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Curso de Pós Graduação em Gestão Ambiental Módulo - Ecologia Ecologia de Ambiente do solo: Características Gerais Propriedades Efeitos de Poluição Antrópica.

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1 Curso de Pós Graduação em Gestão Ambiental Módulo - Ecologia Ecologia de Ambiente do solo: Características Gerais Propriedades Efeitos de Poluição Antrópica Biomassa Ciclos de Carbono, Nitrogênio, Enxôfre, Fósforo

2 Importancia de Estudos do Solo Agricola –Fonte de nutrientes para plantas –Substrato de Crescimento e suporte –Reciclagem Nutrientes (decomposição) –Biomassa microbiana Xx Mineral –Fonte Minerais e elementos –Mineração

3 Argila + Mat. Org. + Biomassa = Fração coloidal do solo Solo Ambiente heterogêneo formado pela desintegração de rochas-mãe Particulas Inorgânicas Argila Silte Areia Particulas Orgânicas Biomassa Matéria Orgânica

4 Componentes Minerais do Solo Areia 0,05 a 2 mm Silte 0,02 a 0,05 mm Argila Menor que 0,02 mm

5 a)Granulos de Areia. Aspectos irregulares com predominancia de quartizito. b)Silte muito similar à areia mas com menor tamanho c)Argila muito ampliada ( Feldspato) Original photos by J. R. Glasmann, Union Oil Research. Diagram published in Brady, The Nature and Properties of Soils, 9th Edition, Macmillan Publishing Co.

6 Caolinita Montmorilonita ilita Part. solo Argilas Silicatadas

7 Propriedades Gerais de Coloides Tamanho < 1,0 µm Superficie ativa alta (interna e externa) Carga residual negativa Capacidade de Troca Cationica (CTC) Tipos: Argilas Matéria Orgânica Biomassa

8 Características Físicas –Textura e Estrutura –Compactação (densidade) –Umidade (capacidade de retenção de água) Caracteristicas Química (Nutrientes) –pH –Capacidade de troca catiónica (CTC) –Disponibilidade de Nutrientes (NPKS Ca Mg) Solo: Propriedades Físicas e Química

9 Argiloso (muito fino) Argiloso (fino) % argila % limo % areia Areno argiloso Areno- limo-argiloso Areno- limoso areia Barrento arenoso Barrento grosso Limoso (puro) barrento Limoso- argila Barro fino barro limoso

10 Caracteristicas do Solo Textura – Diversas combinações de Areia Silte e Argila Estrutura Com o desenvolvimento do solo as particulas tendem a se juntar formando agregados. O Elemento cimentante destes agregados e o material produzido por microrganismos do solo. Importancia dos agregados - Propriedades Fisico-quimicas – Oxigênio, umidade, retençao de nutrientes etc

11 Tipos de Estrutura do Solo Granular Bloco Prismati co Colunar Placas SOLO – Aspectos Estruturais

12 Po ou PoeiraMassa ou Barro Ausencia de Estrutura no solo SOLO: Aspectos Estruturais

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15 Formação do solo : Clima (intemperismo) Organismos Rocha- mãe Tempo Vulcanismo(?)

16 Perfíl de um solo Horizontes L – Litter ou Serapilheira 0 – Região de decomposição A – Orgânico - Húmus E - Lixiviação B – Sub-solo C – Região Intemperizada R – Rocha- mãe

17 Luvisol escuro Podsolico Ferrico Humico Cernozem escuro Perfis de alguns tipos de solos

18 Tamanho de Partículas e espaço poroso

19 Interações de moléculas de água com superfície de argilas, cátions e anions no solo. Super- ficie da Argila Solução do solo água

20 Argilas Silicatadas e sua interação com ions da soluçao do solo

21 Características dos colóides Orgânicos do Solo Humus Material orgânico altamente polimerizado Elevada Recalcitrancia e estrutura omplexa Componentes: C= 40-50% N= 1 a 5% Carga Residual Negativa – Elevada CTC Efeito benéfico para as propriedades do solo

22 Ilustraçao da determinaçao da Capacidade de Troca Cationica (CTC) de um solo

23 Alguns valores representativos da capacidade de troca cationica nos diversos tipos de solos (pH = 7,0) Material do solo Capacidade de Troca Cationica (CEC) Material do SoloCapacidade Troca CATIÔNICA (CTC) Cmols Kg-1 Mat. Orgânica (Húmus) Vermiculita ( Argila) Smectita (Argila) Caolinita (Argila)2-16 Óxidos Hidratados2-8

24 Atividades Antropicas no Solo – Impactos ambientais Impactos Ambientais Negativos Fertilizaçao Quimica Irrigaçao e salinização de solos Acidificação (Chuva ácida) Desmatamento (Diminuição da materia orgãnica) Erosão Impactos positivos Agricultura organica ( Adição de Matéria Orgânica) Plantio direto ( Matéria |Orgânica da Palha no solo)

25 Ilustraçao dos mecanismos de geração de chuva acida nos solos e lagos

26 Programa de Pós-graduação em Engenharia ambiental – PPGEA-UFESEcologia CICLO DO CARBONO

27 Transformações do Carbono no Ambiente

28 Reservatório de C[C] x ton% Total Biosfera (100) Atmosfera7,09.7 Biomassa4,86.3 Águas continentais2,53.5 Marinho5,0 a 8,011.0 Mat. Orgânica do solo30 a 5070,0 Profundidade ( ate 16 Km) (100) Detritos orgânicos (Mar.)300,00037 Petróleo1000,00050 Marinho (abissal)3450,00170 Sedimentos ,763 Onde está o Carbono?

29 Carbono FotossínteseQuimiossintese RespiraçãoCombustão Mat. Org. (CHO) Biomassa CO 2 + H 2 O Autótrofos Heterótrofos

30 Ciclagem do Carbono Carbono Fóssil (DEP.)

31 Niveis de CO2 atmosféricos de 1958 a 2000 Desde iniciou-se a medida do dioxido de carbono atmosférico pode-se constatar um aumento significativo de 13% de 1958 a Isto é devido à quima de combustíveis fósseis e (carros + industrias). Os prováveis efeitos deste incremento de CO2 são: 1) aumento de temperatura devido ao efeito estufa, 2) alterações nos regimes sazonais, 3) alteração das calotas polares e aumento dos níveis dos oceanos.

32 O Ciclo do Carbono

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34 Química do carbonato em sistemas aquáticos CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Ca HCO 3 - CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 - H+ + HCO 3 - Solubilidade Acidez x alcalinidade

35 Ciclo da matéria orgânica – Biodegradabilidade aeróbia

36 Resumo do Processo de Humificação de Resíduos

37 Biomassa refere-se à material biológico fresco ou com vida derivado de qualquer ser vivo, como por exemplo uma árvore recém cortada, folhas recém colhidas, insetos ou microrganismos. Resíduo orgânico natural, refere-se principalmente à biomassa já morta ou em início de decomposição. Geralmente é muito difícil a separação física nítida entre biomassa e resíduo. Material orgânico natural, geralmente refere-se aos a um tipo específico de resíduo ou, também, aos componentes orgânicos presentes na biomassa ou resíduos orgânicos, tais como amido, celulose, hemiceluloses, quitina, etc. Matéria Orgânica Resíduos ou material orgânico já processado e complexado no ambiente. Geralmente tomado como sinônimo de Húmus, no seu estágio de processamento final e já estabilizado. Xenobiótico refere-se a compostos orgânicos artificialmente produzidos e que podem constituir uma fração do resíduo orgânico presente em um ambiente. Recalcitrância é o termo que descreve a resistência a transformações ou decomposição de uma determinada molécula ou resíduo orgânico. Biodegradabilidade – Propriedade de um composto ou substância ser transformada em CO2 ou CH4 ou moleculas menores facilmente assimilaveis. Sin. Decomposiçao ou biotransformação

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