escossistemas. ciclos biogeoquímicos. shs0415 –gestÃo ambiental na empresa
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Escossistemas. Ciclos Biogeoquímicos.
SHS0415 –GESTÃO AMBIENTAL NA EMPRESA
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A CRISE AMBIENTAL
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Quantidade finita de recursos naturais.
Fluxo constante de energia solar – principal fonte de energia.
Crescimento populacional
2,5 bilhões (1950) 6 bilhões (2000)
Uso extensivo de recursos naturais rejeitos
Uso extensivo de energia aumento da entropia
(A energia se transforma de formas mais nobres a menos nobres, se dissipando em calor)
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A CRISE AMBIENTAL
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Questão: Um recurso renovável pode passar a ser não-renovável?
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A CRISE AMBIENTAL
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Poluição: Alteração indesejável das características físicas, químicas e biológicas da biosfera.
Causa: Produção e lançamento no meio de resíduos sólidos, líquidos e gasosos em quantidades capazes de alterar a qualidade do ambiente.
Lei da Conservação das Massas: Não se cria, nem se elimina matéria. Praticamente toda atividade humana gera rejeitos.
Segunda Lei da Termodinâmica: As transformações de energia se realizam das mais nobres para as menos nobres, com aumento da entropia.
Conclusão: A utilização de recursos naturais e de energia resulta no acúmulo de rejeitos. A transformação de rejeitos em recursos exigirá o dispêndio de energia mais nobre, que se transformará em calor.
Dê exemplos de uso de energia na transformação de rejeitos em recursos.
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ECOSSISTEMAS
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Definição e Estrutura Ecossistema Unidade básica do estudo da ecologia. Ecossistemas Sistemas estáveis, equilibrados e auto-suficientes, com características invariáveis.
Estável é diferente de imutável. Sistema aberto - recebe continuamente matéria e energia de fontes externas. A intensidade do fluxo de massa e energia é que define a velocidade de mudança.
Homeostase Estado de equilíbrio dinâmico com mecanismos de autocontrole e auto-regulação que entram em ação quando ocorre alguma alteração.
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ECOSSISTEMAS
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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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ECOSSISTEMAS
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Reciclagem da Matéria e Fluxo de Energia
Seres Vivos
Autótrofos Heterótrofos
quimiossintetizantes 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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ECOSSISTEMAS
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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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DINÂMICA DAS POPULAÇÕES
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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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ECOSSISTEMAS
• Constituinte da Cadeia Alimentar
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Produtores Ambiente Aquático Ambiente Terrestre
Fitoplancton Liquens, Gramíneas
Macrófitas Plantas Superiores
Consumidores Zooplancton Insetos
Peixes Herbívoros
Carnívoros
Saprófitas(Bactérias e Fungos)
Saprófitas(Bactérias e Fungos)
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ECOSSISTEMAS
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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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ECOSSISTEMAS
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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 EUA 3 x maior que Ásia e África
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Cadeia Alimentar
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Pirâmide de energia de uma comunidade aquática. Em ocre, a produção líquida de cada nível; em azul, respiração, a soma à esquerda é a energia assimilada.
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CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
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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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CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
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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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CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
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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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A vida na terra depende do ciclo do carbono que tem que ser reciclado da matéria morta para a matéria viva e vice-versa. O carbono se move continuamente entre a biosfera, atmosfera, oceanos e geosfera. É acumulado em:1. Moléculas organicas em organismos vivos e mortos presentes na biofera; 2. Como dióxido de carbono na atmosfera; 3. Como matéria orgânica no solo; 4. Na litosfera como combustível fóssil e depósitos rochosos com calcáreo, gesso, etc e; 5. Nos oceanos como dióxido de carbono dissolvido em equilíbrio com o dióxido de carbono presente na atmosfera e como carbonato de cálcio das conchas de organismos marinhos.
CICLO DO CARBONO
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CICLO DO CARBONO
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CICLO DO CARBONO
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CICLO DO CARBONO
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CICLO DO NITROGÊNIO
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CICLO DO NITROGÊNIO
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CICLO DO NITROGÊNIO
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CICLO DO ENXOFRE
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CICLO DO ENXOFRE
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SULFETO
CICLO DO ENXOFRE
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CICLO DO FÓSFORO
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CICLO DO FÓSFORO
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CICLO DO OXIGÊNIO
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CICLO DO OXIGÊNIO
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CICLO HIDROLÓGICO
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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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CICLO HIDROLÓGICO
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Ciclo Hidrológico
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CICLO HIDROLÓGICO
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Ciclo Hidrológico
Questão: Como o Ser Humano interfere no ciclo hidrológico?
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ESTUDO
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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