Quimica Ambiental

é consumida pelo fitoplâncton (BRAGA et 
al., 2005).
NOTA
UNIDADE 1 | OS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS E A QUÍMICA DO SOLO
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FIGURA 10 – CICLO BIOGEOQUÍMICO DO FÓSFORO
FONTE: Braga et al. (2005, p. 32)
Cerca de 5 x 1012 g de fósforo são devolvidas anualmente pela poeira 
atmosférica e aerossóis ao ambiente terrestre, mas o fosfato volta sempre para 
o mar, onde parte dele é depositada nos sedimentos rasos e parte se perde nos 
sedimentos profundos (ODUM; BARRETT, 2011). Porém, os meios de retorno do 
fósforo para os ecossistemas a partir dos oceanos são insuficientes para compensar 
a parcela que se perde, tendo como principais agentes de retorno os peixes e as aves 
marinhas. Um exemplo deste processo pode ser observado nos depósitos de guano 
(fosfato de cálcio originário dos excrementos das aves marinhas) existentes nas 
costas do Peru e do Chile. Porém, a ação predatória dos seres humanos sobre esses 
pássaros faz com que a taxa de retorno se reduza ainda mais. Ao mesmo tempo 
em que reduzem a taxa de retorno, a ação antrópica, avança na exploração da 
mineração, na ocupação desordenada do solo, no desmatamento e na agricultura, 
acelerando o processo de perda de fósforo do ciclo. Estima-se que, atualmente, de 
um a dois milhões de toneladas de fosfato são produzidas a partir da mineração, 
só que apenas 60 mil toneladas retornam ao ecossistema (BRAGA et al., 2005). O 
que se observa é que as atividades humanas parecem acelerar a taxa de perda de 
fósforo, diminuindo esse ciclo. Porém, segundo Odum e Barrett (2011), não existe 
razão para preocupação imediata com o suprimento para uso do homem, pois as 
reservas de fosfato são abundantes. No entanto, a mineração e o processamento do 
fosfato para fertilizantes geram graves problemas de poluição local. 
Como já estudamos, uma parte significativa do fósforo se perde nos 
depósitos de sedimentos profundos no oceano. Porém, devido aos movimentos 
tectônicos, existe a possibilidade de levantamentos geológicos que tragam 
novamente o fósforo perdido. Também, por meio da reciclagem, o fósforo presente 
TÓPICO 1 | O MEIO AMBIENTE E CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
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nos compostos orgânicos, é metabolizado pelos decompositores e transformado 
em fosfatos, sendo novamente utilizado pelos produtores. Contudo, este processo 
apresenta perdas, uma vez que os ossos (ricos em fósforo) oferecem resistência aos 
decompositores e à erosão (BRAGA et al., 2005).
O fósforo terá um papel importante no futuro, pois, de todos os 
macronutrientes, ele é o mais escasso em termos de abundância relativa nos 
depósitos disponíveis na superfície da Terra (ODUM; BARRETT, 2011). 
3.4 CICLO BIOGEOQUÍMICO DO ENXOFRE
Na natureza existem muitos compostos contendo enxofre, pois este 
elemento possui grande capacidade de fazer ligações químicas, apresentando 
números de oxidação variando de (–2) a (+6) (ROCHA; ROSA; CARDOSO, 2009). 
O enxofre é um elemento químico essencial à vida na Terra, onde 
organismos vivos, incluindo plantas, assimilam espécies de enxofre, enquanto 
que várias formas de enxofre são emitidas como produto final de seus 
metabolismos. 
FONTE: Adaptado de: <http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.
php?conteudo=1245>. Acesso em: 8 jan. 2014.
O enxofre representa aproximadamente 0,5% da massa seca de plantas e 
microrganismos e 1,3% do tecido animal (MARTINS et al., 2003). Apesar disso, 
o ciclo do enxofre é uma das peças-chave nos padrões gerais de produção e 
decomposição (ODUM; BARRETT, 2011).
O ciclo biogeoquímico do enxofre possui um conjunto de transformações 
entre as espécies de enxofre presentes na litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera 
e antroposfera, conforme apresentado na figura a seguir. 
O elemento enxofre possui um ciclo basicamente sedimentar, embora 
possuindo uma fase gasosa de pouca importância. A principal forma de 
assimilação do enxofre pelos seres produtores é como sulfato inorgânico, 
sendo produzido por uma série de microrganismos com funções específicas 
de redução e oxidação. A maioria do enxofre que é assimilado é mineralizado 
em processo de decomposição. Porém, sob condições anaeróbias, o enxofre é 
reduzido a sulfetos, dos quais o sulfeto de hidrogênio (H2S) é um composto 
letal à maioria dos seres vivos, principalmente aos ecossistemas aquáticos em 
grandes profundidades.
FONTE: Adaptado de: <http://pt.slideshare.net/bikengineer/ciclos-biogeoqumico-1s-anos-
alterado>. Acesso em: 8 jan. 2014.
UNIDADE 1 | OS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS E A QUÍMICA DO SOLO
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FIGURA 11 – CICLO BIOGEOQUÍMICO DO ENXOFRE
FONTE: Martins et al. (2003, p. 37)
Os compostos reduzidos de enxofre, como o H2S, são formados por 
atividade bacteriana anaeróbica no processo de oxidação de carbono orgânico a 
dióxido de carbono e na redução do sulfato (SO42-) a sulfeto (S2-). Uma parte destes 
compostos reage com íons metálicos e são fixados na litosfera, como rochas e 
sedimentos (MARTINS et al., 2003). Ainda sob condições anaeróbias e na presença 
de ferro, o enxofre é precipitado, formando sulfetos férricos e ferrosos. Com isso, 
a produção destes compostos, permite que o fósforo converta-se de insolúvel a 
solúvel, tornando-se utilizável. Esse é um exemplo da inter-relação entre diferentes 
ciclos de minerais ocorrendo em um ecossistema (BRAGA et al., 2005). A relação 
do fósforo com o ciclo do enxofre é mais evidenciada nos sedimentos anaeróbicos 
das zonas alagadas, sendo locais importantes para a reciclagem do nitrogênio e 
carbono também (ODUM; BARRETT, 2011).
Os processos realizados por microrganismos nas zonas anaeróbicas 
profundas de solos e sedimentos resultam dos movimentos ascendentes de gases 
de H2S em ecossistemas terrestres e pantanosos. A decomposição das proteínas 
também leva à produção de sulfeto de hidrogênio. Quando o H2S chega à atmosfera, 
é convertido em dióxido de enxofre (SO2), sulfato (SO4), dióxido de carbono (CO2) 
e em minúsculas partículas flutuantes de SO4 (aerossóis de enxofre) (ODUM; 
BARRETT, 2011).
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Já em ambientes com oxigênio, bactérias aeróbicas também produzem 
sulfeto, pela decomposição de matéria orgânica contendo enxofre. Os compostos 
reduzidos de enxofre como o sulfeto de hidrogênio (H2S), o dimetilsulfeto 
(CH3SCH3 ou DMS), o sulfeto de carbonila (COS) e o dissulfeto de carbono (CS2) são 
voláteis e rapidamente escapam para a atmosfera. O principal composto biogênico 
do enxofre é o dimetilsulfeto (CH3SCH3), sendo emitido predominantemente por 
determinadas algas marinhas, como a alga vermelha Polysiphonia fastigiata. Uma 
parte do enxofre deste organismo está na forma de ácido dimetilssulfopropiônico, 
sofrendo decomposição para produzir o dimetilsulfeto, formando um grande 
reservatório nos oceanos (MARTINS et al., 2003).
O DMS presente no oceano é transferido para a atmosfera na ordem de 
3% a 10%, porém os oceanos são responsáveis por 99% do fluxo global de DMS. 
A outra parte está relacionada com emissões terrestres a partir da vegetação e 
solos. Na atmosfera, o DMS reage com o radical hidroxila OH*, que é o principal 
responsável pela sua remoção. 
O sulfeto de carbonila (COS) é fornecido ao ecossistema principalmente 
pelas árvores e outras espécies de plantas, onde a queima da biomassa constitui 
a maior fonte direta antrópica do COS. Por apresentar baixa reatividade química, 
o COS é o gás que contém enxofre, mais abundante na atmosfera, possuindo um 
tempo de vida médio de um ano e meio, permitindo que atinja a alta atmosfera, 
sendo uma importante fonte de SO2 e de sulfato particulado para a estratosfera 
(MARTINS et al., 2003).
Já o sulfeto de hidrogênio (H2S) é um gás mal cheiroso, sendo produzido por 
bactérias específicas. As principais fontes de H2S para a atmosfera são as atividades 
vulcânicas, oceânicas, a partir de solos e vegetação, a queima da biomassa e as 
emissões industriais. Uma vez presente na atmosfera, o H2S é rapidamente oxidado 
pelo radical OH* (MARTINS et al., 2003).
O dissulfeto de carbono