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EcossistemasEcossistemasBiomasBiomasCiclos BiogeoquCiclos BiogeoquíímicosmicosAlteraAlteraçção da qualidade das ão da qualidade das ááguasguas

PoluiPoluiçção Ambiental ão Ambiental –– ÁÁguasguasProf. Ms. Alonso Goes GuimarãesProf. Ms. Alonso Goes Guimarães

EcossistemasEcossistemas

Segundo Braga et al (2005):• Sistema estável;• Equilibrado;• Auto-suficiente;• Com características praticamente invariáveis:

– Topográficas;– Climáticas;– Pedológicas;– Botânicas;– Hidrológicas;– Geoquímicas;– Zoológicas.

Fluxo de matFluxo de matééria e energiaria e energia

Fonte: http://www.mesologia.hpg.ig.com.br/images/525.jpg

Seres aquSeres aquááticosticos

•• Plânctons:Plânctons: organismos em suspensão na água, sem meios de locomoção própria, que acompanham as correntes aquáticas;

•• Bentos:Bentos: organismos que vivem na superfície sólida submersa;

•• NNééctonsctons:: organismos providos de meio de locomoção própria, como os peixes.

Ambiente aquAmbiente aquááticotico

Fonte: http://www.ib.usp.br/ecologia/ecossistema_print.htm

FitoplânctonFitoplâncton

Fonte: http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/fito.gif

ZooplânctonZooplâncton

http://www.naturlink.pt/uploads/%7B6471FA42-95DB-4244-9E4B-33271CCF9A21%7D.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fb/Zooplancton.jpghttp://www.seriestemporales-ieo.net/galeria/galeria5/Copepodo.jpg

Cadeias AlimentaresCadeias Alimentares

• Caminho seguido pela energia no ecossistema;

• Desde os vegetais fotossintetizantes atéos diversos organismos que deles se alimentam.

Cadeia alimentarCadeia alimentar

Produtividade PrimProdutividade Primááriaria

• Pela fotossíntese:– Os produtores elaboram compostos

orgânicos( PRODUTIVIDADE BRUTA);• Pela respiração:

– Os produtores consomem energia para automanutenção;

• Uma parte é utilizável pelos consumidores:– PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA LÍQUIDA

(PPL).

Pirâmide de energiaPirâmide de energia

Fonte: http://www.ajudaalunos.com/cn/capi16_ficheiros/image006.jpg

BiomaBioma

• Conjunto de vida (vegetal e animal) definida pelo agrupamento de tipos de vegetação contíguos e identificáveis em escala regional, com condições geoclimáticas similares e história compartilhada de mudanças, resultando em uma diversidade biológica própria (IBGE).

DiferenDiferençças bas báásicas entre:sicas entre:Ecossistemas terrestres e aquEcossistemas terrestres e aquááticosticos• Fator limitante:

– No terrestre, muitas vezes a água;– Nos marinhos, a luz

• Variações de temperatura:– Maiores no terrestre por causa do calor

específico da água• Distribuição e reciclagem de gases:

– No terrestre, rápida;– Aquático, o oxigênio muitas vezes é fator

limitante.

DiferenDiferençças bas báásicas entre:sicas entre:Ecossistemas terrestres e aquEcossistemas terrestres e aquááticosticos

• Esqueletos:– Aquáticos, menos rígidos;– O empuxo do ar é bem inferior do que o da

água• Biomassa vegetal muito maior nos

terrestres;• Cadeia alimentar bem maior nos

aquáticos.

Ciclos BiogeoquCiclos Biogeoquíímicosmicos

• Vem de Biogeoquímica: – Ciência que estuda a troca ou circulação de

matéria entre os componentes vivos e físico-químicos da biosfera (ODUM, 1971).

• Nutriente– Elemento essencial para os produtores

NutrientesNutrientes

• Macronutrientes:– Participam em mais de 0,2% do peso

orgânico seco (p.o.s.);– C, H, O, N, P, K, S;

• Micronutrientes:– Menos de 0,2% do p.o.s.– Al, B, Zn, Co, Cr

CarbonoCarbono

• O reservatório é a atmosfera;• O CO2 é o nutriente das plantas;• Principal constituinte da matéria orgânica

49% do peso orgânico seco;

FotossFotossííntese e Respirantese e Respiraççãoão

6CO2 + 6H2O + Energia Solar C6H12O6 + 6O2

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energia

Ciclo do CarbonoCiclo do Carbono

http://www.sefloral.com.br/ea10540.jpg

NitrogênioNitrogênio

• Aumento da população;• Revolução Industrial;• Demanda crescente por alimentos;• Fundamental na constituição de proteínas,

aminoácidos, vitaminas, enzimas e hormônios;

• 78% da atmosfera;• Grande envolvimento biológico no seu

ciclo.

Ciclo do nitrogênioCiclo do nitrogênio

NitrificaNitrificaççãoão

NitrificaNitrificaççãoão

• Nitrificação / Desnitrificação– Nitrificação: consumo de oxigênio;– Desnitrificação: anaeróbica, forma N2;

• Eutrofização:– NH4

+ e NO3- estimulam crescimento de plantas;

• Poluição por Nitrato:– Fonte: fertilizantes e nitrificação

• Amônia tóxica– Forma não ionizada NH3

FFóósforosforo

• Compõe o material genético;• Ossos e dentes;• A litosfera é o principal reservatório;• Aparece nos organismos em proporção

muito superior aos outros elementos;• Grande importância ecológica;• Fator mais limitante à produtividade

primária.

Ciclo do FCiclo do Fóósforosforo

http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnaturales/media/200704/18/ecologia/20070418klpcnaecl_47.Ees.SCO.png

Principais poluentes aquPrincipais poluentes aquááticosticos

• Poluentes Orgânicos Biodegradáveis– Degradada na presença de Oxigênio:

• Bactérias aeróbias;• Pode esgotar o suprimento de oxigênio;

– Sem oxigênio:• Decomposição anaeróbia;• Com formação de gases (metano e gás sulfídrico).

Cidade tomada por espuma Cidade tomada por espuma Efeito da poluiEfeito da poluiççãoão

Principais poluentes aquPrincipais poluentes aquááticosticos

• Poluentes orgânicos recalcitrantes– Não biodegradáveis;– Impacto associado a toxicidade e não ao consumo de

oxigênio;– Bioacumulativos;– Defensivos Agrícolas;– Detergentes Sintéticos;– Petróleo:

• Película superficial;• Dificulta as trocas gasosas.

Principais poluentes aquPrincipais poluentes aquááticosticos

• Metais– Todos podem ser solubilizados;– Mais tóxicos:

• Pb, Ba, As, Cd, Cr, Hg;– Existem

• organismos sensíveis;• Não sensíveis: mas bioacumulam;

– Potencializa os efeitos nocivos ao longo da cadeia alimentar;

• Ex.: Mal de Minamata (Japão). Metilmercúrio.

Principais poluentes aquPrincipais poluentes aquááticosticos

• Nutrientes– Crescimento desordenado de algas;– Prejuízo para os usos do Rec. Hídrico;– N e P são os principais;– Eutrofização

Principais poluentes aquPrincipais poluentes aquááticosticos

• Orgânicos Patogênicos– Bactérias – Vírus– Protozoários– Helmintos

Principais poluentes aquPrincipais poluentes aquááticosticos

• Sólidos em suspensão– Aumentam a turbidez;– Reduz taxa de fotossíntese;– Sedimentos carregam pesticidas e outros

tóxicos;– Nos sedimentos prejudicam as espécies

bentônicas;– Reprodução de peixes.

Principais poluentes aquPrincipais poluentes aquááticosticos

• Calor– A temperatura da água;– Afeta características químicas, físicas e

biológicas;• Densidade• Solubilidade de gases• Taxa de sedimentação do fitoplâncton;• Tensão superficial da água;

Principais poluentes aquPrincipais poluentes aquááticosticos

• Radioatividade– Substâncias radioativas;– Na maioria das águas está abaixo das conc.

Máximas permissíveis;– Exposição prolongada causa câncer,

mutações gênicas (problemas para as gerações futuras.

Comportamento dos poluentes no meio Comportamento dos poluentes no meio aquaquááticotico• Mecanismos físicos

– Diluição;– Ação hidrodinâmica (advecção);

• Mov. Das águas• Maior velocidade, maior distanciamento dos

poluentes do ponto de despejo;• Difusão molecular:

– Movimento da agitação térmica• Difusão turbulenta• Dispersão: Difusão molecular+ Difusão

turbulenta+Advecção.

Comportamento dos poluentes no meio Comportamento dos poluentes no meio aquaquááticotico

• Gravidade:– Sedimentação de poluentes;

• Luz:– A turbidez diminui a penetração de luz;

• Temperatura:– Aumenta solubilidade de gases;– A cinética das reações– Maior interação do poluente com o

ecossistema.

Comportamento dos poluentes no meio Comportamento dos poluentes no meio aquaquááticotico

• Autodepuração– Fatores que influem:

• Físicos(diluição, sedimentação);• Químicos (oxidação);• Biológicos (decomposição da Mat. Org.);

– Compostos Org. Biorresistentes e os inorgânicos não são afetados.