ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE Fundamentos 1 Engenharia e Meio Ambiente. Fundamentos de ecologia. Ciclos geoquímicos 10/04/2017 ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE Fundamentos 1 Prof. Paulo Roberto Koetz eema_07_fund_1

Conservação de energia Segundo princípio da Termodinâmica Engenharia e Meio Ambiente. Fundamentos de ecologia. Ciclos geoquímicos 10/04/2017 Ciclos Geoquímicos Conservação da massa Conservação de energia Segundo princípio da Termodinâmica eema_07_fund_1

Reservatório atmosfera, água ou solo Ciclos Geoquímicos Reservatório atmosfera, água ou solo O elemento que se estuda está em maior quantidade 106 elementos conhecidos 40 são os mais importantes

Água Indispensáveis à vida Carbono Hidrogênio Oxigênio Nitrogênio Ciclos Geoquímicos Indispensáveis à vida Carbono Hidrogênio Oxigênio Nitrogênio Fósforo Enxofre Água

Nutrientes Macro > 0,2% peso seco Micro < 0,2% peso seco Ciclos Geoquímicos Nutrientes Macro > 0,2% peso seco C 49% N 2,45% P 0,49 S Cl K Na Ca Mg Fe Micro < 0,2% peso seco Al Bo Cr Zn Mo V Co

Ciclos Geoquímicos Biogeoquímica Troca ou circulação da matéria entre os componentes vivos e físico-químicos da natureza

Classificação dos ciclos quanto a natureza dos elementos Ciclos Geoquímicos Classificação dos ciclos quanto a natureza dos elementos Hidrológico Macronutrientes Micronutrientes

Classificação dos ciclos quanto ao reservatório Ciclos Geoquímicos Classificação dos ciclos quanto ao reservatório Ciclo sedimentar Litosfera P S Ca Mg K Mais sensível à poluição e menos estável Ciclos gasosos Atmosfera C N O H Menos sujeito a poluição e mais estável

"Na Natureza nada se perde nada se cria, tudo se transforma" Ciclo Geoquímico "Na Natureza nada se perde nada se cria, tudo se transforma" A matéria assume várias formas através das reações químicas, físicas e biológicas e  estas formas são intercambiáveis 

A massa de carbono existente será sempre a mesma Ciclo do carbono A massa de carbono existente será sempre a mesma Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)

Ciclo do carbono O ciclo do carbono

A atmosfera Combustíveis fósseis reservatório principal do CO2 Ciclo do carbono A atmosfera reservatório principal do CO2 CCO2.atm = 0,032 % C = 49% da matéria orgânica Combustíveis fósseis energia solar armazenada na forma de moléculas orgânicas

Ciclo do carbono fóssil humano mares atmosférico

50 x 109 t.a-1 a 60 x 109 t.a-1 de C de fotossíntese Ciclo do carbono 50 x 109 t.a-1 a 60 x 109 t.a-1 de C de fotossíntese

Ciclo do carbono Oceanos. Reservatório aquático de CO2

O nitrogênio é limitante no crescimento dos vegetais 78% na atmosfera Ciclo do nitrogênio O nitrogênio é limitante no crescimento dos vegetais 78% na atmosfera Constituem as proteínas, vitaminas, enzimas, hormônios

Mecanismos do ciclo do nitrogênio - biológicos Fixação do N2 atmosférico Rhizobium Cianofíceas Anabena, nostoc, spirulina Bactérias fotossintéticas

Mecanismos do ciclo do nitrogênio - biológicos Amonificação Micro e macrorganismos Nitrificação Nitrosomonas, nitrobacter Desnitrificação Pseudomonas

Fixação de N na biosfera Ciclo do nitrogênio Fixação de N na biosfera 140 mg.m-2.a-1 a 700 mg.m-2.a-1 Físico-químico 35 mg.m-2.a-1

Mecanismos do ciclo do nitrogênio Físico-químicos Liquefação da atmosfera Mineração Calcinação

Ciclo do fósforo RNA DNA Ossos Dentes Elemento limitante mais importante na produtividade primária. Reservatório: litosfera. Produção atual (mineração) 1 t.a-1 a 2 x 106 t.a-1

Ciclo do fósforo 1 t.a-1 a 2 x 106 t.a-1 Mineração Fertilizantes Plantas Animais Resíduos Solos Homem Corpos hídricos Fitoplancton Oceanos sedimentos profundos

A única forma de reciclagem de P é por resíduos sólidos Engenharia e Meio Ambiente. Fundamentos de ecologia. Ciclos geoquímicos 10/04/2017 Ciclo do fósforo A única forma de reciclagem de P é por resíduos sólidos eema_07_fund_1

Ciclo sedimentar com parcela gasosa Ciclo do enxofre Ciclo sedimentar com parcela gasosa

Ciclo do enxofre Sorgânico Carvão Òleo combustível Decomposição anaeróbia Fe Decomposição aeróbia H2S FeS SO2 S mineral

Ciclo hidrológico

A água 70 % a 90 % dos seres vivos Ciclo hidrológico A água 70 % a 90 % dos seres vivos Participa das reações químicas e bioquímicas

Etapas Detenção Escoamento superficial Infiltração Ciclo hidrológico Etapas Detenção Vegetação e depressões de terreno Escoamento superficial Corpos hídricos superficiais Infiltração

Etapas Escoamento subterrâneo Evapotranspiração Evaporação Ciclo hidrológico Etapas Escoamento subterrâneo Evapotranspiração Evaporação Desmatamento

Distribuição geográfica da água Ciclo hidrológico Distribuição geográfica da água 55% Zonas áridas < 250 mm.a-1 Zonas semi-áridas < 500 mm.a-1

Depende Ciclo hidrológico Precipitação pluviométrica Temperatura Distribuição das chuvas Umidade do ar Luminosidade Ventos dominantes que determinam...

Ciclo hidrológico Evaporação Transpiração exemplo...

Nordeste brasileiro Sul da Inglaterra Precipitação 750 mm.a-1 Ciclo hidrológico Nordeste brasileiro Precipitação 750 mm.a-1 Evaporação 2500 mm.a-1 e até 380 mm.mês-1 Sul da Inglaterra Evaporação 700 mm.a-1

Distribuição da água na terra Tipo Ocorrência Volumes (km3) Água doce superficial Rios Lagos 1 250 125 000 Água doce subterrânea Umidade do solo = 800 metros < 800 metros 67 000 4 164 000 Água doce sólida (gelo) Geleiras e Glaciais 29 200 000 Água salgada Oceanos Lagos e mares salinos 1 320 000 000 105 000 Vapor de água Atmosfera 12 900 Total 1 360 000 000

Distribuição da água na terra Engenharia e Meio Ambiente. Fundamentos de ecologia. Ciclos geoquímicos 10/04/2017 Distribuição da água na terra eema_07_fund_1

Consumo de água doméstico e industrial Ciclo hidrológico Consumo de água doméstico e industrial Prof. Marcelo