ETEC TIQUATIRA
CICLO BIOGEOQUÍMICOS - Fundamentos
Prof. José Barbosa Leite Filho
Prof. Marlon Cavalcante Maynart
Química Ambiental
Maio - 2011
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PROGRAMAÇÃO
Objetivo
Conteúdo
 Estudo
do Meio Ambiente
 Fundamentos Ciclo
Biogeoquímicos

Tipos de Solo
 Ciclo do Carbono
 Ciclo do Oxigênio
 Ciclo do Nitrogênio
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Fundamentos
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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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 ?
Geologia
Hidrologia
Oceanografia
Metereologia
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Meio Ambiente
Crença: Composição química ambiental
invariável com tempo e portanto
irrelevante.
Difícil imaginar que...
Gaia-Deusa Grega da Terra
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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?
- 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.
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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”.
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Camadas da Atmosfera
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
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do relevo e da hora do dia.
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, sabese que é possível monitorar as ondas de
maré e ondas de gravidade através dos
movimentos que se propagam através dos gases
ionizados desta região.
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Camadas da Atmosfera
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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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
quantidade
de
energia
disponível diminui de um nível
trófico para outro.
A energia fixada pelo produtos é
transferida aos níveis tróficos seguintes,
na cadeia alimentar.
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
FONTES
DESTINO
EFEITOS
REAÇÕES
TRANSPORTE
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CICLO BIOGEOQUÍMICOS
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
ÁGUA
AR
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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.
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