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Ciclo Biogeoquímicos: 
São processos que ocorrem na natureza para garantir a reciclagem de 
elementos químicos no meio. São esses ciclos que possibilitam que os 
elementos interajam com o meio ambiente e com os seres vivos, ou 
seja, garantem que o elemento flua pela atmosfera, hidrosfera, litosfera e 
biosfera. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A ENGENHARIA E OS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 
1 INTRODUÇÃO 
 
O planeta em que vivem os atingiu tal forma devido os ciclos, tanto químicos quanto 
biológicos e temporais, que fizeram adaptações até que fosse possível viver sobre 
sua superfície. A solidificação do solo, a liquefação de certos componentes e a 
vaporização de outros, compusera os elementos e os ciclos que existem desde então. 
 
Com o surgimento dos seres humanos as construções civis começaram a fazer parte 
da paisagem e composição da natureza, logo essas passaram a causar interferências 
no meio, o que inclui os ciclos biogeoquímicos. Com o desenvolvimento, a r elação 
homem-natureza ganhou possibilidade de causar menos interferência na natureza e 
em seus ciclos, porém as mudanças nos ciclos apenas aumentaram causando 
alterações e tornando a natureza apenas um objeto a ser esquecido. 
 
 
2 CICLO BIOGEOQUÍMICO DA ÁGUA 
 
De acordo com PACHECO (2013), cerca de 2/3 da superfície do planeta é 
composta segundo o Plano Nacional de Recursos Hídricos apenas 0,8% de sua 
totalidade se apresenta em estado potável (considerando águas fluviais e 
subterrâneas). Não se sabe de onde a água veio, mas sua existência foi um 
requisito fundamental para a existência dos seres vivos desde a era de formação 
do planeta. 
 
O ciclo da água interfere nas condições do planeta desde sua formação, o 
processo de evaporação e precipitação, que eram contínuos , foi responsável 
pelo resfriamento da crosta terrestre, quando as chuvas permanentes diminuíram 
se iniciou o processo de formação de bacias hidrológicas. Após essas e várias 
outras mudanças o planeta se tornou a geóide em que vivemos hoje. 
 
O ciclo hidrológico permanece na ativa mesmo após o fim do processo de formação 
do planeta, ele mantém o mundo em equilíbrio transferindo água de um local 
com mais abundância para um de menos com a ajuda do sol, das zonas de 
pressão, da gravidade e dos ventos que são fatores de suma importância no ciclo 
da água (MUGGLER et al, 2003). 
 
Segundo BRAGA (2005), a água presente no sol o, em oceanos, rios e lagos 
evapora quando suas moléculas são aquecidas, as folhas de árvores também 
contribuem com a emissão de vapor d’água por meio da evapotranspiração, 
essa água no estado gasoso forma nuvens que geralmente transitam de uma 
área de maior pressão para um a de menor, causando as chuvas. Quando a 
precipitação ocorre no continente t orna o ciclo da água maior, pois ocorre à 
infiltração de certa parte da água (sendo que essa pode se deslocar n a 
camada superficial terrestre ou descer até o lençol de águas subterrâneas ), 
sendo que a outra pode escoar na superfície tendo como destino final lagos, 
rios, oceanos ou vales. Já quando a precipitação ocorre nos oceanos, é mais 
comum que a água retorne ao ciclo hidrológico através da evaporação. 
 
 
 
 
 
2.1 A INTERFERÊNCIA DA ENGENHARIA CIVIL NO CICLO DA ÁGUA 
 
A engenharia civil provoca interferência no ciclo da água de v árias formas, 
diretas e indiretas. De acordo com BRAGA (2005 ), as formas mais explícitas de 
mudanças no ciclo da água são o desmatamento e a pavimentação, que 
causam diminuição na evapotranspiração, mudanças no escoamento da água e 
impedimento de infiltração da mesma para o lençol freático. 
 
 
2.1.1 DESMATAMENTO 
 
Segundo MOURA et al , toda construção exige uma área limpa, tanto em 
relação a resíduos sólidos quanto a vegetação, por tal motivo o desmatamento 
de certas áreas é inevitável quando se trata de construção civil. A retirada da 
vegetação, ocorre tanto em pequenas áreas quanto em grandes, isso dependendo 
do tamanho da construção e a função que está promoverá, por exemplo: a 
construção de uma hidrelétrica exige uma área alterada extremamente maior 
que a da construção d e uma residência unifamiliar. A forma que o 
desmatamento afeta o ciclo da água pode depender das características do solo 
ou até do tipo de vegetação retirada. 
 
Quando o solo é argiloso, a vegetação contribui para levar a água da superfície 
para uma camada mais interna, pois as raízes funcionam como caminhos que a água 
pode percorrer até chegar à p arte interna do solo que apresenta características 
que facilitam o escoamento e a absorção. De tal forma quando plantas são 
retiradas de solos argilosos, o mesmo apresenta grande escoamento da água 
e pouca absorção, causando a perca de seus nutrientes e futuramente a perca 
de suas características, já que este acaba us ando sua própria umidade de 
camadas internas para tentar manter as camadas externas em sua forma natural. 
 
Em relação a outros solos, a retirada da vegetação também não é nada 
favorável, pois esses podem perder densidade e ter partículas superficiais 
carregadas durante o escoamento de enxurradas promovidas por chuva. Como a 
maior parte dos nutrientes do solo estão nas camadas mais expostas, este se 
torna pobre e provavelmente infértil. Além disso, quando se trata de encosta de 
rios ou morros, pode ocorrer assoreamento e deslizamento de terras, alterando 
o percurso de escoamento da água e então o seu ciclo (FERREIRA et al, s.d.). 
 
 
Quando se trata de desmatamento para construção de hidrelétricas a 
interferência no escoamento é ainda maior, pois há mudança no curso do rio, o 
que interfere no fluxo, rio-mar e na profundidade das águas do lençol freático. 
 
De acordo com a Comissão Européia, além de alteração no escoamento de 
águas pluviais e fluviais, a retirada da vegetação causa diminuição da 
evaporação, já que as plantas são responsáveis por grande parte da retirada 
de água presente no solo através da evapotranspiração. Desse modo ocorre 
menor emissão de vapor d’ água do solo para a superfície. Há também a 
influência na evaporação da água presente na superfície úmida terrestre, já que 
essa fica exposta e recebe maior quantidade de radiação se aquecendo e 
perdendo água em forma gasosa para a atmosfera. 
 
2.1.2 PAVIMENTAÇÃO 
 
A pavimentação do solo é um fator qu e acompanha o crescimento das 
cidades, porém muitas vezes ele não é acompanhado por construção de redes 
de esgoto e bueiros, isso causa um grande transtorno p ara a população que 
sofre com alagamentos em períodos de chuva. Além de tal transtorno, a 
pavimentação do solo impede a infiltração da água e altera o escoamento 
natural de águas pluviais, causando mais uma interferência no ciclo hidrológico. 
 
A impermeabilização do solo é uma das características dos grandes centros 
urbanos , que promovem a construção de calçadas, asfaltos e áreas de lazer 
pavimentadas. Assim a água proveniente d a chuva es coa por toda cidade, 
causando muitas vez es alagamentos e outros transtornos como a proliferação de 
doenças (FERREIRA et al, s.d.). 
 
De acordo com TUCC I (1999), além da interferência no escoamento, a 
pavimentação dificulta a infiltraçãode água para as camadas inferiores do solo , 
causando o comprometimento do lençol freático que passa a receber menos 
água e sofre rebaixamento. O solo pavimentado também promove o 
aquecimento do ar atmosférico, alterando a zona de pressão e com isso 
diminuindo o índice de chuva em certos locais. 
 
A Comissão Européia, ainda afirma que a evaporação também sofre alteração 
com a impermeabilização do solo, pois este é aquecido durante longa parte do dia, 
então passa maior parte do tempo com temperaturas elevadas (em relação ao 
solo normal). Assim, quando há queda de chuva sobre esse pavimento as gotículas 
de água sofrem evaporação rapidamente, de tal modo a evaporação da água que 
cai sobre esse pavimento aquecido acelera o ciclo hidrológico de forma que o 
v apor d’água produzido retorna em chuva em poucos instantes, o que pode 
atrapalhar a chuva em cidades locais próximas. 
 
 
2.2 MEDIDAS MITIGATÓRIAS 
 
Há diversas formas de evitar tanta interferência no ciclo da água, algumas 
como a realização de construções em locais que exijam menos desmatamento 
e a utilização de pavimentos que permitam permeabilidade d a água, não são d 
e difícil implantação. Utilizando esses métodos a infiltração de água no solo, o 
se u escoamento sobre a superfície e a evaporação não sofreriam tanta 
interferência. 
 
Segundo BISPO (2015), a utilização de pavimentos porosos aumenta a 
quantidade de infiltração de água n as camadas inferiores do solo, promovendo 
menor alteração do ciclo natural da água. Porém , estes pavimentos não podem 
ser usados em locais de grande circulação de veículos, mas em locais como 
aeroportos, ciclovias, calçadas e garagens, onde a movimentação não exige tanto 
da via, a utilização é bastante recomendada. A água que infelizmente não 
consegue se infiltrar no solo e escoa sobre essa cobertura deve ser canalizada e 
direcionada pelo sistema de esgoto para o local de sua deságua natural. 
 
Segundo FERRE IRA et al (s.d.), p ara evita r o desmatamento não é apena s 
necessário que o local reservado para construção seja de pouca vegetação de 
grande porte, mas também que as áreas circundantes não apresentem florestas 
ou reservas em suas proximidades, isso devido à possibilidade de crescimento 
desordenado no futuro. Porém , mesmo que não haja grande desmatamento 
para certas edificações, a arborização das áreas em sua volta , traz imensos 
benefícios, com o a possibilidade de sombras, resfriamento da temperatura 
(devido à retenção e liberação de vapor d’água), purificação do ar e manutenção da 
evapotranspiração. 
 
3 CICLO BIOGEOQUÍMICO DO CARBONO 
 
O carbono é um elemento químico de grande importância para os seres vivos. 
É o principal constituinte da matéria orgânica, participando de 49% do peso orgânico 
em relação à matéria seca, além de participar da composição de grande parte 
dos inorgânicos como diamante, grafite, carvão, hulha, antracito, óxidos, dióxidos e 
hidratos. 
 
O carbono utilizado primariamente pelos seres vivos, está presente no 
ambiente na forma de moléculas de gás carbônico, presentes na atmosfera ou 
dissolvidas nas águas dos mares, oceanos, rios e lagos (CHAER, 2015). 
Conforme a tabela 1, pode-se observar onde estão concentrados os principais 
reservatórios de carbono na Terra: 
 
O carbono do CO2 só é removido da atmosfera pelo processo de fotossíntese 
realizado pelos seres fotossintetizantes, que vai ser utilizado na síntese de 
compostos orgânicos como carboidratos, proteínas, lipídeos e ceras em geral, 
os quais vão suprir as cadeias e teias alimentares. Da mesma maneira, as 
bactérias que realizam quimiossíntese fabricam seu alimento a partir do CO2 
(ROSA et al, 2003). 
O ciclo do carbono pelas plantas pode ter várias contribuições, entre elas está 
a liberação de CO2 pela respiração, ou pode ser repassado para os animais 
superiores via cadeia alimentar ou mesmo a liberação de carbono para o solo 
pela morte e decomposição dos vegetais, o qual volta a ser CO2 e é 
novamente absorvido pelas plantas e convertido em açúcar, pelo processo de 
fotossíntese, formando assim um ciclo em relação as plantas (BESSA, 2010). 
 
Já em relação aos animais, o carbono é adquirido de forma direta ou indireta, 
através dos produtores durante a sua alimentação, que vai sendo repassado ao 
longo da cadeia alimentar. Semelhante às plantas, os animais em todos os seus 
níveis tróficos podem seguir diferentes caminhos para a liberação do carbono, 
como pela respiração, onde o carbono é devolvido em forma de CO2 para o 
meio, pela passagem para outro animal através da alimentação, pela morte e 
decomposição dos animais. Assim, os animais comem as plantas e ao 
decomporem os carboidratos emitem o carbono novamente para a atmosfera, 
oceanos e solo (ROSA et al, 2003). 
 
Outros mecanismos de re torno do carbono ao ambiente são por meio da 
combustão de combustíveis fósseis ( gasolina, óleo diesel, gás natural), as 
trocas entre os oceanos e a atmosfera. Além desses, o desmatamento e a 
queima de florestas são outras formas de devolução, que é muito prejudicial, 
pois o reino vegetal é responsável por capturar esse gás a fim de equilibrar 
esse elemento no planeta. Diferentemente do que se pensa , os verdadeiros 
pulmões da terra são os oceanos e mares, devido a grandes quantidades de 
algas que se tem nesses meios. Mas em relação a mudanças de microclimas 
a fauna tem contribuição direta, por isso a importância de conservação dos biomas 
terrestres. 
 
3.1 INTERFERÊNCIA DA ENGENHARIA CIVIL NO CICLO DO CARBONO 
 
A construção civil é reconhecida como uma das atividades de maior pegada 
ecológica em nosso planeta. Estima-se internacionalmente que entre 50% e 75% 
dos recursos naturais existentes no planeta são consumidos por esse setor, 
onde se d estaca o auto consumo de energia, elevadas emissões de gases n a 
atmosfera ( que correspondem a 1/3 do total de emissões de gases de e feito 
estufa) e geração de resíduos proveniente da construção (LAERA, 2012). 
 
Edificações de quaisquer naturezas consomem em média 40% da areia, pedras 
e cascalhos, 25% da madeira, 40% da energia e 16% da água consumidos no 
mundo anualmente (TAVARES, 2006). 
 
No Brasil, desde o início dos anos 90 as emissões de CO2 têm aumentado 
rapidamente. O Laboratório Nacional Oak Ridge, com sede nos Estados Unidos, 
desenvolveu o ranking mundial dos países em relação às emissões de CO 2 na 
atmosfera, provenientes da produção de cimento, combustão de gás e de 
combustíveis fósseis. A classificação do Brasil nesse ranking foi 16º lugar com 
a liberação de cerca de 90 milhões de toneladas de carbono no ano 2004, 
ano esse em que foi realizada a pesquisa (MARCOS, 2009). 
 
 
 
 
 
 Quando se trata da indústria da construção civil, o setor que tem mais 
expressão em relação a emissões de GEE (gases d e efeito estufa), com foco 
na liberação de CO 2, é a produção de cimento, que é responsável por 
aproximadamente 7% de todas as emissões de CO2 no planeta (A LBANO et 
al, 2011), já que no âmbito das obras civis o concreto é o 
material mais usado, tendo o postode segundo material mais consumido pelo 
homem, depois da água. 
 
Conforme estudos feitos na Bélgica, pode-se afirmar que os materiais de 
construção que apresentam grandes índices de liberação de gás carbônico são 
cimento, cal, aço (ferro), areia e brita (retirada e transporte), cerâmica 
vermelha, PVC (policloreto de vinila) e vidro (LAERA, 2012 material mais usado, 
tendo o posto de segundo material mais consumido pelo homem, depois da 
água. 
 
Conforme estudos feitos na Bélgica, pode-se afirmar que os materiais de 
construção que apresentam grandes índices de liberação de gás carbônico são 
cimento, cal, aço (ferro), areia e brita (retirada e transporte), cerâmica 
vermelha, PVC (policloreto de vinila) e vidro (LAERA, 2012). 
 
Tabela 3 – Resumo das emissões de insumos 
Material Emissão de CO
2 
Cimento (CO II Z) 0,70 kg CO2/kg 
Cimento (CP IV) 0,53 kg CO2/kg 
Aço 1,70 kg CO2/kg 
Cal 1,44 kg CO2/kg 
Alumínio 6,50 kg CO2/kg 
Gesso 0,40 kg CO2/kg 
Vidro 7,65 kg CO2/m² 
Fonte: ALBANO, Luiza Thomé et al. Estimativa de geração de dióxido de carbono por uma 
obra de alvenaria estrutural em blocos de concreto. Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 
2011. 
 
 
A análise do ciclo de vida, no setor da construção civil se torna necessária para 
avaliar os impactos ambientais das edificações ao longo de todo o seu processo 
(MARCOS, 2009). A cadeia produtiva de matérias e componentes utilizados na 
construção tem impacto relevante que precisa se r revisto e mitigado, tendo 
uma grande significância em termos de emissões de carbono. 
Na etapa de produção dos materiais, podem se citar três principais fatores de 
emissões de GEE: calcinação, transportes e uso de combustíveis fósseis. 
O processo de calcinação, consiste na reação química de decomposição 
térmica dos compostos, que transforma o calcário (CaCO
3
) em cal virgem (CaO), 
liberando gás carbônico (CO
2
). Exemplos de materiais vitais para a construção, 
que são submetidos a esse processo são cerâmicas, cimento, aço, vidro e 
alumínio. 
 
Normalmente, são utilizados para alcançar as elevadas temperaturas exigidas 
pelo processo, combustíveis derivados do petróleo e o carvão mineral, e em 
algumas situações, é usada à lenha. Mas, independentemente do combustível 
utilizado, emite e aumenta a concentração de CO2 na atmosfera (JOHN et al, 
2014). 
 
Com relação à liberação de carbono, como já foi explicitada, a fabricação do 
cimento Portland é um importante emissor de dióxido de carbono. Para produzir 
1.000 kg de clínquer (base da composição do cimento Portland), gera-se em 
média 900 a 1.000 kg de CO2, sendo que de 50 a 60% destes são formados 
na reação química de calcinação d o calcário e de 30 a 40% são devidos à 
combustão de combustíveis fósseis no forno ( FREITAS J UNIOR et al, 2010). 
 
 
Na produção de componentes cerâmicos, se faz necessário o processo de 
calcinação da argila, que consome elevados níveis de energia térmica e 
elétrica, gerando assim emissões de CO2 e consumo de água. As emissões 
diretas de CO2 provenientes das queimas de combustíveis fósseis do setor 
representam cerca de 0,25% das emissões totais do país (JOHN, 2011). 
Vistos estudos realizados pelo International Iron and Steel Institute, o valor da 
tonelada de CO2 emitida pela produção em tonelada de aço, pode mudar d e 
acordo com o uso ou não de cal dentro do forno de altas temperaturas. A 
média mundial de liberação de CO 2 para produção de aço é de 1,7 toneladas 
para cada tonelada de aço. Mas o Brasil recicla em torno de 70% do aço 
produzido por ano. 
Para a fabricação d e alumínio também se emite uma boa parte de dióxido de 
carbono. Mesmo no processo sendo utilizada basicamente energia elétrica na 
redução química, se libera CO2. Ao utilizar hidroeletricidade emite-se 6,5 
toneladas de C O2 por tonelada de alumínio, já em contra partida s e optar 
pelo carvão mineral, gera-se 12 toneladas de CO2 para cada tonelada de 
alumínio (FREITAS JUNIOR et al, 2010). 
 
As usinas hidrelétricas e de uso de bicombustíveis representam grande parte 
da matriz energética brasileira, no entanto já se faz previsão do aumento da 
demanda de usinas termoelétricas no Plano Decacional de Energia. Esse 
incremento de energia termoelétrica no sistema tem como consequência o 
respectivo aumento das emissões de C O2 que será de 39 x 106 toneladas de 
CO2 em 2017 contra os 14 x 106 toneladas de CO 2 em 2008 (LOBO et al, 
2010). 
 
Em média, para fabricação de chapas de vidros com uma espessura de 
6mm, são gerados 7,65 kg de CO2/ m² de vidro plano (CETESB, 2010). 
Uma obra de alvenaria estrutural com blocos de concreto, com base em 
estudos de caso, apresenta uma emissão total na ordem de 130 kg CO2/ m², 
sem a parcela referente ao transporte a emissão é de aproximadamente 120 
kg CO 2/ m² (CHAER, 2015). Em comparação, uma obra que faça uso d e 
alvenaria convencional com tijolos cerâmicos apresenta uma emissão de 205 kg 
CO2/ m² (FREITAS JUNIOR et al, 2010). 
 
Para título de comparação com a grandiosidade do impacto causado na 
construção de uma obra, um pinheiro absorve cerca de 1260 kg de CO2 
durante sua vida. Através de cálculos e estimativas é possível determinar um 
valor aproximado de 413 toneladas de CO 2 emitidos pela obra. Ou seja, 
apenas para essa obra seriam necessários 328 pinheiros para neutralizar as 
emissões (MURTA, 2010). 
 
3.2 MEDIDAS MITIGATÓRIAS 
 
Em meio a tantas surpresas e catástrofes como enchentes, secas, recordes de 
temperaturas, furacões, não há como negar que mudanças climáticas estão 
ocorrendo em diversas localidades do planeta, podendo ser mai s evidenciados 
em relação aos micro climas. 
Com efeito, pode se afirmar conforme estudos, que existe uma relação direta 
entre as emissões atmosféricas provenientes das atividades humanas e o 
aquecimento global. Dentre esses gases o dióxido de carbono é considerado um 
dos maiores vilões do aquecimento global, pois o aumento da emissão deste 
gás, especialmente p ela ação antrópica, vem acentuando o efeito estufa, 
processo esse que retém parte da radiação solar refletida pela superfície terrestre, 
fazendo com que o calor fique preso na atmosfera o que está provocando o 
aumento das temperaturas médias do planeta ao longo dos últimos tempos. 
 
O IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) apresenta em seu 
Quarto Relatório em Evidências Paleoclimáticas (largura de anéis de árvores, 
investigação em concentração d e gases dentro de blocos de gelo), que a 
concentração de dióxido de carbono aumentou de 280ppm no período pré-
industrial para 379ppm em 2005. Esses valores obtidos para 2005 superam 
significativamente a faixa normal de concentração atmosférica desde os últimos 
650 mil anos, que teve uma alteração entre 180ppm a 300ppm. Com o 
crescimento anual das concentrações de CO2, a taxa anual de crescimento da 
concentração de dióxido de carbono foi maior entre os anos de 1995-2005 o 
qual a média foi de 1,9 ppm por ano, do que foi desde o começo da medição 
contínua e direta da atmosfera entre 1960 a 2005 a média de 1,4ppm por ano(ONU, 2007 apud CHAER, 2015). 
 
Dentro do setor de construção civil pode-se reduzir em grande parte as 
emissões de gases de efeito estufa, a través da elaboração de uma série de 
medidas. Um dos primeiros passos a se r tomado inerente a essa ação, é a 
elaboração de um Inventário de Emissões de Gases de Efeito Estufa de seu 
empreendimento, em todo o seu ciclo de vida. A partir do 
inventário, ficará mais fácil a identificação dos pontos críticos, promovendo assim 
prioridades e oportunidades para a diminuição dessas emissões. 
Dentro do setor de construção civil pode-se reduzir em grande parte as 
emissões de gases de efeito estufa, a través da elaboração de uma série de 
medidas. Um dos primeiros passos a ser tomado inerente a essa ação, é a 
elaboração de um Inventário de Emissões de Gases de Efeito Estufa de seu 
empreendimento, em todo o seu ciclo de vida. A partir do 
inventário, ficará mais fácil a identificação dos pontos críticos, promovendo assim 
prioridades e oportunidades para a diminuição dessas emissões. 
 
Como exemplos de ações, que contribuem para a redução dos GEE (que têm 
como principais gases dióxido de carbono (CO2), o óxido nitroso (N2O), o 
metano (CH4), os hidrofluorocarbonetos (HFC), os perfluorocarbonetos (PFC) e 
o hexafluoreto de enxofre (SF6)) são (ANDERSON, 2011): 
 
 Adoção de energia renovável no projeto (solar, eólica, entre outras); 
 Seleção de materiais com menores taxas de emissões, em todo o seu 
pro cesso Adoção de energia renovável no projeto (solar, eólica, entre outras); 
 Seleção de materiais com menores taxas de emissões, em todo o seu 
processo; 
 Seleção de materiais com menores taxas de emissões, em todo o seu 
pro cesso 
 Seleção de materiais com menores taxas de emissões, em todo o seu 
processo produtivo conjuntamente com sua utilização; 
 
 Equipamentos de condicionamento de ar com alto s níveis de eficiência e 
que usem Equipamentos de condicionamento de ar com alto s níveis de 
eficiência e que usem gases menos agressivos ao meio ambiente; 
 
 Projetos de iluminação mais eficientes, que podem ser obtidos através de 
lâmpadas de alto desempenho a exemplo LEDS, e sensores de presença; 
 
 Utilização de combustíveis com menores emissões em sua combustão; 
 
 Projetos arquitetônicos que privilegiam a iluminação e ventilação natural, a 
fim d e reduzir o consumo de energia no recinto; 
 
 Reflorestamento e plantio de árvores para a captura de carbono na atmosfera. 
 
Pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro para ajudar a 
minimizar a emissão de CO2, propõem à fabricação de um cimento ecológico 
capaz de “sequestrar” do ar as moléculas de dióxido de carbono. Para 
encontrar o melhor método de aplicação dessa tecnologia de “sequestro” de CO 
2 pelo cimento ecológico, eles estão procurando as condições físico-químicas do 
material cimentício durante o processo de fabricação, em testes que estão em 
curso no Laboratório de Estruturas e Materiais (Labest/Coppe/UFRJ). Mas o 
objetivo é que em vez do tradicional processo de “cura” utilizado pelos fabricantes 
de cimento, em que o concreto endurece a partir de reações químicas com a 
água, o cimento ecológico propõe o aproveitamento do dióxido de carbono 
presente no ar para causar ao endurecimento controlado do material, em uma 
reação química de carbonatação, diminuindo assim a cota de emissão de CO2 
relacionado ao cimento (MOTTA, 2011) 
 
Realizando essas ações, não estará colaborando apenas com o meio ambiente, 
mas podem se tornar uma via de reconhecimento e prestígio para a 
construção, já que há várias certificações internacionais e nacionais de obras e 
empreendimento s (LEED® - Leadership in Energy and Environmen tal Design, 
AQUA - Alta Qualidade Ambiental e a Etiquetagem Nacional de Edificações 
Procel), que têm como pré-requisito e exigência a redução nas emissões 
atmosféricas, altos níveis de eficiência energética, redução de geração de 
resíduos não aproveitáveis e adoção de materiais mais sustentáveis que têm 
índices menores de emissões. 
 
 
Portanto há uma grande necessidade da conscientização na área de construção 
civil em termos nacionais, em relação às emissões de gases de efeito estufa. 
Mas para que isso se concretize é preciso unir todas as empresas da cadeia 
produtiva juntamente com os profissionais e estudiosos da área, para se ter 
capacitação e ideias viáveis economicamente para executar essas obras, com 
ênfase na diminuição da emissão de gás carbônico e outros gases, que fora 
das concentrações naturais ao meio ambiente são nocivos ao planeta e 
consequentemente ao homem, concreto endurece a partir de reações químicas c 
om a água, o cimento ecológico propõe o aproveitamento do dióxido de 
carbono presente no ar para causar ao endurecimento controlado do material, 
em uma reação química de carbonatação, diminuindo assim a cota de emissão 
de CO2 relacionado ao cimento (MOTTA, 2011). 
Realizando essas ações, não estará colaborando apenas com o meio ambiente, 
mas podem se tornar uma via de reconhecimento e prestígio para a 
construção, já que há vá rias certificações internacionais e nacionais de ob ras e 
empreendimento s (LEED® - Leadership in Energy and Environmen tal Design, 
AQUA - Alta Qualidade Ambiental e a Etiquetagem Nacional de Edificações 
Procel), que têm como pré-requisito e exigência a redução nas emissões 
atmosféricas, altos níveis de eficiência energética, redução de geração de 
resíduos não aproveitáveis e adoção de materiais mais sustentáveis que têm 
índices menores de emissões. 
 
Portanto há uma grande necessidade da conscientização na área de construção civil 
em termos nacionais, em relação às emissões de gases de efeito estufa. Mas 
para que isso se concretize é preciso unir todas as empresas da cadeia 
produtiva juntamente com os profissionais e estudiosos da área, para se ter 
capacitação e ideias viáveis economicamente para executar essas obras, com 
ênfase na diminuição da emissão de gás carbônico e outros gases, que fora 
das concentrações naturais ao meio ambiente são nocivos ao planeta e 
consequentemente ao homem. 
 
 
4 CICLO BIOGEOQUÍMICO DAS ROCHAS 
 
A Terra sofre um processo de evolução e transformação constante, com isso 
as rochas e os minerais estão sobre a influência do comportamento e da 
atuação dos diversos agentes internos e externos, sendo que estes modificam 
o relevo e sua composição no decorrer do tempo geológico (CARNEIRO et al, 
2009). 
As rochas são constituídas a partir de corpos sólidos, estes são formados de 
forma natural e representam uma elevada parcela da Terra. Elas podem ser 
compostas por apenas um mineral que é chamada de rocha monomine rálica 
ou por inúmeros minerais, esta é conhecida como rocha poliminerálica. Além 
disso, elas também podem conter na sua composição vidro vulcânico, que é 
um composto que se assemelha aos minerais, contudo este não tem uma 
estrutura atômica definida ou p ode ser feito por minerais e outros restos 
biológicos (COSTA et al, 2013). 
 
Podem ser divididas em: ígneas, sedimentares e metamórficas, esta pode ser 
fracionadaconforme seu processo de confecção, ou seja, em que processo 
dentro do ciclo das rochas elas se encontram. É importante fixar que todas as 
r ochas podem vir até a superfície, se trans formarem em outras rochas ou até 
mesmo retornarem ao magma, reiniciando o ciclo (MARANGON, 1995). 
 
 
 
 
 
 
 
 
O CICLO DAS ROCHAS 
Resultado de imagem para os ciclos das rochas O ciclo das rochas é o processo de 
transformação das rochas, que mudam sua composição mineralógica e propiciam a 
existência de seus três principais tipos: magmáticas, metamórficas e sedimentares. 
 
 
 
 
O ciclo realizado pelas rochas tem seu início co m as rochas ígneas, estas 
surgem do magma e podem se transformar em sedimentares ou metamórficas, 
isso conforme o processo geológico, ou até mesmo, retornar ao ma gma, 
recomeçando o ciclo sem passar por outros estágios. 
 
As rochas sedimentares são resultantes do processo de motorização de rochas 
ígneas e podem regressar ao magma ou passar por uma metamorfização. 
Por sua vez , as rochas metamórficas são originadas de rochas ígneas ou 
sedimentares, que passaram pelo processo de metamorfismo, mudando sua 
estrutura em estado sólido e também (re ) cristalizando novos minerais 
(FERREIRA, 2007). 
 
4.1 INTERFERÊNCIA DA ENGENHARIA CIVIL NO CICLO DAS ROCHAS 
 
O uso das rochas como materiais de construção em obras de engenharia é 
intenso, comumente, são utilizadas como: agregados para confecção d e 
concreto, blocos para revestimento de fachadas de edifícios, proteção d e 
taludes de barragens, pedra britada para os leitos de ferrovias, aeroportos e 
rodovias, blocos para calçamentos de ruas, entre outros (CHIOSSI, 1987). 
 
Os agregados, como são conhecidas as rochas, para a construção civil são 
materiais particulados obtidos de materiais rochosos v ariados, consolidados ou 
granulares de dimensões e propriedades adequadas para o uso em obras de 
engenharia. Podem ser classificados segundo a origem, a dimensão das partículas 
e a densidade aparente. 
 
 
Segundo a origem eles podem ser classificados como naturais (já se encontram 
na forma particulada na natureza como exemplo da areia e do cascalho) e 
industrializados (têm sua composição particulada obtida por processos industriais 
como, por exemplo, rocha, escória e argila). Quanto à dimensão das partículas 
podem ser divididos em miúdos (areias) e graúdos (cascalhos e britas). E no 
que se trata da densidade aparente, os agregados são classificados em leves, 
médios e pesados (BAUER, 2008). 
 
 
 
 
 
 
 
5 - CICLO BIOGEOQUÍMICO DO ENXOFRE 
 
O enxofre é um elemento essencial para à existência de vida na Terra, uma vez 
que alguns compostos presentes nele são de grande importância biológica, devido 
ao fato dos organismos vivos, incluindo plantas, assimilarem espécies de enxofre, 
enquanto que ao mesmo tempo, várias formas de enxofre são emitidas como produto 
final de seus metabolismos. 
O enxofre representa aproximadamente 0,5% da massa s eca de plantas e 
microrganismos e 1,3% do tecido animal. O ciclo global do enxofre compreende um 
conjunto de transformações entre as espécies de enxofre presentes na litosfera, 
hidrosfera, biosfera e atmosfera (MARTINS et al, 2014). 
 
O processo realizado durante o ciclo do enxofre é constituído basicamente da form 
a sedimentar, mesmo este possuindo uma fase gasosa. O modo como é feito a 
assimilação deste elemento, pelos produtores, se dá como sulfato inorgânico. 
O processo biológico alcançado envolve a ação de microrganismos com funções 
específicas de redução e oxidação, ocorridas durante o processo de decomposição. 
Contudo, dadas condições anaeróbias, ocorre a redução a sulfetos, entre os quais 
est á o sulfeto de hidrogênio (H2S), que é um composto letal à maioria dos ser es 
humanos ( MOZZETO et al, 2011). 
 
Uma imensa quantidade de enxofre é lançada n a atmosfera na forma de dióxido 
de enxofre, que é um dos poluentes mais conhecidos e comuns popularmente. As 
principais fontes de emissão deste gás decorrem da queima de combustíveis fósseis 
e atividades industriais (refino de petróleo, metalurgia, cimento), enquanto que a 
atividade vulcânica é a principal fonte associada a emissões naturais de dióxido de 
enxofre (SO 2) (MARTINS et al, 2014). 
 
5.1 INTERFERÊNCIA DO CICLO DO ENXOFRE NA ENGENHARIA CIVIL 
 
Aliadas aos processos naturais, as atividades exercidas pelo homem na área 
industrial, agrícola e pecuária, e a imensa aglomeração que já é realidade nas grandes 
cidades, interferem de modo significativo nos diversos ciclos, ocasionando 
transformações na composição e concentração dos diversos constituintes da atmosfera. 
A remoção d e espécies químicas da atmosfera pode ocorrer por deposição seca (s 
em a participação da fase líquida), ou deposição úmida. No caso do enxofre os 
processos estão relacionados com possíveis danos para o ambiente como os 
resultantes da formação do ácido sulfúrico (H2SO4). 
 
O termo chuva ácida tem sido usado para todos os processos de deposição 
úmida. O valor do pH da água de chuva encontra-se mais comumente entre 4,5 e 
5,6, devido à presença natural de dióxido de carbono e de espécies de enxofre. 
Valores de pH mais baixos têm sido observados, principalmente no Hemisfério 
Norte, como resultado do aumento da concentração de óxidos de nitrogênio e 
enxofre na atmosfera e a consequente formação de substâncias ácidas (FORNARO, 
2006) 
 
A chuva ácida polui rios e lagos, causando danos à flora e fauna aquáticas e à 
vegetação. Ao se infiltrar nos solos, os ácidos presentes na água de chuva 
reagem com diversas substâncias, liberando íons metálicos tóxicos como 
Al3+Pb2+Cd2+, os quais podem ser introduzidos na cadeia alimentar. A acidez aliada 
à alta concentração de metais tem sido responsável pela devastação de peixes e 
plantas aquáticas em vários locais. 
A transformação das espécies de enxofre na atmosfera também é responsável 
pela formação do aerossol de sulfato, como gotas de H
2
SO
4
 ou partículas de sais: 
(NH
4
)
2
 SO
4
, MgSO
4
, CaSO
4
, entre outros compostos vertentes de engenharia e, pelo 
entendimento dos processos ambientais, bem como, pelo estabelecimento de 
estratégias adotadas pelo profissional adequado de forma a proporcionar uma 
remediação para o problema e o desenvolvimento sustentável (MARTINS et al, 2014). 
 
6 O CICLO BIOGEOQUÍMICO DO CÁLCIO 
 
O Cálcio (C a) é um elemento químico muito importante para os seres vivos . Tratando - 
se dos vegetais, além da atuação como componente estrutural da lamela média, 
que é a primeira camada formada durante a divisão celular, que une as células 
dos vegetais entre si, ele tem como principal participação, a ativação de enzimas. 
Tratando-se dos animais, além de ter atuação essencial nos processos metabólicos, 
como a contração muscular, a condução dos impulsos nervosos e o procedimento 
de coagulação do sangue, sua participação está relacionada com a formação da 
estrutura óssea, sendo parte integrante dos exoesqueletos dos invertebrados e conchas. 
Na natureza, a procedência primária de Ca são as rochas calcárias, que sofrem 
erosão, provocada por intemperismo.Pode-se entender o intemperismo como um 
conjunto de processos biológicos, mecânicos e químicos que propiciam a 
desintegração e decomposição das rochas, formando os solos. Elas passam a 
sofrer ataques por substâncias orgânicas e variações diárias ou sazonais de 
temperatura, além de reações d e oxidação e hidratação. A presença da água é 
de suma importância para que o ciclo possa ser reiniciado, ficando clara a grande 
participação exercida por ela nesse ciclo (ROSA et al, 2003). 
 
A erosão carrega os sais de cálcio para o sol o, e nesse, os sais são levados 
pela chuva aos rios e mares. Com isso, há uma propensão do acúmulo de cálcio no 
fundo desses. 
 
O sistema que conduz o ciclo do cálcio pode ser dado pelos seguintes passos: 
 
 A princípio, o gás carbônico (CO
2
) é dissolvi do na água da chuva, 
produzindo ácido carbônico (H
2
CO
3
). Tanto nas águas rasas quanto nas profundas, 
a solução ácida torna fácil a erosão das rochas, que provoca a liberação de cálcio 
(Ca2+ ), bicarbonato de sódio ( HCO3-) entre outros produtos, que são lixiviados para 
o oceano juntamente com os compostos orgânicos e inorgânicos presentes nas 
rochas minerais e os resíduos sólidos encontrados no solo (CHANG, s.d). 
 Já nos oceanos, os animais que têm como principal integrante de seu 
exoesqueleto as conchas carbonatadas, absorvem o Ca²+ e o HCO3-
 
para sua 
produção. A partir do óbito desses animais, após um extenso intervalo de tempo, há a 
origem de novas rochas sedimentares, compostas por seus esqueletos (que ficam 
sedimentados ao fundo do mar), agregados a distintas variedades de resíduos. 
 Esses depósitos do fundo são fartos em carbono e quando participam do 
ciclo tectônico, são capazes de se mover para uma zona onde a pressão e a 
temperatura sejam mais elevadas, dissolvendo assim, fragmentos dos carbonatos. 
 Demoradas e gradativas, as alternâncias da crosta terrestre fazem com que 
essas rochas sedimentares ascendam à superfície. 
 Estando na superfície, os vegetais absorvem os sais de cálcio do solo, e o 
alcance dos animais se dá através da cadeia alimentar. A partir da morte e da 
decomposição destes, o cálcio é restituído ao solo, completando assim o ciclo (ROSA et 
al, 2003). 
 
6.1 INTERFERÊNCIA DA ENGENHARIA CIVIL NO CICLO DO CÁLCIO 
 
Segundo Guimarães (19 97), dentre os derivados dos calcários, dolomitos e 
conchas calcárias, a cal é o principal produto. É a partir da calcinação que se d á 
sua obtenção. A equação química é simples, mas necessita de conhecimentos e 
habilidades par a que o padrão de qualidade seja idealmente alcançado. 
 
Desta forma, a partir da dissociação térmica dos calcários e dolomitos têm-se, anidrido 
carbônico como subproduto e, respectivamente, os óxidos de cálcio (CaO) e de 
magnésio (MgO) (CINCOTTO, 1977). 
 
A importância da cal na vida cotidiana é pouco conhecida. Ela pode se r encontrada em 
praticamente tudo que rodeia o ser humano: carbureto de cálcio, defensivos 
agrícolas, barrilha, papel, couro, açúcar, soda cáustica, alumínio, em produtos 
farmacêuticos, siderúrgicos, alimentícios, na proteção do meio ambiente, nas águas 
tratadas que abastecem as grandes cidades, entre outros. 
 
Porém é na construção civil onde seu conheci mento é maior, a partir do uso em 
misturas asfálticas, argamassas, pinturas, blocos de tijolos construtivos e 
consolidação dos solos (LIMA, s.d). 
 
BIBLIOGRAFIA 
 
Pós-Graduação em Engenharia Civil – PPGEC. Florianópolis, 2003. Disponível em: 
<https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/85211/200028.pdf?sequence=1>. 
Acesso em: 08/12/2015. 
OLIVEIRA, Má rcio J . Estefano de. M ateriais de construção civil. 2004. Disponível 
em: 
<http://www.feg.unesp.br/~caec/downloads/3/materiap2.pdf>. Acesso em: 08/12/2015. 
PACHECO, Eduardo. Recurso hídrico: uso e aproveitamento. Universidade Federal 
de Juiz 
de Fora, Juiz de Fora, 2013. Disponível em: 
<http://www.ufjf.br/engenhariacivil/files/2012/10/ Recurso-H%C3%ADdrico-Uso-e- 
Aproveitamento.pdf>. Acesso em: 09/12/2015. 
ROSA, Rogério d a Silva et al. Importância da compreensão dos ciclos 
biogeoquímicos para o desenvolvimento sustentável. São Carlos, 2003. Disponível 
em: 
<http://www.iqsc.usp.br/iqsc/servidores/docentes/pessoal/ mrezende/arquivos/EDUC-
AMB-Ciclos-Biogeoquimicos.pdf>. Acesso em: 03/12/2015.