parte i fundamentos
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Parte I Fundamentos. TÓPICOS ABORDADOS NA PARTE I. 1.CONCEITOS BÁSICOS - A CRISE AMBIENTAL 2. LEIS DE CONSERVAÇÃO DE MASSA E ENERGIA 3. ECOSSISTEMAS 4.CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 5. DINÂMICA DAS POPULAÇÕES 6. DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL. I.1 – A CRISE AMBIENTAL. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Parte IFundamentos
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TÓPICOS ABORDADOS NA PARTE I
1.CONCEITOS BÁSICOS - A CRISE AMBIENTAL
2. LEIS DE CONSERVAÇÃO DE MASSA E ENERGIA
3. ECOSSISTEMAS
4.CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
5. DINÂMICA DAS POPULAÇÕES
6. DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
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I.1 – A CRISE AMBIENTAL
Energia solar processamento de recursos naturais finitos
Poluição
Relação entre os principais componentes da crise ambiental:
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I.1 – A CRISE AMBIENTAL
População
População mundial: 2,5 bilhões em 1950 para 6 bilhões em 2000
15% - países “desenvolvidos”
85% - países subdesenvolvidos ou em desenvolvimento
Questões: Até quando os recursos naturais serão suficientes para sustentar a população do planeta? O problema está na insuficiência de recursos naturais ou na má-distribuição de renda e na má-orientação da produção agrícola?
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I.1 – A CRISE AMBIENTAL
Recursos Naturais
Recursos naturais Insumos necessários para manutenção dos organismos, populações e ecossistemas.
Recursos naturais
Tecnologia Economia Meio Ambiente
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I.1 – A CRISE AMBIENTAL
Questão: Um recurso renovável pode passar a ser não-renovável?
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I.1 – A CRISE AMBIENTAL
Poluição Resultado do uso de recursos naturais pela população.
Discussão: Construção do conceito de poluição.
Fontes poluidoras
Pontuais Difusas
Efeito da poluição localizado, regional e global.
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I.1 – A CRISE AMBIENTAL
Questões: Citar poluentes do ar, água e solo. Identificar fontes pontuais e difusas. Identificar efeitos localizados, regionais e globais da poluição.
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I.2 – LEIS DA CONSERVAÇÃO
Matéria Algo que ocupa lugar no espaço Energia capacidade de realização de trabalho
Em qualquer sistema natural
Matéria e energia são conservadas
Lei da Conservação da Massa
Lei da Conservação da Energia - Primeira Lei da Termodinâmica
Segunda Lei da Termodinâmica
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I.2 – LEIS DA CONSERVAÇÃO
Em qualquer sistema, físico ou químico, nunca se cria nem se elimina matéria, apenas é possível transformá-la de uma forma em outra.
Discussão: Relacione a lei de conservação da massa com poluição.
Primeira Lei da Termodinâmica
A energia pode se transformar de uma fonte em outra, mas não pode ser criada ou destruída.
Discussão: Como os organismos obtêm energia para a vida?
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I.2 – LEIS DA CONSERVAÇÃO
Segunda Lei da Termodinâmica Definições qualitativas:
Todo o processo de transformação de energia se dá a partir de uma maneira mais nobre para uma menos nobre, ou de menor qualidade.
SLT Sentido das transformações que ocorrem na natureza. Processo espontâneo Favorável do ponto de vista termodinâmico.
Questão: Cite processos espontâneos observados na natureza.
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I.2 – LEIS DA CONSERVAÇÃO
Segunda Lei da Termodinâmica
Definição matemática: Em sistemas isolados, havendo transformações, a função de estado, denominada entropia (grau de desordem de um sistema), sempre tende a crescer.Metáforas populares que indicam direção de espontaneidade: “Para baixo todo santo ajuda”“A água sempre corre para o mar”“Tudo que sobre tem que cair”“Não há bem que sempre dure e nem mal que nunca se acabe”“Águas passadas não movem moinhos”
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I.2 – LEIS DA CONSERVAÇÃO
Discussão: Discuta sobre as conseqüências ambientais da SLT.
Texto para leitura: “Tempo, vida e entropia” de Marcelo Gleiser. FSP (Caderno Mais!), 19 de maio de 2002.
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I.3 – ECOSSISTEMAS
Definição e Estrutura Ecossistema Unidade básica do estudo da ecologia. Ecossistema Sistemas estáveis, equilibrados e auto-suficientes, com características invariáveis.
Homeostase Estado de equilíbrio dinâmico com mecanismos de autocontrole e auto-regulação que entram em ação quando ocorre alguma alteração.
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I.3 – ECOSSISTEMAS
Sistema de auto-regulação Função de manter o equilíbrio do ecossistema. No caso da ação extensiva do homem o mecanismo não consegue absorver essas mudanças e ocorre o impacto ecológico no meio. Quantidade de matéria viva no ecossistema BIOMASSA
Discussão: Discuta sobre os impactos ecológicos que podem ser causados pelo homem no meio.
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I.3 – ECOSSISTEMAS
Reciclagem da Matéria e Fluxo de Energia
Seres Vivos
Autótrofos Heterótrofosquimiossintetizantes fotossintetizantes Fluxo energético: Energia solar compostos químicos utilização por processo respiratório Segue as leis da termodinâmica. Fonte de energia na Terra Radiações recebidas do sol (luz solar)
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I.3 – ECOSSISTEMAS
Cadeias Alimentares
Questão: Por que haverá maior eficiência na cadeia produtor-homem do que na cadeia produtor-boi-homem? Qual a implicação disso na prática?
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I.3 – ECOSSISTEMAS
Produtividade Primária Produtividade primária líquida (PPL) Parte utilizável do material produzido pela fotossíntese.
Controle da produtividade primária: Disponibilidade de águaIntensidade luminosaQuantidade de sais minerais
Questão: Como aumentar a produtividade primária? Qual a implicação ambiental desse aumento?
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I.3 – ECOSSISTEMAS
Aumento da produtividade com fluxo suplementar de energia: -Ampliação da área agrícola-Trabalho humano ou animal e combustíveis fósseis-Irrigação-Fertilização-Seleção genética e controle de pragas EUA 1 HP por hectareÁsia e África 0,1 HP por hectare_____________________________________________Produção por hectare Produção por hectare EUA 3 x maior que Ásia e África EUA 3 x maior que Ásia e África
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I.4 – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Síntese de matéria Orgânica Organismos autótrofosDecomposição e retorno ao meio Organismos heterótrofos
Processo de reciclagem da matéria
Elementos essenciais à vida Nutrientes (forma molecular ou iônica) - cerca de 40 Principais Macronutrientes C, H, O, N, P, S Principais Micronutrientes Al, Bo, Cr, Zn, Mo, V, Co
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I.4 – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Organismos vivos interagem no processo de síntese orgânica e decomposição
Meio terrestre é fonte dos elementos
Ciclos de elementos químicos
Elementos Essenciais
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclos sedimentares reservatório que supre os elementos e os recebe de volta é a litosfera (P, S, Ca, Mg)
Ciclos gasosos reservatório que supre os elementos e os recebe de volta é a atmosfera (C, N, O)
Ciclo hidrológico ciclo do composto vital: água
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I.4 – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Ciclo do Carbono Reservatório Atmosfera (CO2)
Ciclo perfeito C devolvido ao meio na mesma taxa em que é sintetizado.
Ciclo principal (rápido):
Fotossíntese: 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
Respiração: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 640 kcal/mol de glicose
Ciclo secundário (lento) organismos transformados em combustíveis fósseis
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I.4 – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Ciclo do Carbono
Questão: Como o Ser Humano interfere no ciclo do carbono?
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I.4 – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Ciclo do Nitrogênio
Questão: Como o Ser Humano interfere no ciclo do nitrogênio?
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I.4 – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Ciclo do Fósforo
Questão: Como o Ser Humano interfere no ciclo do fósforo?
Ciclo lento – da litosfera para hidrosfera
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I.4 – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Ciclo do Enxofre
Questão: Como o Ser Humano interfere no ciclo do enxofre?
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I.4 – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Ciclo Hidrológico
Fenômenos básicos Evaporação e precipitação. Resumo dos processos no ciclo hidrológico: -Detenção (em vegetações, depressões de terreno...)-Escoamento superficial-Infiltração-Escoamento subterrâneo-Evapotranspiração (Ex.: 0,5 ha de milho tranpira 2 milhões de litros de água em um ciclo vegetativo)-Evaporação-Precipitação
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I.4 – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Ciclo Hidrológico
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I.4 – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Ciclo Hidrológico
Questão: Como o Ser Humano interfere no ciclo hidrológico?
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I.5 – DINÂMICA DAS POPULAÇÕES
Populações Entidades estruturadas Comunidadeconjunto de populações agrupadas em uma certa área Fator limitante Fator ecológico (biótico ou abiótico) que condiciona as possibilidades de sucesso de um organismo no ambiente. Fatores limitantes:
Meio terrestre: fósforo, luz, temperatura e águaMeio aquático: oxigênio, fósforo, luz, temperatura, salinidade
Biodiversidade: Número total de espécies na Terra Ainda desconhecido Atualmente 1,4 milhão de espécies catalogadas
750 mil insetos265 mil plantas41 mil vertebrados
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I.6 – DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
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I.6 – DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
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ESTUDO
Braga, B., Hespanhol, I.; Conejo, J.G.L.; Spencer, M.; Porto, M.; Nucci, N.; Juliano, N.; Eiger, S. Introdução à Engenharia Ambiental. Prentice Hall, 2002.
pp. 2 - 49