1Maio - 2011

CICLO BIOGEOQUÍMICOS - Fundamentos

ETEC TIQUATIRA

Prof. José Barbosa Leite FilhoProf. Marlon Cavalcante MaynartQuímica Ambiental

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PROGRAMAÇÃO

ObjetivoObjetivo Estudo do Meio Ambiente Fundamentos Ciclo Biogeoquímicos

Estudo do Meio Ambiente Fundamentos Ciclo Biogeoquímicos

ConteúdoConteúdo Tipos de Solo

Ciclo do Carbono Ciclo do Oxigênio Ciclo do Nitrogênio

Tipos de Solo

Ciclo do Carbono Ciclo do Oxigênio Ciclo do Nitrogênio

O meio ambiente, comumente chamado apenas de ambiente, envolve todas as coisas vivas e não-vivas ocorrendo na Terra, ou em alguma região dela, que afetam os ecossistemas e a vida dos humanos.

O conceito de meio ambiente pode ser identificado por seus componentes:Completo conjunto de unidades ecológicas que funcionam como um sistema natural sem uma massiva intervenção humana, incluindo toda a vegetação, animais, microorganismos, solo, rochas, atmosfera e fenômenos naturais que podem ocorrer em seus limites.Recursos e fenômenos físicos universais que não possuem um limite claro, como ar, água, e clima, assim como energia, radiação, descarga elétrica, e magnetismo, que não se originam de atividades humanas.

O ambiente natural se contrasta com o ambiente construído, que compreende as áreas e componentes que foram fortemente influenciados pelo homem.

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Fundamentos

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Meio Ambiente

É o espaço que rodeia e influencia todos os seres vivos e as coisas em geral. No meio ambiente, os seres vivos encontram condições para viver.

Como estudar o Meio Ambiente ?Como estudar o Meio Ambiente ?

Geologia Hidrologia Oceanografia Metereologia

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Meio Ambiente

Crença: Composição química ambiental invariável com tempo e portanto irrelevante.

Difícil imaginar que...Difícil imaginar que...

Gaia-Deusa Grega da Terra

- 1928 detectou O3 na atmosfera usando um Dobson ozone spectrophotometer .-Trabalhou mais de 40 anos- 1984 – Foi usado para detectar “buraco” na camada de ozônio sobre a antártica. 6

Meio Ambiente

Sabemos que o ozônio (O3 ) :- Impede penetração de raios UV até a superfície da terra.- Presente entre 16 e 35 Km de Altitude(estratosfera).- Sofre destruição nos últimos anos devido à ação humana.

Como Detectar a presença de O3 na atmosfera?

Como Detectar a presença de O3 na atmosfera?

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Meio Ambiente

Dobson ozone spectrophotometer .

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Meio Ambiente

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Camadas da Atmosfera

A atmosfera é uma mistura de gases que se distribuem por três camadas diferentes: a troposfera, a estratosfera e ionosfera ou termosfera.

O ozônio existe na troposfera e na estratosfera. A maior parte do ozônio (cerca de 90% do total existente na atmosfera) encontra-se e forma-se na estratosfera uma altitude entre os 15 a 50 km acima da superfície da Terra, com uma forte concentração a cerca de 25 km, constituindo o que se convencionou chamar a “Camada de ozônio”.

A A troposfera é a porção mais baixa da atmosfera terrestre. Contém aproximadamente 75% da massa atmosférica e 99% do seu vapor de água e aerossóis. A espessura média da troposfera é de 12 km nas latitudes médias. É mais espessa nas regiões trópicas, podendo alcançar até 17 km de altura, e menos espessa nos pólos, podendo alcançar 7 km durante o verão e tornando-se indistinta durante o inverno. A parte mais baixa da troposfera, onde a fricção dos ventos com a superfície influencia as correntes de vento, é chamada de camada limite planetária. Esta camada tem normalmente algumas centenas de metros de espessura, podendo atingir até 3 km, dependendo do relevo e da hora do dia. 10

Camadas da Atmosfera

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Camadas da Atmosfera

A estratosfera se caracteriza pelos movimentos de ar em sentido horizontal, fica situada entre 7 e 17 até 50 km de altitude aproximadamente, sendo a segunda camada da atmosfera , compreendida entre a troposfera e a mesosfera, a temperatura aumenta à medida que aumenta a altura (de -50 a 10 °C). Apresenta pequena concentração de vapor d'água e temperatura constante até a região limítrofe, denominada estratopausa. Muitos aviões a jacto circulam na estratosfera porque ela é muito estável. É nesta camada que começa a difusão da luz solar (que origina o azul do céu).

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Camadas da Atmosfera

A Mesosfera é a camada atmosférica onde há uma substancial diminuição da temperatura chegando até a -90 °C em seu topo, está situada entre a estratopausa em sua parte inferior e mesopausa em sua parte superior, entre 50 a 85 km de altitude. É na mesosfera que ocorre o fenômeno da aeroluminescência das emissões da hidroxila e é nela que se dá a combustão dos meteoróides.A mesosfera é uma região pouco conhecida, sabe-se que é possível monitorar as ondas de maré e ondas de gravidade através dos movimentos que se propagam através dos gases ionizados desta região.

A termosfera está localizada acima da mesopausa, sua temperatura aumenta com a altitude rápida e monotonicamente até onde a densidade das moléculas é tão pequena e se movem em trajetórias aleatórias tal, que raramente se chocam. É a camada onde ocorrem as auroras e onde orbita o Vaivém Espacial (Ônibus Espacial).Também chamada de quimiosfera esta camada da atmosfera vai desde 80, 85 Km, até aproximadamente 640 km de altitude, em relação à superfície do planeta Terra.O aquecimento na termosfera, é devido a absorção de radiação solar no extremo ultravioleta superior, raios X e raios gama.

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Camadas da Atmosfera

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Meio Ambiente

Química Ambiental: O estudo das fontes, reações, transportes, efeitos e destinos das espécies químicas na água, solo, ar e nos seres vivos, além dos efeitos da atividade humana.

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Meio Ambiente

- 30% da energia é refletida de volta para o espaço ainda na forma de UV.

- 70% é absorvido e reemitido na forma de IV.

- A energia entra no ecossistema através das plantas – conversoras de energia( transformam a energia solar em energia química).

- A transformação de energia solar em química, que fica armazenada nos carboidratos, faz-se no processo de fotossíntese.

6 CO2 + 6 H2O + Luz C6H12O6 + 6 O2

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Meio Ambiente

Níveis Tróficos: As plantas verdes ocupam o nível trófico de produtor, os herbívoros o de consumidor de 1º ordem.

Os carnívoros ocupam os níveis de consumidores de 2º , 3º e 4º ordem.

A energia fixada pelo produtos é transferida aos níveis tróficos seguintes, na cadeia alimentar.

A quantidade de energia disponível diminui de um nível trófico para outro.

Estima-se que cada elo da cadeia alimentar recebe apenas 10% da energia que o anterior recebeu.

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Meio Ambiente

Ciclos: Conceitos Iniciais

Ao Contrário da energia, que flui num só sentido e se degrada ao passar pela cadeia alimentar, muitos nutrientes circulam ao ecossistema de forma cíclica.

Nesses nutrientes incluem-se a água, o carbono, o nitrogênio, o cálcio, o potássio, o enxofre e alguns outros minerais requeridos em quantidade pequena.

Macronutrientes C H O N P S

Micronutrientes Cl K Na Ca Fe Mg

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Meio Ambiente

Ciclos: Conceitos Iniciais

- Elementos que tenham uma fase gasosa ciclam mais rápido.-Elementos sem fase gasosa tendem a circular de forma mais lenta; por exemplo através de sedimentos no oceano.

Ciclos Endogênicos: Envolvem predominantemente rochas subterrâneas de vários tipos.

Ciclos Exogênicos: Ocorrem principalmente na superfície da Terra e normalmente tem um componente atmosférico. Solo e sedimentos podem ser encarados pelos dois tipos de ciclos, constituindo a interface predominante entre eles.

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Meio Ambiente

Ciclos: Conceitos Iniciais

- Reservatório – uma quantidade de material definida pelas suas características físicas, químicas ou biológicas.

- Carbono na Atmosfera (CO2 , CH4 , CO , ....)- Nitrogênio na matéria orgânica do solo.- Enxofre e Sódio em rochas sedimentares.

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Meio Ambiente

Ciclos: Conceitos Iniciais

- Fluxo- A quantidade de material transferida de um reservatório para outro por unidade de tempo.

- CO2 para a atmosfera pela combustão de combustíveis fósseis;- Deposição de Nitrogênio da Atmosfera para a terra.

- Processo - Uma atividade física, química ou biológica que resulta num fluxo ou numa variação de massa ou de forma química.

-Evaporação;- Fotossíntese;- Oxidação (CH4 na atmosfera);- Degradação.

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Meio Ambiente

DESTINODESTINO

EFEITOSEFEITOS

FONTESFONTES

REAÇÕESREAÇÕES

TRANSPORTETRANSPORTE

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CICLO BIOGEOQUÍMICOS

Por milhares de anos a raça humana se integrava a este sistema, sem alterá-lo.Por milhares de anos a raça humana se integrava a este sistema, sem alterá-lo.

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CICLO BIOGEOQUÍMICOS

Atualmente

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CICLO BIOGEOQUÍMICOS

Efeitos Antropogênicos : são aqueles derivados de atividades humanas, em oposição a aqueles que ocorrem em ambientes naturais sem influência humana.

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CICLO BIOGEOQUÍMICOS

DICLORO-DIFENIL-TRICLOROETANO - DDT

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CICLO BIOGEOQUÍMICOS

TRANSPORTE DE POLUENTES NO MEIO AMBIENTE

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Meio Ambiente

PRINCIPAIS CAMINHOS DE DISPERSÃO DE POLUENTES

ÁGUAÁGUAARAR

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Referências Bibliográficas

ATKINS, P. e Jones L. “Princípios de Química” 1a Edição, Editora Bookman, Porto Alegre, p. 764, 2001.

EHLERS, E., 1996, Agricultura sustentável: origens e perspectivas de um novo paradigma, Livros da Terra Editora, São Paulo, 178pp.

FELTRE, R. Fundamentos da Química. 2ª Ed. 646p. Editora Moderna. 1996.

MARCATTO, C., Agricultura Sustentável: Conceitos e Princípios. Apud: http://www.redeambiente.org.br.

Parâmetros Curriculares Nacionais: Meio Ambiente, saúde / Secretaria de Educação Fundamental. - Brasília: MEC/SEF, 1997.