6 - Análises ambientais aplicadas à biociência

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Análises ambientais aplicadas à 
biociência 
APRESENTAÇÃO
Fatores estressores são fatores físicos, químicos ou biológicos que podem causar diretamente 
um efeito ecológico no meio ambiente. 
Os estressores são ações que causam perturbação da homeostasia 
em um determinado ambiente, originando efeitos negativos em sistemas ecológicos.
Alguns exemplos de estressores de ecossistemas incluem alteração 
e perda de habitat, regimes de luz alterados, regimes de salinidade alterados, seca, hipóxia e 
alterações hidrológicas, derramamentos de óleo e produtos químicos, entradas de nutrientes 
alteradas, pesticidas, outros agentes nocivos, espécies exóticas invasoras e introduzidas, pesca 
excessiva ou sobrepesca, microrganismos, patógenos e doenças e genética alterada. Diante 
disso, biocientistas têm atuado ativamente em análises ambientais, as quais geram o 
monitoramento e controle 
de agentes estressores, visando à mitigação de efeitos nocivos para 
o ecossitema.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai compreender o papel 
do analista ambiental em ecossistemas ambientais e conhecer as atividades aplicadas ao analista 
ambiental. Além disso, vai estudar 
os mecanismos de proteção e gestão da qualidade ambiental.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Definir o papel do analista ambiental no monitoramento ambiental.•
Listar as atividades profissionais aplicadas ao analista ambiental.•
Descrever os mecanismos de proteção e gestão da 
qualidade ambiental.
•
DESAFIO
Em algumas regiões do Brasil, é muito comum a presença de poços profundos para a captação 
de água, seja para abastecimento urbano, utilização na agricultura, indústria, etc. A análise de 
água proveniente 
de poços profundos, além de ser uma ferramenta importante para a determinação da qualidade 
biológica da água, também quantifica a presença de alguns elementos como Ca, Mn e Fe; 
entretanto, os padrões de potabilidade definem concentrações máximas desses elementos em 
águas destinadas ao consumo.
Considere a situação a seguir:
 
Ao ser questionado pelos moradores do local, responda: 
a) Qual seria sua explicação para a mudança relacionada à cor e ao 
odor da água?
b) Qual seria o melhor tratamento para que essa água apresente 
padrões de potabilidade?
INFOGRÁFICO
Biodigestores são estruturas indispensáveis para o manejo alternativo 
e sustentável de resíduos orgânicos, que posteriormente podem ser transformados em energia 
renovável, por meio da produção de biogás; 
e em biofertilizantes, por meio da fermentação anaeróbica dos resíduos. A utilização de 
biodigestores reduz o impacto ambiental, 
gera economia e pode ser aplicada no manejo de resíduos urbanos, agropecuários e no 
tratamento de águas residuais.
Neste Infográfico, veja o exemplo da estrutura de um biodigestor e 
as particularidades de seu funcionamento. 
CONTEÚDO DO LIVRO
Atualmente, há um crescente interesse em estudos e pesquisas focados nas biociências e no uso 
do ambiente natural para melhorar a saúde e o bem-estar humano. Esses recursos embasados em 
conhecimentos científicos devem ser focados no meio ambiente e utilizados como ferramentas 
para a promoção da saúde, visando a melhorias na qualidade de vida durante o crescente 
número de problemas de 
saúde comuns, como aumento de doenças crônicas e causadas 
pela má gestão ambiental, pois o aprimoramento e a conservação ambiental oferecem 
oportunidades para melhoria da saúde e maiores conexões sociais entre comunidades, 
gerando qualidade 
de vida e bem-estar.
No capítulo Análises ambientais aplicadas à biociência, da obra 
Ecologia e análises ambientais, você vai ver diversas áreas de estudo que envolvem os 
profissionais das biociências. Dentre essas, a área de análises ambientais tem crescido 
significativamente nos últimos anos. Profissionais desse ramo atuam principalmente em análises 
físico-químicas, microbiológicas e parasitológicas, voltadas ao saneamento 
do meio ambiente, análises qualitativas da água, do ar e do esgoto. 
O principal objetivo de estudo da área de análise ambiental é a prevenção/mitigação de 
disseminação de doenças, buscando a preservação e a qualidade de vida dos indivíduos de um 
ecossistema.
Boa leitura.
ECOLOGIA E 
ANÁLISES 
AMBIENTAIS
Carolina Rossi de Oliveira
Análises ambientais 
aplicadas à biociência
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Definir o papel do analista ambiental no monitoramento ambiental.
  Listar as atividades profissionais aplicadas ao analista ambiental.
  Descrever os mecanismos de proteção e gestão da qualidade 
ambiental.
Introdução
Desde o surgimento dos primeiros seres vivos, mudanças constan-
tes nas formas de vida sempre ocorreram, até o estabelecimento da 
complexidade dos organismos atuais. Com base em conceitos como 
biodiversidade, ecossistema, equilíbrio e manutenção da vida, e com 
objetivo de estabelecer um elo entre esses conceitos e saúde e quali-
dade de vida, a atuação de um profissional capacitado para analisar e 
mensurar atividades de impacto ao meio ambiente se faz necessária. 
Por meio de planejamento ambiental, técnico, organizacional e estra-
tégico, e de acordo com políticas públicas de saúde e bem-estar para 
a preservação do meio biótico e abiótico, o analista ambiental executa 
e viabiliza estudos e avaliações para implantação e desenvolvimento 
sustentável de diversos ecossistemas.
Neste capítulo, você conhecerá os conceitos e características das ati-
vidades desempenhadas pelo analista ambiental, examinará as atividades 
profissionais cumpridas por esse profissional e estudará aspectos gerais 
e mecanismos de proteção e gestão da qualidade ambiental.
1 Aspectos gerais das análises ambientais
Atualmente, o crescimento econômico e a sustentabilidade ambiental são temas 
de bastante evidência e de grande interesse para pesquisadores e especialistas 
ambientais. O padrão de vida cada vez mais consumista, tecnológico e indus-
trializado e as desigualdades na distribuição global da riqueza representam dois 
pontos extremos dessa balança. Nesses termos, é tarefa árdua compreendermos 
e dependermos de sistemas econômicos e ecológicos. 
A visão dominante dos sistemas econômicos pode subestimar a impor-
tância de cuidar dos sistemas ecológicos a longo prazo, mas, por outro lado, 
a visão ecológica dominante pode subestimar a importância da organização 
econômica no atendimento das necessidades humanas vitais. Os seres humanos 
precisam tanto de desenvolvimento quanto de sustentabilidade para seu 
progresso e isso gera a crescente necessidade de implementação de práticas 
de desenvolvimento econômico de forma sustentável.
Nas últimas décadas, a ciência da biodiversidade — campo de estudo que 
engloba inúmeras subdisciplinas relacionadas e bem definidas — cresceu em 
número de publicações e em amplitude, ou seja, variedade de subdisciplinas 
(LOREAU, 2010). Na esteira desse crescimento, há uma série de problemas 
científicos complexos, centrados na descrição e previsão de padrões e pro-
cessos de biodiversidade, envolvendo dados de indivíduos, comunidades e 
ecossistemas em escalas temporais e espaciais, bem como suas implicações 
e vínculos com outros desafios políticos e sociais globais, como mudanças 
climáticas, saúde humana e pobreza (STROBEN; OEHLMANN; FIORONI, 
1992; LOREAU, 2010). 
Os principais avanços tecnológicos em poder computacional, sensoriamento 
remoto e ciências ômicas (genômica, proteômica, metabolômica e outras 
subdisciplinas terminadas pelo radical “-ômica”, que estudam componentes 
em sistemas celulares visando elucidar vias de interações mecanísticas) for-
neceram novas ferramentas para analisar os padrões de biodiversidade e como 
conservá-los, mas lacunas e vieses significativos nos dados de biodiversidade 
podem limitar nossa capacidade de fazê-lo (HORTAL et al., 2015). 
Análises ambientais sãoferramentas utilizadas para identificação, compre-
ensão e mitigação de riscos relacionados à saúde humana, em todos os aspectos, 
de forma ecologicamente consciente. Para isso, são utilizados conhecimentos 
técnicos específicos de interações entre o possível agressor ou contaminante 
ambiental e os sistemas do corpo, em prol do bem-estar de seres vivos do 
ecossistema em questão (BRASIL, 1999). Dentre as atividades desempenha-
das junto ao meio ambiente em função da saúde, as análises ambientais mais 
Análises ambientais aplicadas à biociência2
frequentes visam a homeostasia dos ecossistemas. Essas atividades colocam 
em prática diversas técnicas, como análise da qualidade e mitigação da po-
luição, análises e tratamento da água e do esgoto, averiguações bioquímicas e 
microbiológicas dos alimentos, estudo de microrganismos, gestão de ambientes 
hidroelétricos, minerais e urbanos, etc. 
De acordo com Harwell et al. (2010), durante o último meio século, muitos 
países se transformaram de uma economia rural agrária em uma economia 
urbana industrial. Como consequência, várias atividades humanas nesses 
países agora emitem partículas nocivas e gases (ozônio, dióxido de nitrogênio) 
e, portanto, poluem severamente o ar (DUKUNDE et al., 2019). A Organização 
Mundial da Saúde (OMS) observou que a cada ano a má qualidade do ar causa 
mais de sete milhões de mortes prematuras em todo o mundo, com impactos 
mais altos nos países em desenvolvimento, como Indonésia, Índia e China 
(LOREAU, 2010). Zinabu et al. (2019) afirmam que os impactos prejudiciais 
à saúde humana estão fortemente correlacionados com o ambiente poluído, o 
que reduz a qualidade de vida e bem-estar.
Análises ambientais de emissão de poluentes atmosféricos são baseadas em 
emissões estimadas em cenários urbanos e/ou situações específicas de emissão 
de poluentes. Tal como acontece com outros países em desenvolvimento, a 
Malásia, por exemplo, experimentou um rápido desenvolvimento industrial 
e urbanização, e pretende se tornar um país desenvolvido até o final de 2020 
(LYONS et al., 2019). Esse processo de desenvolvimento economicamente 
benéfico, no entanto, também poluiu a atmosfera, especialmente em áreas 
urbanas. Essas aglomerações urbanas contêm cerca de um terço da população 
geral do país. Embora os dados abrangentes sobre as emissões de poluentes 
sejam limitados, as fontes móveis foram identificadas como o principal contri-
buinte (70 a 75%) à poluição do ar urbano (MATTHIESSEN; GIBBS, 2009).
Em relação a análises ambientais de água, principalmente potável, estão 
intimamente ligadas à sua qualidade e pureza. Oriunda na maior parte de 
aquíferos superficiais e subterrâneos, próximos a rios ou canais, a qualidade 
da água superficial está caindo rapidamente devido à adição de efluentes 
municipais e industriais brutos e escoamento agrícola nos recursos hídri-
cos (RUDD et al., 2014). Além disso, a qualidade da água em ecossistemas 
aquáticos de forma geral deve ser monitorada com frequência, uma vez que 
a contaminação desses ecossistemas não favorece a vida aquática. 
Muitas vezes, sem um planejamento de descarte de efluentes esses corpos 
d'água são contaminados por microrganismos patogênicos e precisam de 
processamento adequado para libertá-los de contaminantes para uso humano. 
A poluição da água é a deterioração da qualidade hídrica devido à adição de 
3Análises ambientais aplicadas à biociência
resíduos provenientes de indústrias, residências e propriedades agrícolas. 
A utilização dessa água para uso benéfico causa efeitos contrários ao meio 
ambiente e à saúde pública. A industrialização e o surgimento de unidades 
urbanas exerceram imenso estresse e descarga de águas residuais em recursos 
hídricos naturais, o que diminui a qualidade da água subterrânea e superficial 
(PERREIRA; FILIZOLA; AMAZONAS, 2012).
Os poluentes mais graves em termos de saúde humana em todo o mundo são 
os organismos patogênicos. No total, ocorrem pelo menos 25 milhões de mortes 
por ano devido a doenças causadas por microrganismos relacionados à falta de 
saneamento básico. Doenças vinculadas à ausência de tratamento de água são 
responsáveis por quase dois terços das mortes de crianças menores de cinco 
anos. A principal fonte de agentes biológicos é o tratamento não processado e 
não convencional dos resíduos humanos (BETTIN; OEHLMANN; STROBEN, 
1996). Cerca de 70% da água para consumo humano vêm de aquíferos.
A diminuição da qualidade das águas subterrâneas se deve ao bombeamento 
excessivo de água salina e sua adição à água doce. Além disso, em formações 
subterrâneas, contaminantes químicos também podem tornar a água contami-
nada e imprópria para o consumo, ocasionando graves acidentes. Exemplos de 
substâncias de ocorrência natural que podem ser encontradas em formações 
que contêm óleo e gás são exibidas a seguir. Por isso, a ausência de testes 
e análises ambientais em ecossistemas aquáticos variados pode aumentar o 
risco de contaminação da água (GOLDSTEIN et al., 2014).
  Inorgânicos (ou íons comuns) — sais (cloreto de sódio, brometo, entre 
outros).
  Gases — gás natural (metano, etano), dióxido de carbono, sulfeto de 
hidrogênio, nitrogênio e hélio.
  Elementos traçados — mercúrio, chumbo e arsênico.
  Ocorrência natural de material radioativo — rádio, tório e urânio.
  Material orgânico — ácidos orgânicos, hidrocarbonetos aromáticos 
policíclicos, compostos orgânicos voláteis e semivoláteis.
Por sua vez, análises de solos dos ecossistemas florestais são importantes 
para o ciclo global do carbono. A identificação de decompositores micro-
bianos ativos é essencial para entender a transformação da matéria orgânica 
nesses ecossistemas. Por meio de análises independentes de material genético, 
comunidades inteiras de bactérias e fungos e seus membros ativos podem 
ser comparados no solo superficial de uma floresta durante o período de 
decomposição da matéria orgânica. Os fungos dominam quantitativamente a 
Análises ambientais aplicadas à biociência4
comunidade microbiana no horizonte da serapilheira, enquanto o horizonte 
orgânico exibe quantidades comparáveis de biomassa fúngica e bacteriana 
(HUANG et al., 2013). 
Bactérias e especialmente fungos são frequentemente associados a um 
horizonte particular do solo. As comunidades de fungos são menos uniformes 
que as bacterianas e mostram maiores abundâncias relativas de espécies 
dominantes. Enquanto as espécies bacterianas dominantes são distribuídas 
pelo ecossistema estudado, a distribuição de fungos dominantes geralmente 
é restrita espacialmente, pois são recuperados apenas em alguns locais. Aná-
lises enzimáticas podem ser realizadas, como da enzima celobiohidrolase 
(exocelulase), uma enzima essencial para a decomposição da celulose. A 
decomposição da celulose é mediada por populações de fungos altamente 
diversas entre os horizontes do solo. Espécies de baixa abundância contri-
buem de maneira importante para os processos de decomposição nos solos 
(HEIJDEN; BARDGETT; STRAALEN, 2008).
Interdisciplinaridade e atuação do analista ambiental 
no monitoramento do ecossistema ambiental
O interesse pela pesquisa interdisciplinar e a quantifi cação da interdisci-
plinaridade nas biociências têm crescido consideravelmente nos últimos 30 
anos (LYONS et al., 2019). Cada vez mais instituições acadêmicas e agências 
de fi nanciamento reconhecem que as soluções para problemas complexos 
frequentemente se encontram na fronteira entre as disciplinas (NATIONAL 
RESEARCH COUNCIL, 2004), e há evidências de que campos bem estabe-
lecidos de pesquisa, como física, matemática e medicina, estão se tornando 
mais interdisciplinares (MATTHIESSEN; GIBBS, 2009).
A ciência da biodiversidade tem superado uma crescente gama de desafios, 
preenchendo lacunas tradicionais entre suas áreas de estudos em relação ao 
aumento da interdisciplinaridade, como a diversidade de conceitos e interações 
entre conceitos e subdisciplinas. Definimos diversidade de conceitos como a 
variedadede tópicos e ideias entre áreas de estudo e diversidade de subáreas 
com disciplinas associadas a conceitos definidos (GOLDSTEIN et al., 2014). 
Nesse sentido, consideramos que ocorrem interações entre conceitos e subáreas 
quando uma subárea de estudo utiliza técnicas ou metodologias de uma deter-
minada área ou um conceito específico (POSTEL; DAILL; EHRLICH, 1996). 
A crescente interdisciplinaridade na ciência da biodiversidade, por-
tanto, pode ser uma condição necessária para os pesquisadores produzirem 
pesquisas de alto impacto, desde que mantenham uma gama diversificada 
5Análises ambientais aplicadas à biociência
de abordagens. As tendências temporais na homogeneização conceitual e 
interdisciplinaridade em áreas científicas que se sobrepõem podem refletir 
que a ciência da biodiversidade é uma disciplina relativamente jovem, que 
se tornará mais interdisciplinar com crescente apoio de profissionais quali-
ficados e iniciativas científicas (DUKUNDE et al., 2019).
Muitas atividades relacionadas ao profissional de análises ambientais influenciam 
fortemente a área de saúde e bem-estar. Entre as áreas correlacionadas, destacam-se 
as atividades de conservação ambiental desenvolvidas pelas áreas de engenheira 
ambiental e florestal. Profissionais dessas áreas podem desenvolver atividades voltadas 
à área da saúde, como atuação em estratégias de apoio e suporte de florestas, planos 
de regeneração de matas e espécies nativas, campanhas de prevenção de incêndios 
florestais e monitoramento faunístico de locais específicos. 
Outra área de interdisciplinaridade relacionada à saúde ambiental é a segurança e 
saúde ocupacional. Essa disciplina apresenta grande comunicabilidade com a área 
de análise ambiental, uma vez que visa inspecionar e analisar ambientes de local de 
trabalho para garantir que sejam seguros para os trabalhadores e obedeçam aos 
padrões e normas de proteção ambiental. 
2 Atividades profissionais cumpridas pelo 
analista ambiental
Nas últimas décadas, o crescimento acelerado da população humana, aliado à 
consequente necessidade de alimentos, bens materiais e energia, tem gerado 
cada vez mais buscas por técnicas de maximização e geração de bens de con-
sumo de qualidade. Atualmente, os conceitos de qualidade de vida e boa saúde 
são amplos e englobam mais do que o bem-estar individual e físico. A busca 
pelo equilíbrio saudável e a harmonia entre os seres vivos de um determinado 
sistema envolve diferentes áreas do conhecimento, como ciências médicas, 
física, biologia, química e ciências ambientais. Nesse contexto, destaca-se o 
meio ambiente, uma vez que envolve todos componentes bióticos e abióticos 
e suas mútuas relações.
O profissional habilitado na área de análises ambientais está capacitado 
para a realização técnicas de análises físico-químicas e microbiológicas vol-
tadas para o saneamento do meio ambiente, incluindo as análises de água, 
Análises ambientais aplicadas à biociência6
ar e esgoto. Além disso, o profissional dessa área dispõe de conhecimento 
para diversas análises microbiológicas voltadas para a alimentação, visando 
a proteção e a qualidade da dieta da população. Estratégias ambientais são 
empregadas nesses estudos, uma vez que a contaminação de solos, água e ar 
pode afetar significativamente recursos de plantio e produção de alimentos. 
Por isso, há uma crescente necessidade de análises ambientais de qualidade 
a fim de elucidar os determinantes ambientais da dieta e otimizar tanto os 
recursos de saúde pública quanto o bem-estar coletivo (LYONS et al., 2019).
Analistas ambientais, também chamados cientistas ou especialistas am-
bientais, examinam alimentos, solo, água e ar na tentativa de proteger, limpar 
e/ou preservar tais elementos em benefício da população e do ecossistema em 
questão. Muitos focam seu trabalho em uma área específica do campo, como 
as mudanças climáticas, os efeitos de fatores ambientais na saúde humana ou 
planos de restauração para locais poluídos. Com base em suas análises, eles 
podem desenvolver pesquisas científicas, relatórios e análises para diversas 
áreas voltadas a biociências, saúde e bem-estar coletivo, a fim de aumentar a 
conscientização sobre questões ambientais.
Dentre as principais responsabilidades desse profissional destacam-se 
atividades como coleta e análise de dados de um ecossistema, desenvolvi-
mento de planos de mitigação de desastres ambientais, desenvolvimento de 
legislação ambiental e análises técnicas para certificação de qualidade. Em 
agências governamentais, analistas ambientais colaboram no desenvolvimento 
de legislação voltada à proteção do meio ambiente contra contaminação por 
materiais perigosos, químicos inorgânicos e poluentes orgânicos. Assim, 
visam garantir a conformidade de materiais e ecossistemas vinculados ou 
não a empresas privadas, de acordo com os regulamentos governamentais 
(POSTEL; DAILY; EHRLICH, 1996). 
Atividades como a identificação e erradicação de fontes de poluição e de 
substâncias perigosas em ecossistemas também podem ser realizadas por 
profissionais ligados à área de análises ambientais. Sistemas de especializações 
também são muito procurados por profissionais do ramo. Programas de pós-
-graduação em biociências ambientais podem compreender subáreas como 
petrologia, evolução, ecologia, gerenciamento de resíduos perigosos, fisiologia 
de plantas e animais, ciências do solo, estatística e direito/legislação ambiental, 
em sua maioria subáreas com ênfase em trabalho de laboratório ou de campo. 
Tais profissionais apresentam ainda competência e habilidades para coor-
denar inspeções ambientais, participando ativamente de práticas de monitora-
mento de solo, visando a qualidade de vegetações e/ou produção de alimentos 
em relação à exposição de agentes nocivos. Também há a possibilidade de se 
7Análises ambientais aplicadas à biociência
licenciar para atuar no controle e atualização de licenças ambientais junto a 
órgãos de fiscalização ambiental e vigilância sanitária, além de desenvolver e 
implantar projetos que visam a diminuição do impacto e destruição do meio 
ambiente. 
A Figura 1 resume possibilidades de atividades e metodologias empregadas 
pelo profissional de análises ambientais. Em caso de formação bastante sólida 
em recursos ecológicos, analistas ambientais também podem realizar trabalhos 
de assessoria e consultoria em questões relacionadas a impactos gerados por 
contaminantes e agentes estressores de ecossistemas em situações específicas, 
como lavagem e desinfestação de áreas em hospitais, controle sanitário de 
comércios e indústrias e monitoramento de agentes químicos.
Figura 1. Atividades exercidas pelo profissional de análises ambientais.
Em relação às qualificações e habilidades que podem ser necessárias 
durante o exercício da profissão, podemos citar que a função de analista 
ambiental requer habilidades de comunicação e execução de trabalho com 
equipes técnicas de diversos segmentos, como engenheiros, gestores e ma-
temáticos, o que pode exigir habilidades na área de ciências exatas. Dados 
oriundos das análises realizadas costumam ser tabulados com a ajuda desses 
profissionais para posterior aplicação em pesquisas e implicações sistemati-
zadas. A familiaridade com análise de dados, mapeamento digital e técnicas 
de modelagem por computador também pode ser benéfica. Um bom exemplo 
Análises ambientais aplicadas à biociência8
dessas competências é a compreensão de Sistemas de Informação Geográfica 
(SIG), que podem colaborar com a análise de dados.
Por fim, outro fator relevante para a atuação do analista ambiental diz 
respeito a situações administrativas em organizações, uma vez que ele pode 
administrar processos para obtenção de licenças e autorizações ambientais 
municipais, estaduais e federais. A elaboração de diagnósticos, pareceres e 
relatórios de controle para os órgãos ambientais pode envolver ainda cargos 
de agente de fiscalização, como licenciamento e auditoria ambiental. Nesse 
contexto,o profissional também pode ministrar treinamentos e desenvolver 
programas de educação ambiental e tecnologias voltadas ao monitoramento 
ambiental.
O profissional de análises ambientais deve conhecer bem a legislação que regulamenta 
a segurança do trabalho e prevenção ao meio ambiente. Além disso, é fundamental 
que tenha noções das normas técnicas de proteção ao meio ambiente e do serviço 
de vigilância sanitária vigente no Brasil. Para se tornar um analista ambiental, é preciso 
ter curso superior completo em biomedicina, ciências biológicas, química ou gestão 
ambiental. Além das leis ambientais, que variam de acordo com o órgão, o candidato 
deve estudar também as disciplinas de português, noções de direito constitucional 
e administrativo, história e geografia. Como se não bastasse, muitos editais exigem 
conhecimentos relacionados a economia e meio ambiente.
Análises ambientais comumente empregadas 
no monitoramento ambiental
O analista ambiental tem a capacidade de compreender mecanismos de surgi-
mento de doenças, principalmente por seu conhecer as relações entre ecossiste-
mas ambientais e seus desafi os. Um dos problemas ambientais de maior impacto 
para a população humana atualmente é o crescimento populacional e os novos 
modos organizacionais da população, associados a condições precárias de vida 
e saúde. Muitas famílias vivem em condições insalubres, com esgoto a céu 
aberto, sem tratamento de água potável e à mercê de agentes contaminantes, 
fatores que geram epidemias que comprometem a saúde coletiva.
Com atuação específica em interações entre a população e o meio ambiente, 
fica evidente que cabe ao analista ambiental gerir a melhor maneira de mitigar 
9Análises ambientais aplicadas à biociência
e eliminar riscos e promover o bem-estar populacional e do meio ambiente, 
buscando e/ou reestabelecendo seu equilíbrio. Dentre as diversas situações 
de interação e riscos entre o ser humano e o meio ambiente, destacam-se 
atividades que envolvem biossegurança e boas práticas ambientais. Efeitos 
sobre a saúde e a patogênese são complexos, devido a interações de fatores de 
risco, como reações aditivas, sinérgicas ou cumulativas (RUDD et al., 2014). 
Diversas técnicas são empregadas em avaliações ambientais sistêmicas. 
Os solos florestais, por exemplo, são matrizes biológicas essenciais nas quais 
as comunidades microbianas executam as principais funções do ecossistema, 
como o ciclo biogeoquímico, por meio de processos de decomposição e mine-
ralização mediados por procariontes e fungos (LYONS et al., 2019). Fatores 
que influenciam a estrutura da comunidade microbiana do solo são cruciais 
para prever como os processos mediados por bactérias conduzem as respostas 
do ecossistema às mudanças ambientais (SILVA; CRISPIM, 2011).
O solo é um componente vital dos ecossistemas florestais, responsável 
por processos que apoiam a produção de biomassa e o sequestro de carbono 
(ZINABU et al., 2019). A saúde do solo florestal é sensível a vários fatores 
naturais e antropogênicos, e uma deterioração da qualidade do solo geralmente 
leva a uma deterioração da qualidade do local (HARWELL et al., 2019). Assim, 
é importante estabelecer índices adequados de qualidade do solo para medir 
suas várias propriedades. Um índice de qualidade do solo é definido como 
o conjunto mínimo de parâmetros que, quando inter-relacionados, fornecem 
dados numéricos sobre a capacidade de um solo de executar uma ou mais 
funções (LYONS et al., 2019). 
Um índice de qualidade do solo, em certa medida, deve ser dependente do 
uso, para que possa ser aplicável em uma escala maior. Índices atuam na seleção 
de um conjunto mínimo de indicadores que possam abordar a qualidade geral 
do solo de uma região específica (GOLDSTEIN et al., 2014). A necessidade de 
avaliar as propriedades do solo recentemente aumentou, devido ao crescente 
interesse público em determinar as consequências das práticas de manejo 
em relação à sustentabilidade das funções do ecossistema florestal, além da 
produtividade das plantas (RUDD et al., 2014).
Para Soomro et al. (2011), o conceito de qualidade do solo inclui ainda 
avaliações e diagnósticos das propriedades e processos do solo, pois se rela-
cionam com sua capacidade de funcionar efetivamente como componente de 
um ecossistema saudável. Segundo Harwell et al. (2019), as funções especí-
ficas e os valores subsequentes fornecidos pelos ecossistemas florestais são 
variáveis e dependem de inúmeras propriedades e processos do solo. Assim, 
Análises ambientais aplicadas à biociência10
o entendimento das propriedades e da biota do solo é imprescindível para a 
classificação precisa do nível de degradação da floresta (SILVA; CRISPIM, 
2011). A seguir são listados alguns dos métodos mais utilizados em análises 
físico-químicas e microbiológicas em amostras de solo (RAMACHANDRAN 
et al., 2016):
  pH do solo — potenciometria 1: 25 (água no solo);
  condutividade elétrica — condutometria (suspensão de água no solo 1: 2);
  nitrogênio total — analisador elementar CHSN-O;
  potássio total — fotometria de chama;
  fósforo total — método de Pemberton;
  total de oligoelementos (Fe, Mn, Zn, Cu) — extrato de HCl no espec-
trofotômetro de absorção atômica (PerkinElmer modelo 380);
  carbono orgânico do solo (SOC) — analisador elementar CHSN-O;
  nitrogênio disponível — método de permanganato alcalino;
  fósforo disponível — extrator de Olsen (NaHCO3 0,5 M) a pH 8,5;
  potássio disponível — método NH4OAc neutro;
  carbono microbiano de biomassa — método de extração de fumigação;
  nitrogênio de biomassa microbiana — método de extração de fumigação;
  micróbios totais e funcionais — método de placa de vazamento.
Análises ambientais de solo incluem o conhecimento dos microrganismos presentes 
nesse ecossistema. As comunidades bacterianas do solo são moldadas por vários 
fatores edáficos, incluindo a textura e a química do solo, além de fatores bióticos, 
como raízes das plantas e atividade micorrízica associada, serapilheira acima do solo e 
outras matérias orgânicas em decomposição. Experimentos envolvendo a população 
microbiológica do solo em mesocosmos (sistema experimental ao ar livre que examina 
o ambiente natural — ar, água ou solo — sob condições controladas) têm evidenciado 
que a riqueza em espécies e uniformidade da comunidade bacteriana do solo são 
fortemente influenciadas pelas espécies arbóreas. Um estudo sobre a intensidade do 
uso da terra e a co-ocorrência microbiana indicou que as comunidades do solo da 
floresta formam redes muito mais ricas do que as de prados ou solos agrícolas. Embora 
as características do solo (particularmente o pH) tenham sido frequentemente relatadas 
como fortes fatores da diversidade microbiana, as espécies arbóreas demonstraram 
ter um impacto mais intenso na estrutura da comunidade do que no ambiente do 
solo (DUKUNDE et al., 2019).
11Análises ambientais aplicadas à biociência
3 Mecanismos de proteção e gestão 
da qualidade ambiental
A bioacumulação, ou seja, o acúmulo de produtos químicos em um organismo 
em relação ao seu nível no meio ambiente, é uma grande preocupação ambiental. 
Assim, o monitoramento das concentrações químicas na biota é amplo e cada 
vez mais utilizado para avaliar o status químico dos ecossistemas aquáticos. 
Para isso, vários aspectos científi cos e regulatórios são discutidos sobre a 
bioacumulação em diferentes ecossistemas. De acordo com Soomro et al. 
(2011), o monitoramento das concentrações químicas na biota pode ser usado 
para verifi car a conformidade com as diretrizes regulatórias, identifi car fontes 
químicas ou avaliar riscos ambientais relacionados a eventos. 
Avaliar a bioacumulação em campo é desafiador, pois muitos fatores 
podem afetar o acúmulo de um produto químico em um organismo. A amos-
tragem passiva pode complementar o monitoramento da biota, uma vez que 
os amostradores com propriedades padronizadas de partição podem ser 
usados em ampla faixa temporal e geográfica. A bioacumulaçãotambém é 
avaliada quanto à regulamentação de produtos químicos de interesse ambien-
tal, na qual são utilizados principalmente dados de estudos de laboratório 
(RAMACHANDRAN et al., 2016).
Dados de campo podem, no entanto, fornecer informações adicionais im-
portantes para os reguladores. As estratégias para avaliação da bioacumulação 
ainda precisam ser caracterizadas para diferentes regulamentações e grupos 
de produtos químicos. Segundo Postel, Daily e Ehrlich (1996), para estimular 
a conscientização sobre questões críticas e tirar proveito da experiência técnica 
e das descobertas científicas, é necessário melhorar a comunicação entre as 
comunidades de avaliação e monitoramento de riscos. 
Os analistas ambientais/cientistas podem apoiar o estabelecimento de 
novos programas de monitoramento para bioacumulação, tal como no âmbito 
da Diretiva da Norma Europeia de Qualidade Ambiental. Dentre os ecossis-
temas monitorados, sistemas aquáticos sempre apresentam questões críticas 
relevantes. Os contaminantes ambientais são monitorados em organismos 
aquáticos, principalmente em peixes, para verificar a conformidade com as 
diretrizes regulatórias. Na Europa, existem limites para peixes, produtos da 
pesca e frutos do mar, de acordo com as leis alimentares europeias, como o 
Regulamento Europeu de Contaminação (HARWELL et al., 2019) e recomen-
dação da Comissão Europeia. Além disso, diretivas nacionais quanto a níveis 
toleráveis de contaminantes nos alimentos (SOOMRO et al., 2011) também 
definem concentrações máximas permitidas nos alimentos.
Análises ambientais aplicadas à biociência12
O monitoramento de produtos químicos na biota aquática para fins de vigi-
lância alimentar difere do monitoramento ambiental: na vigilância alimentar, 
o objeto de proteção é apenas o ser humano como consumidor. Normalmente, 
peixes, produtos da pesca ou frutos do mar são obtidos em mercados comerciais, 
de modo que a alocação ao ecossistema geralmente permanece incerta. Em 
geral, os produtos químicos são medidos no tecido muscular e referem-se ao 
novo peso da amostra (POSTEL, DAILY, EHRLICH, 1996).
Bacias hidrográficas são ecossistemas complexos. A natureza não é está-
tica, mas se ajusta e se adapta às tensões climáticas e antropogênicas naturais 
(HARWELL et al., 2019). Em ambientes aquáticos, nem toda a poluição da 
água é proveniente de uma entrada externa, pois também pode se originar de 
entradas internas, como lençóis d´água e subsolo. A poluição também pode 
advir dos materiais armazenados em áreas ribeirinhas e pantanais, devido a 
seus atributos, processos físicos e funções (ZINABU et al., 2019).
Em relação a materiais orgânicos, quando uma abundância de nutrientes, 
aumento do calor, maior salinidade e luz estão disponíveis, podem ocorrer 
explosões de cianobactérias prejudiciais. As estratégias de controle de poluição 
por uma fonte pontual, como em cianobactérias, foram muito eficazes durante 
as primeiras décadas da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos 
(USEPA), quando o sucesso foi atribuído a estruturas de controle regulatório 
capazes de romper o caminho da contaminação por fonte pontual para um 
coorte de parâmetros (isto é, humanos, peixes, etc.) e atingir os padrões de 
qualidade da água (RAMACHANDRAN et al., 2016).
Como a ênfase no controle da poluição passou de fontes pontuais para 
fontes não pontuais, o sucesso tem sido esporádico (RUDD et al., 2014), 
porque uma única solução ou estrutura de controle não dá conta de conter a 
poluição por fontes não pontuais (NPS). Acima de tudo, investimentos federais 
em recursos hídricos devem refletir prioridades nacionais, proteger o meio 
ambiente, maximizar o desenvolvimento econômico sustentável, evitar o uso 
excessivo de várzeas e áreas propensas a inundações e proteger e restaurar 
as funções dos sistemas naturais. Depois que um corpo de água é designado 
como prejudicado, é necessária uma avaliação da fonte de carga diária máxima 
total (TMDL), alocação de carga e, na maioria dos locais, um documento do 
plano de implementação (POSTEL; DAILY; EHRLICH, 1996). 
A criação de uma TMDL de NPS é muitas vezes desafiadora, porque um 
plano requer contabilidade viável de cargas de poluentes de NPS permitidas e 
métodos de controle regulatório e de monitoramento (SOOMRO et al., 2011). 
Os principais indicadores medem o desempenho das condições ecológicas 
atuais e futuras que impulsionam a poluição. A Figura 2 indica a estrutura 
13Análises ambientais aplicadas à biociência
conceitual de um sistema ecológico saudável. Fracassos no enfrentamento da 
poluição por NPS ocorrem em parte porque a qualidade da água e as medidas 
do organismo aquático são tipicamente indicadores de atraso (HARWELL 
et al., 2019).
Figura 2. Estrutura conceitual de um sistema ecológico saudável.
Fonte: Adaptada de Harwell et al. (2019).
Outro exemplo de fonte química contaminante foi verificado em uma pesquisa de 
monitoramento de trifenilestanho (TPT) por Bettin, Oehlmann e Stroben (1996). Após 
encontrar altas concentrações de tributilestanho (TBT) e TPT em sedimentos e biota 
marinha, as concentrações de ambos produtos químicos foram medidas em peixes 
a cerca de 100 quilômetros do local avaliado em 1996. O TPT, usado até meados da 
década de 1990 como componente em tintas anti-incrustantes e fungicidas, apresentou 
níveis elevados em fígados de peixes contaminados com o agente químico. Como os 
níveis estavam mais altos que os toleráveis, iniciou-se o monitoramento e recuperação 
da área afetada e a eliminação de sua aplicação como fungicida.
Análises ambientais aplicadas à biociência14
Neste capítulo, vimos que são diversas as análises ambientais implicadas 
na área de biociências, a qual, pela sua característica interdisciplinar, pode 
ser fortemente influenciada por outras áreas correlatadas descritas. Vimos 
ainda que as aplicações de gestão de qualidade ambiental apresentam soluções 
eficientes para controle de ecossistemas. Essa função é cada vez mais explorada 
por profissionais ligados aos estudos biocientíficos, inclusive da área de saúde, 
como as ciências biomédicas. Muitos estudos sobre a biodiversidade e meca-
nismos de proteção ambiental têm sido realizados na busca pela homeostasia 
do meio ambiente, procurando sempre propor respostas para sua manutenção 
e preservação da saúde.
De forma geral, as análises ambientais desenvolvem funções específicas 
na manutenção da saúde, bem-estar e qualidade de vida dos seres vivos de 
um ecossistema. A compreensão dos mecanismos envolvidos nesse sistema 
ajuda o profissional da área a tomar decisões sobre como atuar em diversos de 
seus ramos, além de auxiliar em análises e interações que buscam minimizar 
impactos no meio ambiente.
BETTIN, C.; OEHLMANN, J.; STROBEN, E. TBT-induced imposex in marine neogastropods 
is mediated by an increasing androgen level. Helgoländer Meeresuntersuchungen, v. 50, 
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www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2019.01519/full. Acesso em: 23 jun. 2020.
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HARWELL, M. A. et al. A conceptual model of natural and anthropogenic drivers and 
their influence on the Prince William Sound, Alaska, ecosystem. Human and Ecological 
Risk Assessment, v. 16, nº. 4, p. 672–726, ago. 2010. 
HARWELL, M. A. et al. Conceptual framework for assessing ecosystem health. Integrated 
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15Análises ambientais aplicadas à biociência
HEIJDEN, M. G. A. van der; BARDGETT, R. D.; STRAALEN, N. M. van. The unseen majority: 
soilmicrobes as drivers of plant diversity and productivity in terrestrial ecosystems. 
Ecol. Lett., v. 11, nº. 3, p. 296–310, mar. 2008. 
HORTAL, J. et al. Seven shortfalls that beset large-scale knowledge of biodiversity. Annual 
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PERREIRA, L. G. G.; FILIZOLA, B.; AMAZONAS, M. Biodiversidade e desenvolvimento sus-
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RAMACHANDRAN, A. et al. Critical analysis of forest degradation in the Southern Eas-
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RUDD, M. A. et al. International scientists' priorities for research on pharmaceutical 
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SOOMRO, Z. A. et al. Drinking water quality challenges in Pakistan. In: INTERNATIONAL 
WORLD WATER DAY ENCOUNTER, 19., 2011, Lahore. Anais […]. Lahore: Pakistan Council 
of Research in Water Resources, 2011.
Análises ambientais aplicadas à biociência16
Os links para sites da web fornecidos neste capítulo foram todos testados, e seu fun-
cionamento foi comprovado no momento da publicação do material. No entanto, a 
rede é extremamente dinâmica; suas páginas estão constantemente mudando de 
local e conteúdo. Assim, os editores declaram não ter qualquer responsabilidade 
sobre qualidade, precisão ou integralidade das informações referidas em tais links.
STROBEN, E.; OEHLMANN, J.; FIORONI, P. Hinia reticulata and nucella lapillus: comparison 
of two gastropod tributyltin bioindicators. Marine Biology, v. 114, nº. 2, p. 289–296, 1992.
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http://www.urckarachi.org/downloads/Water%20Quality%20Testing%20Protocol-
-WaterAid%20Pakistan%20_Final%20(1).pdf. Acesso em: 23 jun. 2020.
ZINABU, E. et al. Monitoring river water and sediments within a changing Ethiopian 
catchment to support sustainable development. Environ. Monit. Assess., v. 191, nº. 7, 
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23 jun. 2020.
Leitura recomendada
BARRETT, G. W.; VAN DYNE, G. M.; ODUM, E. P. Stress ecology. BioScience, v. 26, p. 192–194, 
1976.
17Análises ambientais aplicadas à biociência
DICA DO PROFESSOR
O papel desempenhado pelo analista ambiental permite analisar, mensurar e examinar alterações 
entre o meio ambiente e os seres 
vivos que nele vivem. Uma dessas análises está relacionada à qualidade da água, que por 
consequência, principalmente das ações humanas, 
tem se tornado imprópria para o consumo. Muitos estudos ao longo 
dos anos têm demonstrado que grandes surtos epidemiológicos sofridos pela população humana 
foram originados a partir de 
sistemas de distribuição hídrica.
Na Dica do Professor, acompanhe as etapas de uma análise de qualidade da água e note como a 
técnica pode fornecer diversas informações a partir das análises de dados. 
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
 
EXERCÍCIOS
1) Recurso natural é qualquer insumo de que organismos, populações e ecossistemas 
necessitam para sua manutenção. Os recursos naturais podem ser classificados em 
dois grandes grupos: os renováveis e os não renováveis.
Assinale a alternativa que apresenta um recurso natural não renovável.
A) Carvão mineral.
B) Água.
C) Vento.
D) Luz solar.
E) Biomassa.
2) Zoneamento ambiental é um mecanismo de gestão que consiste na delimitação de 
zonas ambientais e atribuição de atividades compatíveis com cada uma, priorizando 
uso sustentável dos recursos e equilíbrio dos ecossistemas.
A zona, na qual haja mínima intervenção humana, contendo espécies 
da flora e da fauna ou fenômenos naturais de grande valor científico, que objetiva 
condução e preservação do meio ambiente, pesquisas e educação ambiental, além de 
proporcionar formas primitivas de recreação, é denominada zona:
A) de uso extensivo.
B) de uso especial.
C) de uso intensivo.
D) primitiva.
E) intangível.
3) A esquistossomose é uma parasitose que afeta mais de 10 milhões de brasileiros. É 
causada pelo platelminto Schistosoma mansoni, que, além do homem, requer outro 
hospedeiro, um caramujo, o qual tem seus ovos liberados por meio das fezes de seres 
humanos infectados, provocando assim a transmissão da doença. Em contato com a 
água, os ovos eclodem e libertam larvas que precisam de caramujos para se alojar. 
Se os encontram, porém, dão continuidade ao ciclo e liberam novas larvas, que 
infectam as águas e posteriormente os homens.
Qual medida preventiva é indispensável para evitar a doença?
A) Comer carne de peixe bem cozida. 
B) Comer carne vermelha. 
C) Saneamento básico.
D) Fazer uso de polivitamínicos. 
E) Evitar água parada.
4) Muitas doenças que afetam a saúde humana são relacionadas à falta de saneamento 
básico adequado e podem ser transmitidas por vários agentes patogênicos, como 
bactérias, vírus e protozoários.
Dentre as doenças relacionadas a seguir, que apresentam transmissão associada à 
baixa qualidade hídrica, marque a única alternativa que indica uma doença 
diretamente associada à urina de animais, como roedores.
A) Salmonela.
B) Cólera.
C) Leptospirose.
D) Hepatite A.
E) Mal de Chagas.
5) Os poluentes atmosféricos são classificados em primários, quando são lançados 
diretamente das fontes para a atmosfera; e em secundários, quando se formam na 
atmosfera por meio de reações, em virtude da presença de certas substâncias.
Dentre os poluentes, identifique o único poluente primário.
A) Peróxido de hidrogênio.
B) Monóxido de carbono.
C) Trióxido de enxofre.
D) Ácido sulfúrico.
E) Ozônio.
NA PRÁTICA
A biorremediação é uma técnica ecológica, econômica e eficaz para remediar o solo 
contaminado com petróleo, e o agente microbiano pode aumentar a taxa de remoção de petróleo. 
Nos últimos anos, pesquisas de biorremediação para solos contaminados com petróleo têm sido 
amplamente desenvolvidas. Estudos têm apontado que o agente microbiano composto alcança 
melhor eficiência de biorremediação 
de solos contaminados com petróleo do que o uso de outros remediadores, além de ganhos na 
preservação do meio ambiente 
e na manutenção do ecossistema.
Neste Na Prática,veja uma descrição de análise do solo utilizando 
a biorremediação como sistema de mitigação de danos em solos contaminados com petróleo.
SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Análise microbiológica em qualidade
Conheça este artigo que descreve análises microbiológicas empregadas para verificação da 
qualidade da água consumida em instituto de pesquisa no Rio Grande do Sul.
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Ecologia geral
Este livro aponta conceitos relacionados à sustentabilidade e os principais métodos empregados 
para análises e tratamentos relacionados à conservação da biodiversidade ambiental. Destaque 
para a unidade 4, Introdução à sustentabilidade: conceitos, vertentes e aplicabilidades. Acesse 
para saber mais.
Estrutura e equipamentos laboratorias em análises ambientais
Assista ao vídeo a seguir, que aborda a estrutura de um laboratório de análises ambientais do 
Instituto Politécnico da Guarda da Escola Superior de Tecnologia e Gestão.
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Planejamento da conservação de recursos ambientais (em inglês)
O artigo a seguir aborda o planejamento da conservação da biodiversidade, dadas as realidades 
dos recursos limitados e as demandas concorrentes da sociedade. Uma leitura interessante 
adicional ao profissional da área de análise ambiental. Clique para ampliar seus conhecimentos.
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