UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA E QUANTIDADES LICENCIATURA EM CIÊNCIAS DA NATUREZA. Uruguaiana, maio de 2016.

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA E QUANTIDADES LICENCIATURA EM CIÊNCIAS DA NATUREZA CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Uruguaiana, maio de

2 Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma. Antoine de Lavoisier Transferência de elementos químicos entre os seres vivos e o ambiente. 2

3 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Bio Geo Químico 3

4 4

5 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Elementos químicos tendem a circular nabiosfera. Ciclagem de nutrientes - movimento desses elementos/substâncias e compostos inorgânicos essenciais à vida noambiente. 5

6 Ciclos biogeoquímicos Os ciclos biogeoquímicos se classificam em três grupos básicos: 1) Tipos gasosos Reservatório situado na atmosfera ou hidrosfera. Ex. Nitrogênio, Oxigênio 2) Tipos sedimentares Reservatório localizado na crosta terrestre. Ex. fósforo, cálcio e enxofre 3) Tipos mistos Possuem ambos os compartimentos. Ex. água, carbono e enxofre. 6

7 Nutrientes: elementos essenciais à vida disponíveis em forma molecular ou iônica. Macronutrientes: Ciclos biogeoquímicos carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P), enxofre (S), cloro (Cl), potássio (K), sódio (Na), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e ferro(fe). Micronutrientes: alumínio (Al), boro (B), cromo (Cr), zinco (Zn), molibdênio (Mo), vanádio (V) e cobalto (Co). 7

8 Ciclos biogeoquímicos Elementos essenciais ao seres vivos 8

9 % elementos mais presentes nos seres vivos 9

10 Carbono Água Principais Ciclos Biogeoquuímicos Oxigênio Nitrogênio 10

11 CICLO DA ÁGUA (ciclo hidrológico) Troca contínua de água entre a atmosfera, solo, águas superficiais, águas subterrâneas e seres vivos. Influência direta nas condições climáticas do planeta. Transferência da água Evaporação dos corpos de água para atmosfera. Evapotranspiração dos seres vivos para a atmosfera. Precipitação da atmosfera para corpos de água e solo. Escoamento da superfície do solo para corpos de água. Infiltração da superfície do solo para camadas mais profundas do solo. 11

12 Pequeno ciclo : quando o percurso da H 2 O só ocorre no ambiente. Grande ciclo : quando o percurso da H 2 O passa pelos seres vivos do meio. 12

13 CICLO DO CARBONO Carbono- essencial aos seres vivos para síntese de matéria orgânica (carboidratos, proteínas, ácidos nucléicos, lipídios). Fotossíntese fixação do carbono Respiração Combustão liberação do carbono Decomposição 13

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15 CO 2 atmosférico Foto ossíntese Matéria Orgânica respiração combustão decomposição 15

16 CICLO DO OXIGÊNIO Oxigênio Receptor final de íons hidrogênio (respiração celular). Liberado a partir da fotólise da H 2 O (fotossíntese). Fontes de Obtenção: Fotossíntese (principal) Fotólise da água Consumo: Respiração de animais (principal) 16

17 respiração O 2 atmosf Ciclo do oxigênio H 2 O 17 fotossíntese

18 CICLO DO NITROGÊNIO Nitrogênio- constituição de aminoácidos (proteínas) e de nucleotídeos (ácidos nucléicos). OBSERVAÇÕES Constitui cerca de 78% da composição atmosférica. Plantas e animais não utilizam diretamente o nitrogênio da atmosfera. As reações de fixação e transformação do nitrogênio são realizadas por bactérias presente no solo. 18

19 ETAPAS DO CICLO DO NITROGÊNIO Fixação biológica Rhizobium N 2 NH 3 Nitrosação Nitrosomonas NH NO Nitração NO 2 - Nitrobacter NO 3 - Desnitrificação Pseudomonas NO - 3 N 2 19

20 Fixação biológica N 2 atmosférico desnitrificação NH 3 amônia NO - 2 nitrito NO - 3 nitrato plantas animais 20

21 ALTERAÇÕES NOS CICLOS PROBLEMAS AO PLANETA 21

22 Os elementos de maior preocupação hoje em todo o mundo são: Elementos Químicos Arsênio, mercúrio, chumbo, cromo, níquel, zinco, elementos radioativos Orgânicos: Pesticidas, dioxinas, furanos, hidrocarbonetos, etc. 22

23 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS SER HUMANO Acelera o movimento de muitos materiais Ciclos tendem a se tornar imperfeitos (acíclico) Carência/excesso 23

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25 Ciclos biogeoquímicos Impactos Ambientais de ações Antrópicas Acúmulo de agrotóxicos e metais na cadeia alimentar; Contaminação de lençóis freáticos; Ecossistemas costeiros: metais em sedimentos; Amazônia: desmatamento e garimpos; Pantanal: projetos agropecuários sem sustentabilidade; Aterros e esgotos sanitários e industriais; Poluiçao da água, solo e ar; Extração de recursos minerais aumento de elementos disponíveis; 25

26 CO 2 e EFEITO ESTUFA O acúmulo de CO 2 na atmosfera aumenta a retenção de calor próximo a superfície terrestre (alterações climáticas). Causas principais: Atividade industrial. Queima de combustíveis fósseis. Queimadas e desmatamentos de áreas florestais. 26

27 Efeito estufa Aumento da poluição (CO 2 ) = aumento da temperatura 27