Indicação de aplicação: 4º e 5° anos

Título da aula: Poluição Atmosférica

Habilidades:
(EF05CI03) Selecionar argumentos que justifiquem a importância da cobertura vegetal para a manutenção do ciclo da água, a conservação dos solos, dos cursos de água e da qualidade do ar atmosférico.

(EF04MA22) Ler e registrar medidas e intervalos de tempo em horas, minutos e segundos em situações relacionadas ao seu cotidiano, como informar os horários de início e término de realização de uma tarefa e sua duração.

Recursos didáticos:

Combustão Incompleta

• 1 vela 
• 1 lata metálica (do tipo lata de leite em pó)
• Fósforos
• Guardanapo de papel absorvente
• Luva térmica (do tipo usada em culinária)

Demonstração de poluição

• 1 frasco de vidro com boca grande (do tipo pote de azeitona)
• Pedaço de papel alumínio (suficiente para cobrir a boca do recipiente)
• Alguns cubos de gelo (pelo menos 3 por montagem)
• Água
• Tira de papel espesso, como cartolina, de aproximadamente 1cm x 10cm
• Tesoura
• Fósforos

Coletores de material particulado

• 1 frasco de vidro pequeno (do tipo frasco papinha para bebê – que caiba dentro do frasco grande)
• 1 frasco de vidro grande (do tipo pote de azeitona)
• Vaselina
• Pincel
• Caneta marcadora
• Lupa

Objetivos de aprendizagem

Reconhecer a poluição atmosférica visível e suas fontes e debater sobre iniciativas individuais e coletivas para preservar a qualidade do ar.

Antes da aula

Para sua preparação, monte antecipadamente os experimentos propostos e familiarize-se com os materiais e procedimentos.

Divida os alunos em grupos de três pessoas e peça que tragam os materiais necessários aos experimentos 1 e 2, respectivamente “combustão incompleta” e “demonstração de poluição”, e/ou separe os materiais junto à escola.

O experimento 3, “coletores de material particulado”, será realizado coletivamente. Disponha de materiais para, ao menos, três montagens.

Separe dados de poluição atmosférica da sua região. Você pode encontrá-los, por exemplo, no site da CETESB (link abaixo), a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Nele é possível acessar a ferramenta QUALAR, que reúne informações e gera relatórios sobre a qualidade do ar medida em diversas estações pelo estado de São Paulo. Ao acessar a ferramenta:

1. Vá ao menu “relatórios” e “valores diários”.
2. Na lista de estações de medição, escolha aquela que fica mais próxima à região da escola.
3. Filtre por MP10 (partículas inaláveis) .
4. Escolha o período desejado (sugerimos que compreenda a semana em que realizou a atividade).
5. Clique no botão “gerar” e um relatório será gerado em formato de tabela. No final desse relatório aparece um pequeno resumo com a média aritmética do valor de material particulado medido pela estação no período pesquisado. 

Link ferramenta QUALAR (é necessário um breve cadastro para acessar):

Qualar

Separe foto(s), preferencialmente da sua cidade, em que é observada a presença de smog.

O experimento passo a passo

Experimento 1 – Combustão incompleta

• Fixe a vela em uma mesa plana, distante de material combustível, como cortinas.
• Acenda a vela
• Calce a luva térmica
• Pegue a lata metálica e aproxime seu fundo logo acima da chama da vela, faça movimentos circulares até que comece a formar uma camada preta no metal. Continue até que o fundo da lata acumule boa quantidade de fuligem preta. Atenção à segurança, pois a lata pode ficar quente.
• Deixe que a lata esfrie e observe a fuligem preta acumulada no fundo.
• Tire a fuligem preta usando o guardanapo de papel absorvente. Reserve para posterior discussão.

Experimento 2 – Demonstração de poluição

• Coloque um pouco de água no frasco de vidro, o suficiente para cobrir o fundo, e gire o frasco para molhar sua parede.
• Corte o pedaço de papel alumínio e ajuste para cobrir a boca do frasco de vidro. Deixe-o de lado com o gelo sobre ele, para resfriá-lo.
• Corte um pedaço de cartolina, em formato de fita, de maneira que caiba dentro do frasco.
• Ateie fogo em uma das pontas do pedaço de cartolina e o coloque-o rapidamente dentro do frasco, tampando-o com o papel alumínio e mantendo o gelo sobre ele.

Experimento 3 – Coletores de material particulado

Obs.: para essa atividade serão necessários pelo menos três coletores. Portanto, adquira material suficiente para essas montagens.

• Com o pincel, passe uma camada espessa de vaselina sobre toda a superfície lateral externa do frasco de vidro pequeno.
• Com a caneta marcadora (ou uma etiqueta adesiva) anote no frasco grande a data, hora e local da montagem.
• Coloque cuidadosamente o frasco besuntado com vaselina dentro do frasco de vidro maior. Fique atento para que ele não encoste na parede do frasco grande. Mantenha o frasco grande aberto.
• Etiquete com data e local, e posicione-o no local que pretenda medir quantidade de material particulado.
• Aguarde sete dias.
• Recolha o coletor e, com a lupa, observe a quantidade de poluentes visíveis.

A aula

Na sala de aula ou em outro ambiente de sua escolha propício à atividade, organize bancadas para os grupos, posicionadas preferencialmente em formato de semicírculo para que todos vejam uns aos outros e, também, a bancada do professor.

Inicie a aula com um exercício simples de respiração. Peça que todos façam silêncio e incentive a inspiração e expiração profundas por algumas vezes. Enquanto conduz esse exercício, peça que pensem no ar que estão respirando e que tentem percebê-lo entrando pela boca, passando pela traqueia, inflando os pulmões e saindo pela boca. O propósito é que tomem consciência das características do ar e da sua importância para manutenção da vida.

Explore as percepções dos alunos sobre o ar atmosférico. Você pode fazer perguntas, como:

• É possível ver o ar? Ele tem cheiro ou gosto?
• Quais os componentes do ar?
• Existe poluição no ar? De que tipo?
• Cite algumas das diferentes fontes de poluição do ar?
• Respirar ar poluído faz mal?

Conte que farão alguns experimentos para investigar fontes de poluição do ar e para coletar a poluição visível, que são minúsculas partículas que ficam em suspensão na atmosfera e que respiramos sem perceber.

EXPERIMENTO 1 – COMBUSTÃO INCOMPLETA

Distribua os materiais para o experimento 1 “combustão incompleta” para cada grupo. Deixe que observe e manipule os materiais.

Com uma montagem previamente preparada, demonstre como realizar o experimento, sem acender a vela. Comente que o objetivo é tentar coletar no fundo da lata algum tipo de poluição visível emitida pela vela quando está acesa.

Proceda com o experimento em cada grupo, auxilie-os nos procedimentos. Fique atento com a segurança no uso de fósforos e vela. Ao final, peça a todos que verifiquem o fundo da lata e relatem o que observaram.

Peça que usem o guardanapo de papel absorvente para coletar toda a fuligem acumulada no fundo da lata.

Conduza um debate sobre o que foi observado. Você pode fazer perguntas, como:

• O que se formou no fundo da lata? Isso é poluição?
• Quando uma vela está acesa, é possível observar poluição saindo da chama?
• Por que ao posicionar a lata sobre a chama, acumula-se poluição? Essa poluição já existia antes ou é resultado da aproximação da lata?

Nessa etapa, é desejável que os alunos compreendam que a vela é composta por um combustível (parafina) que é consumido quando o pavio é aceso. Essa reação de combustão produz diversos produtos, como vapor de água e gás carbônico, que são invisíveis, mas também pode produzir poluição visível, que foi observada no fundo da lata como uma fuligem preta. Isso acontece porque a combustão da parafina da vela é incompleta, ou seja, parte desse combustível acaba não participando da geração de calor e vai para atmosfera na forma de carbono, que á a fuligem preta que coletaram quando aproximaram a lata da chama.

Nos motores dos automóveis, o combustível também sofre uma combustão incompleta e, por isso, emite poluição. Pergunte aos alunos se já observaram, especialmente em ônibus e caminhões, a presença de fumaça preta saindo pelo escapamento. Use essa informação para relacionar o experimento com a emissão de poluição pelos automóveis e explique que eles estão entre as principais fontes de poluição. Se já relataram anteriormente que automóveis são fontes de poluição atmosférica, resgate essa informação.

EXPERIMENTO 2 – DEMOSTRAÇÃO DE POLUIÇÃO

Distribua os materiais para o experimento 2 “demonstração de poluição” para cada grupo. Deixe que observe e manipule os materiais.

Pergunte aos alunos se já observaram poluição visível na atmosfera e peça que relatem como é. É possível que falem de observações localizadas, como em queimadas. Conduza a conversa para que percebam que é possível ver a poluição, principalmente de grandes cidades, na forma de uma espécie de fumaça ou neblina que cobre a paisagem. Mostre as fotos para exemplificar.

Com uma montagem previamente preparada, demonstre como realizar o experimento, ainda sem acender a tira de papel. Comente que o objetivo é tentar produzir esse tipo de poluição dentro do recipiente.

Proceda com o experimento em cada grupo, auxilie-os nos procedimentos. Fique atento com a segurança no uso de fósforos e na queima da tira de papel. Ao final, peça que relatem o que observaram.

Conduza um debate sobre o que foi observado. Você pode fazer perguntas, como:

• O que o sistema montado representa (o frasco, o papel queimando, a água e o gelo)?
• Que tipo de poluição se formou dentro do frasco?
• Quando observamos a atmosfera nessas condições, o que significa?

É esperado que os alunos consigam perceber que o experimento representa uma localidade, como uma cidade altamente urbanizada, em pequena escala. O frasco delimita suas “fronteiras”; a água reproduz as condições de umidade da atmosfera; o papel gera produtos derivados da queima de combustíveis; e o gelo reproduz as condições de temperatura (mais baixa) da parte alta da atmosfera. Assim, tem-se as condições ideais para a formação da poluição visível denominada smog. Conduz a conversa para que todos compreendam o fenômeno observado e para que consigam relacioná-lo com o episódio real exemplificado na foto.

EXPERIMENTO 3 – COLETORES DE MATERIAL PARTICULADO

Nesse estágio, os alunos já observaram que combustíveis podem produzir poluição visível quando queimados e que determinadas condições atmosféricas podem tornar essa poluição visível. O próximo passo será conduzir um experimento de coleta da poluição atmosférica denominada “material particulado” para posterior análise da qualidade do ar.

Organize os materiais para o experimento 3 “coletores de material particulado” e conduza uma breve explicação sobre o procedimento de montagem.

Peça aos alunos que debatam e escolham ao menos dois locais (dependendo da quantidade de montagens disponíveis) que considerem interessante para monitorar a presença de material particulado no ar. É importante que:

1. Um dos coletores seja tampado (o frasco de vidro grande) e fique em local protegido, como dentro de um armário. Esse é o coletor de controle.. Coloque uma etiqueta com data, local e o termo “controle”.
2. Um coletor fique em algum local dentro da escola. Pode ser a própria sala de aula ou algum corredor, por exemplo.
3. Um coletor fique em algum local aberto nas dependências da escola, mas que esteja mais susceptível à poluição externa, como um pátio, parquinho ou quadra descoberta.
4. Observando o número de coletores disponíveis, as possibilidades técnicas e de segurança, procure instalar coletores em áreas próximas as ruas nas imediações da escola.

Etiquete cada frasco com a data e local, e proceda com a instalação. Ele dever permanecer por alguns dias, sem ser perturbado. Se achar necessário, caso outras pessoas possam ter acesso ao coletor, deixe um aviso escrito explicando que se trata de um experimento em curso e que não deve ser tocado.

Após instalados os coletores, peça aos alunos para que façam previsões sobre qual área deverá ter mais poluentes visíveis e por quê. Anote as hipóteses dos alunos.

Deixe os coletores nos locais escolhidos por sete dias.

Passados os sete dias, proceda com o recolhimento dos coletores. Traga todos para a sala de aula, inclusive o “controle” que ficou tampado e protegido, e coloque-os sobre uma mesa. 

Peça a todos que observem a presença de material particulado em cada um dos coletores. A lupa pode ajudar nesse processo. A visualização fica mais fácil se feita em uma superfície branca, pode ser uma folha de papel sulfite.

Anote os resultados qualitativos na lousa. Ordene da localidade com menos poluição para a localidade com maior poluição observada.

Promova um debate para discutir os resultados. Você pode fazer perguntas, como:

• Por que o coletor “X” reuniu menos partículas (poluição) do que o coletor “Y”?
• A previsão que fizeram (da quantidade de poluição em cada localidade) se confirmou? Por quê?

Encerramento e avaliação

AÇÃO CIDADÃ

Na lousa, anote os dados oficiais do relatório de qualidade do ar, indicando a média aritmética de material particulado medido pela estação mais próxima da escola naquela semana, conforme indicado na sessão “antes da aula”. Explique aos alunos o que significa essa leitura e qual a sua fonte.

A poluição do ar pode trazer problemas à saúde, como dificuldade para respirar, especialmente para pessoas com asma e idosos. A exposição à poluição do ar pode causar infecções respiratórias, doenças cardíacas e câncer de pulmão. O material particulado é um dos tipos de poluição do ar, e uma de suas principais fontes é a queima de combustíveis fósseis. Fale sobre isso e promova um debate para discutir os resultados do experimento. Use os dados oficiais do relatório de qualidade do ar para estabelecer uma comparação entre o experimento que realizaram e as medições oficiais.

Discuta por quê o monitoramento constante da qualidade do ar é importante para que o poder público possa tomar medidas quando os índices se tornam preocupantes, protegendo, assim, a saúde coletiva.

Entretanto, os cidadãos também devem ter participação ativa para que o ar se mantenha em padrões aceitáveis. Explore com os alunos iniciativas que ajudam a melhorar a qualidade do ar, como:

• Conservar áreas verdes.
• Reaproveitar materiais, evitando a produção excessiva pelas indústrias.
• Reciclar óleo de cozinha usado, pois ele é transformado em biodiesel, que é um combustível menos poluente usado em ônibus e caminhões. Fale que a escola é um ponto de coleta do PMANE – Programa Meio Ambiente nas Escolas. Motive-os a contribuir para essa ação separando óleo de cozinha usado pela família e depositando no ponto de coleta. 
• Cobrar o poder público pela regulamentação e fiscalização de empresas potencialmente poluidoras da atmosfera.

Peça para que cada grupo produza um relatório experimental de uma página, constando os seguintes itens:

• Introdução: um parágrafo sobre o tema poluição atmosférica. Pode iniciar com “poluição atmosférica é…” 
• Discussão: texto explicitando como foi feita a coleta de dados da poluição atmosférica visível (coletor de material particulado).
• Conclusão: texto relatando o que foi observado nos coletores ao final do experimento.

Promova junto aos alunos o descarte adequado de todos os resíduos gerados durante o experimento.

• Itens que podem ser reaproveitados, como frascos, velas etc.: embale e guarde para que outros alunos possam usar.
• Bens duráveis, como frascos, luvas térmicas, tesoura, lupa etc.: guarde no acervo de materiais da escola.
• Outros resíduos:
  • Guardanapo de papel usado: no lixo orgânico.
  • Limpe com um papel absorvente a vaselina do frasco de vidro pequeno e jogue no lixo orgânico.