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A ECOLOGIA DE UMA RODOVIA
INTERAÇÕES ENTRE SERES HUMANOS E A NATUREZA
Bruna Lopes Ribeiro *
Giovanna Nazima Fioravante **
Mariana Macedo G. Batista ***
RESUMO
A ecologia de uma rodovia é um segmento aplicado que estuda as relações da
implantação e manutenção de empreendimentos lineares na biodiversidade, tendo uma
forte relação com a ecologia de paisagem e ecologia de populações e comunidades.
Possivelmente trata-se de um segmento com maior inserção no contexto social e
econômico, sem precisar a óbvia relação com a questão ambiental. No que refere-se aos
aspectos sociais e econômicos, as rodovias são um crescimento econômico fundamental
de qualquer país, pois permitem a ocupação humana, transporte de bens, atividades de
turismo, entre outras, mas esses mesmos benefícios vêm associados a problemas tais
como: fragmentação e destruição de hábitats, atropelamento, etc. Portanto, a ecologia de
rodovias busca estudar essas relações e identificar formas de minimizar os impactos
ambientais. Neste trabalho serão apresentadas alternativas: como traçados nas rodovias,
pavimentos fotocatalíticos e pavimentos drenantes que podem reduzir o impacto
ambiental, que as rodovias causam.
PALAVRAS CHAVE: Ecologia, rodovias e impactos ambientais.
*Estudante Universitária de Engenharia Civil email [email protected]
**Estudante Universitária de Engenharia Civil email [email protected]
***Estudante Universitária de Engenharia Civil email [email protected]
ABSTRACT
The ecology of a highway segment is applied to studying the relations of the
deployment and maintenance of linear developments on biodiversity, having a strong
relationship with the landscape ecology and ecology of populations and communities.
Possibly this is a segment with greater inclusion in social and economic context,
without the obvious relationship with the environmental issue. In what refers to the
social and economic aspects, the roads are a key economic growth of any country, they
allow human occupation, transportation of goods, tourism activities, among others, but
these same benefits have been associated with problems such as: fragmentation and
destruction of habitats, trampling, etc.. Therefore, the ecology of highways seeks to
study these relationships and identify ways to minimize environmental impacts.
Alternatives will be presented in this work: as outlined in roads, pavements and
drainage photocatalytic pavements that can reduce the environmental impact that
highways cause.
KEY-WORDS: Ecology, highways and environmental impacts.
1 INTRODUÇÃO
As estradas compõem um sistema indispensável para nossa sociedade moderna.
Em sua busca por recursos naturais, o homem sempre teve a necessidade de se
locomover pelo território onde vive. Para caçar ou buscar outros tipos de alimentos
primeiramente o homem tinha que se deslocar lentamente pelo território natural que era
muitas vezes acidentado ou de mata fechada. Desta forma a busca por recursos se dava
de maneira muito lenta, trabalhosa e limitada. Com a grande necessidade e aumento das
sociedades veio a criação de trilhas que se alargavam cada vez mais com o aumento da
quantidade de usuários. Depois da criação de meios de locomoção mais eficientes como
o automóvel as estradas deram um grande salto em relação a dimensão e qualidade.
Em paralelo com a evolução do homem e dos meios de transportes bem como o
que era transportado veio a expansão desenfreado da malha viária. As estradas
asfaltadas foram uma grande evolução no setor, mas com toda essa evolução veio
também a preocupação com os recursos naturais, pois a estrada interage diretamente
com o meio natural. Primeiramente estas apenas passavam por onde era mais
conveniente, mais o caminho mais curto implica em conseguir vencer montes, rios e
regiões de mata densa. Quando paramos para pensar o caminhos as vezes mais curto e
simples não é o melhor com relação a custos e principalmente com relação ao grande
impacto ambiental que pode causar.
Surge então o conceito de estrada eficiente, o conceito de sustentabilidade nas
estradas consiste basicamente na preservação e racionalização dos recursos naturais.
Para que estas regras básicas de sustentabilidades sejam seguidas devemos pensar em
cada fase de projeto e execução de uma estrada. A começar pelo traçado deve-se avaliar
por onde esta estrada vai passar para que interfira o mínimo possível no ambiente
evitando por exemplo grandes escavações e desmatamentos. Quanto a execução pode-se
destacar a busca de recursos como o transporte de materiais para aterramento,
construção de pontes e outros onde deve ser evitado principalmente recursos disponíveis
a grandes distancias. Nesta mesma linha de raciocínio os materiais que compõe a faixa
de rodagem e todos os outros elementos devem vir de uma fonte que não cause grande
impacto ao meio quando fabricados. Além de se observar questões executivas e práticas,
é importante que se observe sempre as novas tecnologias que tornam a interação das
rodovias com o meio ambiente e com os usuários menos agressiva. Neste trabalho serão
apresentadas algumas medidas que podem reduzir o impacto ambiental causado pelas
rodovias.
2 METODOLOGIA
A elaboração do trabalho foi feita primeiramente, com leitura e análise documental a
partir de pesquisas exploratórias bibliográficas, essa leitura reflexiva do material
adequado para atingir o objetivo do trabalho, foi feita buscando entender e dominar
melhor o assunto a ser estudado para assim o trabalho começar a ser escrito.
As referências bibliográficas escolhidas como base para este trabalho, segundo as
diretrizes propostas pelo orientado, datam dos últimos 10 anos de publicações na área
(2004 -2014), como se trata de um tema que vem sido discutido em grande proporção
recentemente. Devido a essa característica do tema encontrou-se com muito mais
frequências informações que não provinham do meio científico, eram apenas
especulações feitas por sítios na internet sem muita credibilidade. Contudo sites como o
DER e o DNIT possuíam manuais que auxiliaram no direcionamento do trabalho. Além
destes, foi de suma importância consulta em artigos internacionais a fim de encontrar
informações sobre as novas tecnologias empregadas para reduzir o impacto das
rodovias.
3 REFERENCIAL TEÓRICO
3.1 TRAÇADO DA RODOVIA
São vários os fatores que interferem na definição do traçado de uma estrada. Dentre
eles, destacam-se: a topografia da região; as condições geológicas e geotécnicas do
terreno; a hidrologia e a hidrografia da região e a presença de benfeitorias ao longo da
faixa de domínio da estrada.
Regiões topograficamente desfavoráveis geralmente acarretam grandes
movimentos de terra, elevando substancialmente os custos de construção e impacto
ambiental.
As condições geológicas e geotécnicas podem inviabilizar determinada diretriz
de uma estrada. Na maioria dos casos são grandes os custos necessários para
estabilização de cortes e aterros a serem executados em terrenos desfavoráveis (cortes
em rocha, aterros sobre solos moles, etc.).
A hidrologia da região pode também interferir na escolha do traçado de uma
estrada, pois os custos das obras de arte e de drenagem geralmente são elevados. O
mesmo acontece com os custos de desapropriação. Dependendo do número de
benfeitorias ao longo da faixa de implantação da estrada, os custos de desapropriação
podem inviabilizar o traçado.
Ao se executar uma estrada precisamos analisar a fundo o processo de corte e
aterro que ocorre em todo o traçado da estrada para que esta tenha o nivelamento
desejado. Logicamente este processo interfere no meio natural em que esta rodovia se
encontra, cabe a nós planejar corretamente este corte para reduzir os impactos. Uma das
maneiras de melhorar a qualidade da execução é bolar um corte que dê o volume
suficiente necessário no aterro.
Na figura abaixo podemos ver o esquema da topografia natural de uma pequena
encosta e como se da o corte e o aterro.
Figura 1 - Esquema de corte e aterro (Fonte: PONTES FILHO, 1998).
Aparentemente, a melhor solução para a ligação de dois pontos por meio de uma
estrada consiste em seguir a diretriz geral. Isto seria possível caso não houvesse entre
estes dois pontos nenhum obstáculo ou ponto de interesse que forçasse a desviar a
estrada de seu traçado ideal.
Ha vários tipos de perfis de solo e alguma situações que podem favorecer a
redução de impacto ambiental na execução da estrada.Quando o eixo da estrada
acompanha as curvas de nível, como podemos ver na figura a seguir, há uma redução do
volume de material escavado. Esta redução ocorre porque, ao se acompanhar as curvas
de nível, a plataforma da estrada cruzará menos com as mesmas.
Figura 2 - Traçado de estrada que acompanha curva de nível (Fonte: PONTES FILHO, 1998).
Quando o eixo da estrada tiver que cruzar um espigão, deve fazê-lo nos seus
pontos mais baixos, ou seja, nas gargantas, figura a seguir. Deste modo, as rampas das
rodovias poderão ter declividades menores, diminuindo os movimentos de terra.
Figura 3 - Traçado de estrada cruzando o espigão (Fonte: PONTES FILHO, 1998).
Uma outra solução interessante para a implantação do traçado é quando há
oportunidade de seguir um talvegue. Desta maneira ontem uma economia em relação ao
volume de cortes e aterros a serem feitos. Na figura 4 podemos observar um exemplo
deste tipo de traçado.
Outra boa solução ambientalmente correta é com relação a escolha de um
material para a pista de rodagem que não utilize componentes derivados do petróleo.
Desta forma o impacto ao meio ambiente se reduz drasticamente.
Ao estudar os efeitos da adição de óleo vegetal ao asfalto comum, um
engenheiro norte-americano pode ter descoberto um asfalto verde, um possível
substituto para o asfalto à base de petróleo.
O professor Christopher Williams, da Universidade do Estado de Iowa, estava
testando composições capazes de aguentar melhor as intensas variações de temperatura
a que os asfaltos estão sujeitos, sobretudo no Hemisfério Norte, com nevascas severas
onde não nevava há anos, e verões que batem recordes de temperatura ano após ano.
Mas o resultado foi muito melhor do que o esperado - o asfalto não apenas
assimila uma parcela maior de bio-óleo do que o esperado, como também sua qualidade
aumenta muito, em condições de rodagem e em durabilidade.
Figura 4 - Traçado acompanhando um talvegue (Fonte: PONTES FILHO, 1998).
3.2 BARREIRAS PARA RUÍDO
3.3 PAVIMENTOS FOTOCATALÍTICOS
A poluição do ar causada pelo desenvolvimento urbano rápido se tornou uma
grande preocupação em todo planeta, originando uma série de programas e
regulamentos a serem implementados para reduzir a poluição ambiental.
Dentre as substâncias causadoras da poluição atmosférica se destacam como
resultado da combustão em centrais elétricas e em automóveis, caminhões e ônibus, o
óxido de nitrogênio (NO), dióxido de nitrogênio (NO2) e o monóxido de carbono (CO).
O aumento da emissão de gases como os óxidos de nitrogênio (NO) pode causar
chuva ácida, ozônio ao nível do solo, além de contribuir com o aquecimento global.
Ressalta-se também que o NO na atmosfera é de grande preocupação, pois a exposição
em longo prazo pode causar agravos à saúde humana (CASAGRANDE, 2012).
Devido ao grande crescimento da frota de veículos nas cidades, as medidas
atuais tomadas para combater a poluição do ar não são suficientes para o cumprimento
dos padrões de qualidade do ar estabelecidos pela legislação vigente e pela Organização
Mundial de Saúde (OMS). Essa problemática tem estimulado a busca de novas
tecnologias para reduzir os níveis de poluição urbana, com o objetivo de tornar as
cidades mais habitáveis.
Atualmente um dos métodos mais modernos que é foco de estudos para o
combate da poluição do ar em grandes cidades (Omia, Bruxelas, Antwerpia, Paris,
Bergamo, Hong Kong, entre outras) é a oxidação fotocatalítica avançada. Essa se tornou
uma famosa tecnologia para o tratamento da poluição do ar, onde muitos estudos
demonstram que o uso de dióxido de titânio (TiO2) é uma tecnologia promissora
podendo agir como um catalisador para a fotodegradação dos óxidos de nitrogênio
(NO), podendo reduzir a poluição ambiental.
A fotocatálise heterogênea teve sua origem na década de setenta quando
pesquisas em células fotoeletroquímicas começaram a ser desenvolvidas com o objetivo
de produzir combustíveis a partir de materiais baratos, tendo em vista a transformação
da energia solar em energia química (LACEY, 2008).
A pavimentação fotocatalítica baseia-se nos processos oxidativos avançados
(POA), através da fotocatálise heterogênea que utiliza semicondutores como o dióxido
de titânio (TiO2). A incorporação deste componente em combinação com o cimento
Portland, gera materiais com propriedades fotocatalíticas, ou seja, uma matriz de
cimento capaz de capturar e degradar poluentes atmosféricos como os óxidos de
nitrogênio (NOx).
A partir da incidência da radiação solar UV-A (faixa ultravioleta A – 315 a 400
nm) na superfície do pavimento fotocatalítico, radicais hidroxila (OH) são gerados, e
estes são capazes de degradar os óxidos de nitrogênio (NOx) através de reações
químicas de oxirredução. O produto da reação são íons de nitrato (NO3-) fixados na
superfície do pavimento. Estes sais (NO3-) depositados na superfície da pavimentação
são removidos (solubilizados) pela ação da água da chuva e podem ser absorvidos pelas
plantas como nutrientes do crescimento.
A limitação mais importante deste processo é a necessidade básica e inerente da
presença de dois elementos: moléculas de água e radiação luminosa no comprimento de
onda que ativa o fotocatalisador. Nessa perspectiva, em consonância com a
possibilidade de aplicação perto das fontes móveis de poluição, a fácil exposição à luz
solar e verificando que o veículo em movimento gera um fluxo turbulento que direciona
o NO contra a superfície do pavimento, torna-se oportuno o desenvolvimento de
pavimentos com esta propriedade.
Segundo Casagrande, estudos realizados com os revestimentos fotocatalíticos
mostraram que se pode ter uma taxa de conversão do poluente (NOx) de até 95%,
dependendo do tipo e porcentagem de dióxido de titânio incorporado. Entretanto, o
desgaste da superfície, a colmatação, impermeabilização por óleos, impregnação de
borracha de pneu ou limpeza pouco eficiente pela ação da chuva podem levar a uma
redução da eficiência fotocatalítica. Neste sentido, a investigação ainda é recomendada
para avaliar a eficiência da tecnologia no campo.
Deste modo, o pavimento fotocatalítico, pode ser considerado uma relevante
tecnologia para contribuir com a minimização dos poluentes atmosféricos emitidos
pelas fontes móveis de poluição, já que a fotocatálise pode ser considerada como um
método “limpo” para este tipo de tratamento, pois na maioria dos casos, os compostos
poluentes são mineralisados sem haver a formação de subprodutos.
3.4 PAVIMENTOS DRENANTES
Em condições climáticas desfavoráveis, impõe-se maior atenção das
administrações rodoviárias ao estado da superfície das rodovias, principalmente
naquelas de grande volume de tráfego, às quais são exigidos melhores padrões de
segurança e de conforto em quaisquer condições de clima.
O pavimento drenante é um concreto asfáltico desenvolvido com vistas a
maximizar a eliminação d’água sobre o pavimento rodoviário, para melhorar o conforto
e a segurança sem, contudo, afastar-se dos padrões de qualidade estrutural. Esta camada
permeável, assente sobre camada estrutural impermeável vem sendo usada em muitos
países da Europa, nos Estados Unidos da América, no Japão, entre outros.
Os concretos asfálticos drenantes são estruturas que possibilitam o escoamento
de água que venha a se acumular na sua superfície, drenando através de vazios
existentes entre os grãos que formam sua estrutura. Eles têm a sua eficácia avaliada em
função da granulometria, composta em grande parte por agregados graúdos. Ou seja, é
um dispositivo de infiltração que absorve inteiramente ou parte do escoamento através
de uma superfície permeável para dentro de um reservatório de brita de graduação
uniforme sobre o perfil do terreno.
A água captada pelo pavimento pode ser conduzida para um reservatório, e deste
para um ponto de saída ou captação, ou simplesmente ser absorvida pelo solo. A sub
base e base dos pavimentos permeáveis, construídas por agregados de granulometria
aberta e com poucas partículas finas, atuam como um recipiente de coleta d’água
deixando que o líquido permaneça nos vazios da camada.
É necessária a busca de teor de asfaltos mínimo que assegure a resistência contra
a perda de partículas da mistura e um teor máximo para manter a permeabilidade. Além
disso, deve-se obter um máximo teor de vazios possível compatível, com boa resistência
à desagregação e às deformações causadas pelo tráfego, mediante o uso de agregados e
asfaltos de melhor qualidade, granulometria especial e dosificação adequada em
laboratório.
Nos concretos asfálticos drenantes a granulometria e a percentagem de ligante
asfáltico são os maiores responsáveis pelas características físicas e mecânicas adquiridas
pelo material, pois este tipo de material possui uma constituição mais frágil e necessita
de controle de características adicionais como permeabilidade e porcentagem de vazios
comunicantes. No projeto de uma mistura granulométrica busca-se um grande atrito
interno para maximizar a sua resistência à deformação e a ruptura por cisalhamento.
Estudos evidenciam que pavimentos permeáveis não são considerados mais
caros que as formas convencionais de pavimentação, quando considerados todos os
demais custos da construção e tais como drenagem e perdas. Outra vantagem a ser
destacada é que sua manutenção e reparos não requerem tecnologia sofisticada, sem
contar na prevenção de acidentes causados pela eliminação de poças na pista.
Portanto, pode-se concluir que o pavimento drenante é capaz de reduzir a
‘quebra’ do ciclo natural da água e o escoamento superficial, permitindo a recarga do
aquífero e o controle da erosão, sem afetar a durabilidade ou a qualidade do pavimento.
4 CONCLUSÃO
O projeto de implantação de uma rodovia exige uma série de estudos e
levantamentos de diversas áreas do conhecimento (técnico, econômico, ecológico e
social) até se optar por uma implantação que será considerada a definitiva. Muitas vezes
o que acontece é que ao se levantar os conflitos existentes na fase de projeto o meio
ambiente é geralmente deixado de lado quando entra em conflito com por exemplo o
custo final. Mesmo que hoje exista uma pressão feita pela sociedade, para que se pense
nas futuras gerações, ainda não é o que se observa. Seja pela falta de conhecimento, ou
seja pela falta de vontade dos empreendedores.
Neste trabalho foram mostradas diversas medidas que podem ser implantadas
que melhoram a qualidade da relação rodovia, meio ambiente e usuário. Mas o que
deve-se perceber é que o problema começa na dissociação do usuário e das rodovias
com o meio ambiente, sendo que na verdade tudo faz parte dele. Seres humanos são
nada mais do que agentes transformadores da natureza, que de tanto que a modificaram
acabaram por esquecer que fazem parte dela. As rodovias são um pequeno exemplo das
interferências realizadas pelos homens na Terra. Ao se pensar de maneira um pouco
menos agressiva ao se implantar uma rodovia é o mínimo que pode ser feito.
Ao se cuidar do meio ambiente, na verdade, todos são beneficiados. Por
exemplo, os corredores ecológicos além de evitar morte de animais silvestres evita
acidentes de transito; as barreiras para ruído tornam o ambiente rodoviário menos
estressante para os usuários; os pavimentos fotocatalíticos melhoram a qualidade do ar;
são tantos benefícios que pequenas definições de projeto podem causar, que mesmo que
possuam um certo impacto no custo final, valem a pena pelas vantagens trazidas.
Sendo assim é extremamente importante que se continue desenvolvendo o senso
crítico em engenheiros e na população para que o meio ambiente seja valorizado como
deve e não simplesmente ser subjugado como foi nos últimos anos.
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