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 brunalopes93@yahoo.com.br

**Estudante Universitária de Engenharia Civil email giovanna.nazima@yahoo.com.br

***Estudante Universitária de Engenharia Civil email marianamacedogb@outlook.com

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.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

VIRGILIIS, Afonso L. C. Procedimentos de projeto e execução de pavimentos

permeáveis visando retenção e amortecimento de picos de cheia. Dissertação

apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para a obtenção do título

de Mestre em Engenharia. São Paula, 2009.

CASAGRANDE, Cézar Augusto. Estudo da incorporação de partículas de Titânia

em argamassas fotocatalíticas. Dissertação submetida ao Programa de Ciência e

Engenharia de Materiais da Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do

Grau de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. Florianópolis, 2012.

LACEY, Mariana E. Q.; SCHIRMER, Waldir N. O uso da fotocatálise para a

desinfecção e desodorização do ar interno. Guarapuava, 2008.

MELO, João, V. Staub de; TRICHÊS, Glicério. Pré-moldados de concretos

fotocatalítico. Revista Prisma. Dezembro, 2011. Disponível em:

http://www.revistaprisma.com.br/novosite/noticia.asp?cod=4236. Acessado em: 02 de

Agosto de 2014.

MELO, João, V. Staub de; et al. Pavimento rígido de dupla camada com

propriedade fotocatalítica para purificação do ar. 7º Congresso Brasileiro de

Rodovias e Concessões (CBReC). Foz do Iguaçu, 2011. Disponível em:

http://cbrcbrasvias.com.br/palestras/arquivos/TC0021-1.PDF. Acessado em: 03 de

Agosto de 2014.

MOMM, Leto; DUMKE, Marilan Pedro. Estudo do concreto asfáltico drenante

modificado por copolímeros SBS, polímeros e asfalto-borracha. Universidade

Federal de Santa Catarina (UFSC). Florianópolis, Santa Catarina.

PONTES FILHO, Glauco. Estradas de Rodagem: projeto geométrico. São Carlos, SP,

1998.

CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO – FICHA DE AVALIAÇÃO