engenharia e meio ambiente fundamentos 1
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ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE Fundamentos 1. Prof. Paulo Roberto Koetz. Ciclos Geoquímicos. C onservação da massa C onservação de energia S egundo princípio da Termodinâmica. Ciclos Geoquímicos. Reservatório atmosfera, água ou solo O elemento que se estuda está em maior quantidade - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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ENGENHARIA E MEIO AMBIENTEFundamentos 1
Prof. Paulo Roberto Koetz
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Ciclos Geoquímicos
Conservação da massaConservação de energiaSegundo princípio da Termodinâmica
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Ciclos Geoquímicos
Reservatórioatmosfera, água ou soloo O elemento que se estuda está em maior quantidadeo106 elementos conhecidoso40 são os mais importantes
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Ciclos Geoquímicos
Indispensáveis à vida Carbono Hidrogênio Oxigênio Nitrogênio Fósforo Enxofre
Água
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Ciclos Geoquímicos
Nutrientes Macro > 0,2% peso seco
oC 49% N 2,45% P 0,49 S Cl K Na Ca Mg Fe
Micro < 0,2% peso secooAl Bo Cr Zn Mo V Co
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Ciclos Geoquímicos
BiogeoquímicaTroca ou circulação da matéria entre os componentes vivos e físico-químicos da natureza
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Ciclos Geoquímicos
Classificação dos ciclos quanto a natureza dos elementos Hidrológico Macronutrientes Micronutrientes
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Ciclos Geoquímicos
Classificação dos ciclos quanto ao reservatório Ciclo sedimentar Litosfera
oP S Ca Mg K• Mais sensível à poluição e menos estável
Ciclos gasosos AtmosferaoC N O H
• Menos sujeito a poluição e mais estável
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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
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Ciclo do carbono
A massa de carbono existente será sempre a mesmaAntoine Laurent Lavoisier (1743-1794)
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Ciclo do carbono
O ciclo do carbono
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Ciclo do carbono
A atmosfera reservatório principal do CO2
CCO2.atm = 0,032 %
C = 49% da matéria orgânicaCombustíveis fósseis
energia solar armazenada na forma de moléculas orgânicas
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Ciclo do carbono
humano
mares
fóssil
atmosférico
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Ciclo do carbono
2612622 666 OOHCEOHCO
J 681,6 2OH6CO6OH6OHC 2226126
50 x 109 t.a-1 a 60 x 109 t.a-1 de C de fotossíntese
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Ciclo do carbono
Oceanos. Reservatório aquático de CO2
333222
.2
2
COHHCOHCOHOHCO
CO atm
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Ciclo do nitrogênio
O nitrogênio é limitante no crescimento dos vegetais
78% na atmosferaConstituem as proteínas, vitaminas, enzimas, hormônios
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Ciclo do nitrogênio
Mecanismos do ciclo do nitrogênio - biológicos Fixação do N2 atmosférico
oRhizobiumoCianofíceas
• Anabena, nostoc, spirulina
oBactérias fotossintéticas
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Ciclo do nitrogênio
Mecanismos do ciclo do nitrogênio - biológicos Amonificação
oMicro e macrorganismos
NitrificaçãooNitrosomonas, nitrobacter
DesnitrificaçãooPseudomonas
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Ciclo do nitrogênio
Fixação de N na biosfera140 mg.m-2.a-1 a 700 mg.m-
2.a-1
oFísico-químico •35 mg.m-2.a-1
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Ciclo do nitrogênio
Mecanismos do ciclo do nitrogênioFísico-químicosoLiquefação da atmosferaoMineraçãooCalcinação
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Ciclo do fósforo
RNA DNA Ossos Dentes Elemento limitante mais importante na produtividade primária.
Reservatório: litosfera. Produção atual (mineração)
o1 t.a-1 a 2 x 106 t.a-1
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Ciclo do fósforo
Mineração
Fertilizantes
Animais
Plantas
Solos
Corpos hídricos
Oceanos
Resíduos
sedimentosprofundos
Fitoplancton
Homem
1 t.a-1 a 2 x 106 t.a-1
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Ciclo do fósforo
A única forma de reciclagem de P é por resíduos sólidos
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Ciclo do enxofre
Ciclo sedimentar com parcela gasosa
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Ciclo do enxofre
Sorgânico
Decomposiçãoaeróbia H2S
Decomposiçãoanaeróbia
S mineral
CarvãoÒleo combustível
SO2
Fe
FeS
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Ciclo hidrológico
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Ciclo hidrológico
A água70 % a 90 % dos seres vivos
Participa das reações químicas e bioquímicas
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Ciclo hidrológico
EtapasDetençãooVegetação e depressões de terreno
Escoamento superficialoCorpos hídricos superficiais
Infiltração
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Ciclo hidrológico
EtapasEscoamento subterrâneoEvapotranspiraçãoEvaporaçãoDesmatamento
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Ciclo hidrológico
Distribuição geográfica da água 55%
oZonas áridas < 250 mm.a-1
oZonas semi-áridas < 500 mm.a-1
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Ciclo hidrológico
Depende Precipitação pluviométrica Temperatura Distribuição das chuvas Umidade do ar Luminosidade Ventos dominantes
que determinam...
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Ciclo hidrológico
EvaporaçãoTranspiração
exemplo...
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Ciclo hidrológico
Nordeste brasileiro Precipitação 750 mm.a-1
Evaporação 2500 mm.a-1
oe até 380 mm.mês-1
Sul da Inglaterra Precipitação 750 mm.a-1
Evaporação 700 mm.a-1
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Distribuição da água na terra
Tipo Ocorrência Volumes (km3)
Água doce superficialRios
Lagos1 250
125 000
Água doce subterrâneaUmidade do solo
= 800 metros< 800 metros
67 0004 164 0004 164 000
Água doce sólida (gelo) Geleiras e Glaciais 29 200 000
Água salgadaOceanos
Lagos e mares salinos1 320 000 000
105 000
Vapor de água Atmosfera 12 900
Total 1 360 000 000
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Distribuição da água na terra
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Ciclo hidrológico
Consumo de água doméstico e industrial Prof. Marcelo