Ciclos Biogeoquímicos e Poluição

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Fundamentos da 
Engenharia Ambiental
Ciclos Biogeoquímicos e Poluição
Responsável pelo Conteúdo:
Prof.ª Me. Daniela Debone
Revisão Textual:
Prof.ª Dr.ª Selma Aparecida Cesarin
Nesta unidade, trabalharemos os seguintes tópicos:
• Energia e Meio Ambiente;
• Reciclagem de Matéria 
e Fluxo de Energia;
• Ciclos Biogeoquímicos;
• Poluição.
Fonte: iStock/Getty Im
ages
Objetivos
• Discutir os principais processos energéticos utilizados pelos seres vivos, os processos na-
turais em que os elementos químicos circulam entre os seres vivos e o meio ambiente e 
como o homem pode interferir nesses processos.
Caro Aluno(a)!
Normalmente, com a correria do dia a dia, não nos organizamos e deixamos para o 
último momento o acesso ao estudo, o que implicará o não aprofundamento no material 
trabalhado ou, ainda, a perda dos prazos para o lançamento das atividades solicitadas.
Assim, organize seus estudos de maneira que entrem na sua rotina. Por exemplo, você 
poderá escolher um dia ao longo da semana ou um determinado horário todos ou alguns 
dias e determinar como o seu “momento do estudo”.
No material de cada Unidade, há videoaulas e leituras indicadas, assim como sugestões 
de materiais complementares, elementos didáticos que ampliarão sua interpretação e 
auxiliarão o pleno entendimento dos temas abordados.
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de 
discussão, pois estes ajudarão a verificar o quanto você absorveu do conteúdo, além de 
propiciar o contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de 
troca de ideias e aprendizagem.
Bons Estudos!
Ciclos Biogeoquímicos e Poluição
UNIDADE 
Ciclos Biogeoquímicos e Poluição
Contextualização 
Nesta Unidade, vamos dar continuidade aos tópicos de Ecologia, abordando a energia e o 
meio ambiente, reciclagem de matéria e fluxo de energia e Ciclos biogeoquímicos.
Discutiremos sobre os principais Ciclos Biogeoquímicos, tais como o Ciclo da Água, o 
Ciclo do Carbono, o Ciclo do Nitrogênio e o Ciclo do Enxofre.
Vamos observar que as Leis da Termodinâmica explicam os Processos de Recicla-
gem de Matéria e o fluxo de energia que ocorrem nos Ecossistemas.
Para finalizar, vamos falar, também, sobre desequilíbrios e a poluição no meio am-
biente, causados por atividades e intervenções antrópicas.
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Energia e Meio Ambiente
Na Unidade anterior, vimos que o Ecossistema é considerado a unidade básica da 
Ecologia. Nele, as comunidades interagem entre si e com o ambiente físico de forma 
equilibrada, por meio da ciclagem de matéria e do fluxo de energia.
Discutimos, também, que os Ecossistemas são constituídos por dois elementos bási-
cos: os Fatores Bióticos e os Abióticos. Entre os Fatores Abióticos, podemos destacar 
a Radiação Solar, responsável pelo fornecimento de toda a energia necessária para a 
sobrevivência dos seres vivos.
A energia solar atinge a Atmosfera de maneira contínua, sofrendo consideráveis 
modificações quali-quantitativas à medida que se aproxima da superfície terrestre. 
Parte dela, as radiações ultravioleta, é absorvida pela camada de ozônio. Grande par-
te das radiações visíveis e o infravermelho são absorvidas nas camadas intermediárias 
da atmosfera, principalmente, pelo vapor d’água, fenômeno que contribui com o 
aquecimento do ar. E outra parcela é refletida por nuvens, neve, areia e outras super-
fícies claras. Esse processo de reflexão é denominado albedo.
Apenas uma pequena parte do espectro solar incidente é assimilada e absorvida 
pelos indivíduos autótrofos e, através da fotossíntese, é transformada em matéria 
orgânica (alimento).
Portanto, podemos considerar cada Ecossistema existente como um sistema trans-
formador de energia, em que os indivíduos fotossintetizantes são a única “porta de 
entrada” que permite o fluxo unidirecional dessa energia (link abaixo).
Representação do Fluxo contínuo e unidirecional do Ecossistema. Disponível em: 
https://goo.gl/xihsJD.
Reciclagem de Matéria e Fluxo de Energia
De maneira prática, podemos explicar como ocorre a reciclagem de matéria e o 
fluxo de energia de um Ecossistema, a partir das Leis da Termodinâmica.
De acordo com a Lei da Conservação de Energia, ou 1ª Lei da Termodinâmica, 
em todos os Sistemas Naturais, sempre ocorre a conservação de energia; portanto, a 
energia nunca é criada ou destruída, apenas é possível sua transformação.
Essa Lei está intimamente relacionada ao processo de obtenção de energia dos seres 
vivos. Ao percorrer todos os níveis tróficos, a energia passa por diversas transformações.
A energia solar é assimilada e absorvida por indivíduos fotossintetizantes e armazena-
da como energia química, na forma de compostos altamente energéticos, que compõem 
os alimentos. 
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UNIDADE 
Ciclos Biogeoquímicos e Poluição
Assim, os indivíduos herbívoros se alimentam dos vegetais e absorvem a ener-
gia neles contida. Logo, o herbívoro é capturado por um carnívoro, que absorve a 
energia anteriormente adquirida pela presa. Esse predador pode ser presa de outro 
carnívoro e, dessa maneira, a energia vai seguindo seu caminho pelos níveis tróficos 
do Ecossistema.
No entanto, à medida que a energia percorre seu caminho unidirecional, pelos di-
ferentes níveis tróficos, vai se tornando menos utilizável. Esse fato está estreitamente 
relacionado à 2ª Lei da Termodinâmica, que enuncia que “a entropia no universo 
tende ao máximo”. 
A cada transformação, a energia passa de uma forma complexa e concentrada (alta 
qualidade) para formas simples e dispersas (baixa qualidade). Assim, ao seguir seu fluxo, a 
tendência é o aumento da dispersão da energia na forma de calor.
Parte da energia solar assimilada e absorvida pelos produtores é perdida no processo 
de transformação energética e também no metabolismo do vegetal. Em seguida, a energia 
adquirida pelos indivíduos herbívoros também será reduzida em seu processo metabólico. 
O mesmo ocorrerá com a energia absorvida pelos indivíduos carnívoros. 
Assim, a energia útil se reduz a cada passo de seu percurso pelos níveis tróficos do 
Ecossistema. Esse processo pode ser graficamente representado em forma de uma pi-
râmide (Figura 1).
Figura 1 – Pirâmide de Energia. Representação da distribuição 
e da quantidade de energia disponível em cada nível trófi co
Fonte: khanacademy.org
Por sua vez, a Lei da conservação de massa, enunciada também na 1ª Lei da Termo-
dinâmica, afirma que, em qualquer sistema natural, a matéria é conservada; a matéria 
nunca é criada ou destruída, apenas é possível sua transformação. 
No Ecossistema, tudo o que existe provém de matéria preexistente; portanto, está 
sempre em constante reaproveitamento, fluindo de maneira cíclica. Esse processo 
pode ser explicado, de forma detalhada, pela Biogeoquímica.
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Ciclos Biogeoquímicos
A Biogeoquímica é a Ciência que estuda a circulação de matéria entre os componen-
tes vivos e físico-químicos da Biosfera. (ODUM,1971)
Fundamentais para a manutenção da vida na Terra, os Ciclos Biogeoquímicos são 
processos naturais e estão diretamente relacionados à reciclagem dos nutrientes e à 
reposição dos Recursos Naturais.
Assim, podemos dizer que são circuitos que envolvem o movimento dos elementos 
ou compostos essenciais à vida entre o Meio Biótico e o Abiótico, ou seja, representam 
o caminho percorrido pela matéria de um organismo a outro, deles para o ambiente 
físico e deste novamente para os seres vivos; portanto, são fluxos contínuos e cíclicos 
que reciclam vários elementos em diferentes formas químicas presentes na natureza.
Podemos dividir os Ciclos Biogeoquímicos em 2 categorias: o Ciclo Hidrológico 
(da água) e os Ciclos dos Elementos Químicos, que são classificados como sedimentar 
ou gasoso. 
Nos Ciclos Sedimentares, a Geosfera é o reservatório, a esfera ambiental responsá-
vel por suprir os elementos e os receber de volta, ao passo que, nos Ciclos Gasosos, o 
reservatório é a Atmosfera.
A seguir, vamos analisaro Ciclo Hidrológico, os Ciclos Gasosos do Carbono e do 
Nitrogênio e o Ciclo Sedimentar do Enxofre.
Em decorrência do tamanho do reservatório atmosférico, os Ciclos Gasosos tendem a ser 
mais autorreguláveis que os Sedimentares. Nos Ciclos Sedimentares, a imobilidade rela-
tiva da grande maioria dos elementos na crosta terrestre faz com que o Ciclo esteja muito 
mais sujeito à alteração, em razão das intempéries e das ações antrópicas. Os Ciclos do 
Enxofre, do Fósforo, do Cálcio, do Magnésio e do Potássio são SEDIMENTARES. Os Ciclos do 
Carbono, do Nitrogênio e do Oxigênio são GASOSOS.
Ciclo Hidrológico
O Ciclo Hidrológico representa o movimento cíclico da água presente nos Ocea-
nos, Continentes (Solos e Rochas) e na Atmosfera. Alimentado pela Energia Solar, 
esse fenômeno consiste, basicamente, na renovação contínua da água, por evapora-
ção e precipitação.
O aquecimento proveniente da radiação solar provoca evaporação da água presente 
na superfície dos oceanos, rios, lagos e geleiras. Animais, plantas e solos também trans-
ferem água para a atmosfera, por meio da evapotranspiração, e no caso das geleiras, 
o vapor é formado por sublimação.
Todo esse vapor transferido para a atmosfera umidifica o ar e o deixa menos denso, 
favorecendo seu transporte pelos ventos para as regiões de altitude elevada, onde ocor-
re processo de condensação e consequente formação das nuvens.
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UNIDADE 
Ciclos Biogeoquímicos e Poluição
A liquefação é responsável pela transformação dos gases (vapor) em líquido, o qual 
provoca a queda das gotas de água, quando as nuvens estão muito pesadas para se 
sustentar na atmosfera. Esse processo é denominado precipitação que, dependendo 
das condições climáticas, pode apresentar-se na forma de chuva, granizo ou neve.
Parte da água precipitada cai diretamente sobre os oceanos, rios e lagos e está 
pronta para recomeçar o Ciclo. No entanto, a parcela de água que cai sobre os conti-
nentes pode seguir diferentes caminhos, tais como:
• Detenção – Parte da água precipitada fica retida na vegetação, construções, em 
depressões de algum terreno. Essas águas podem retornar à atmosfera por evapo-
ração ou penetrar no solo por infiltração;
• Escoamento superficial – Ocorre pela água precipitada que escoa sobre a su-
perfície terrestre e flui para regiões de baixas altitudes, até encontrar algum rio, 
lago ou oceano. Parte dessa água também pode penetrar no solo por infiltração. 
A proporção entre a água que escoa sobre a superfície e a água que infiltra é for-
temente influenciada pela ausência ou pela presença de cobertura vegetal;
• Infiltração – Uma parcela da água que se infiltra é absorvida pelas raízes das plan-
tas, outra parte recarrega os lençóis de água subterrâneos;
• Percolação – Consiste no fluxo de água infiltrada, que alimenta os lençóis de água 
subterrâneos, alimenta rios e lagos ou aflora na superfície na forma de nascentes, 
fontes e pântanos;
• Evaporação – Em qualquer uma das etapas descritas acima, a água pode retor-
nar à atmosfera na forma de vapor. Em adição ao processo de evaporação, uma 
parte da água é absorvida pela vegetação que, por sua vez, libera a água para 
a atmosfera pela transpiração. Em conjunto, a evaporação e a transpiração são 
denominadas de Evapotranspiração.
Condensação
Evapotranspiração
Evaporação
Oceanos
Fluxo de águas
subterrâneas
Fluxo de águas
Preciptação
Figura 2 – Principais etapas do Ciclo Hidrológico
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
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De todas as fases do Ciclo da Água, talvez a mais importante para a prática da Enge-
nharia Ambiental seja o Escoamento Superficial, vez que a maioria dos estudos hidro-
lógicos está ligada ao aproveitamento da água superficial e à proteção contra os fenô-
menos provocados pelo seu deslocamento. As principais grandezas que caracterizam o 
Escoamento Superficial são: Vazão, Tempo de Concentração, Tempo de Recorrência, Ní-
vel de Água e Coeficiente de Escoamento Superficial, também denominado Coeficiente 
de Runoff e definido como a razão entre o volume de água escoado superficialmente e 
o volume de água precipitado.
Ciclo do Carbono
O carbono é o principal constituinte de toda a matéria orgânica, tais como as pro-
teínas e os carboidratos; portanto, trata-se de um elemento fundamental à vida na 
Terra, que se distribui por todo o meio ambiente, como o ar, os oceanos, as plantas, 
os animais, as rochas e os sedimentos oceânicos.
Desse modo, podemos encontrá-lo na Geosfera, na forma de minerais (grafita, car-
bonatos e diamante), na forma de rochas (carbonatitos e mármores) e na forma orgâ-
nica (principalmente, petróleo e gás natural). Na Atmosfera ou dissolvido na Geosfera, 
distribui-se na forma de gás carbônico (CO2).
Atuando como os principais reservatórios de carbono, essas esferas ambientais, ca-
pazes de fazer trocas entre si, compõem o Ciclo Biogeoquímico do Carbono.
Na presença de luz solar, as plantas utilizam o CO2 e o vapor d’água atmosférico 
para sintetizar oxigênio (O2), hidrogênio e compostos orgânicos de carbono, como a 
glicose (C6H12O6). 
Esse processo é denominado Fotossíntese, que se trata de um conjunto complexo de 
reações e que pode ser sintetizado da seguinte maneira:
6CO2 + 6H2O + energia solar → C6H12O6 + 6O2
Nesse processo, os compostos orgânicos de carbono são incorporados na biomassa 
dos organismos vegetais e podem retornar ao meio ambiente, seguindo dois principais 
caminhos: quando ocorre a morte desses organismos vegetais, pela decomposição da 
matéria orgânica; ou quando essa biomassa é consumida por consumidores primários.
Nesse caso, parte dos compostos orgânicos de carbono adquiridos na alimentação 
desses consumidores também sofre decomposição, quando são eliminados pelas excre-
ções ou após a morte deles. 
No entanto, em grande proporção, são degradados e reconvertidos de forma imedia-
ta em CO2, por um processo denominado Respiração Celular, que promove a quebra 
desses compostos orgânicos, com consequente liberação de energia. 
Esse processo é dado por:
C6H12O6 + 6O2→ 6CO2 + 6H2O + energia (640 Kcal / mol de glicose)
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UNIDADE 
Ciclos Biogeoquímicos e Poluição
A Fotossíntese e a Respiração Celular são processos que possibilitam o carbono 
passar de sua forma inorgânica à forma orgânica e retornar a forma inorgânica, com-
pletando o Ciclo, como pode ser observado na Figura 3.
Fotossíntese
Carbono
orgânico
Respiração
animal Respiração
vegetal
Respiração
de raiz
Captação do oceano
Emissões de fábrica
e de veículos
Carbono
mineral
Fósseis e combustíveis fósseis
Organismos em
decomposição
Organismos mortos e
produtos residuais
CICLO DE CARBONO
Figura 3 – Principais etapas do Ciclo do Carbono
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
No Ciclo do Carbono, podemos observar também a existência de uma interação 
entre a Atmosfera e a Geosfera, representada, principalmente, por reações que ocor-
rem nos oceanos. 
A fixação do CO2 pelos oceanos ocorre, principal-
mente, através da dissolução do gás na água e pelo 
processo de fotossíntese realizado pelas algas que 
compõem o fitoplâncton. 
Assim, o gás retorna ao ambiente por difusão, respiração celular ou decomposição.
Além disso, outro ponto importante do Ciclo do Carbono é quando, há milhões 
de anos atrás, parte dos compostos orgânicos de carbono, tais como exoesqueletos, 
conchas e restos de diferentes organismos foram sedimentados e sofreram diversas 
transformações químicas, levando à formação de depósitos ricos em hidrocarbonetos, 
dando origem aos combustíveis fósseis, como o carvão mineral, o petróleo e o gás 
natural. A queima desses combustíveis devolve o carbono ao meio ambiente, principal-
mente, na forma de CO e CO2. 
Agravada pela ação antrópica, a queima de combustíveis fósseis tem contribuído 
de forma significativa para o aumento da concentração de CO2 na Atmosfera, o que 
provoca desequilíbrio no Ciclo Biogeoquímico do Carbono.
Acredita-se que o fitoplânc-
ton produza cerca de 98% 
do oxigênio atmosférico!
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Ciclo do NitrogênioO nitrogênio também é um elemento químico de grande importância para a vida, 
vez que é fundamental à síntese de proteínas e ácidos nucléicos.
Além disso, o N2, forma molecular e pouco reativa, é encontrado em grandes pro-
porções na Atmosfera, constitui cerca de 78% do ar que respiramos.
Apesar da abundância de N2 atmosférico, a maioria dos seres vivos é incapaz de 
realizar sua assimilação e aproveitá-lo para síntese de matéria orgânica.
Assim, para que ocorra o movimento cíclico do nitrogênio entre a Atmosfera e a 
Biosfera, é fundamental a ação de alguns microrganismos capazes de realizar a Fixa-
ção Biológica do Nitrogênio. 
Esse processo ocorre no solo e consiste na retirada do N2 da atmosfera e na sua 
transformação em compostos orgânicos nitrogenados, tais como amônia e nitrato.
Entre os microrganismos que apresentam capacidade de realizar a Fixação do Nitrogênio 
no solo, os mais estudados são as bactérias dos gêneros Rhizobacterium e Azotobacter. 
Em ambientes aquáticos, esse processo pode ser realizado por cianobactérias, tais 
como Anabaena e Nostoc.
As bactérias do gênero Rhizobacterium são os fixadores de nitrogênio mais conhecidos. 
Elas associam-se a plantas leguminosas, tais como feijão, soja, ervilha, lentilha e amen-
doim, vivendo em nódulos de suas raízes. Essa relação é um tipo de mutualismo, enquanto 
as leguminosas fornecem proteção e alimento, as bactérias fornecem o nitrogênio.
Após a Fixação Biológica, o Ciclo do Nitrogênio pode ser dividido nas seguintes etapas:
• Amonificação – Trata-se da produção de amônia resultante do processo de fixa-
ção ou também da decomposição de matéria orgânica morta e excreta. A Amoni-
ficação pode ser realizada por bactérias e fungos; 
• Nitrificação – Trata-se do processo de conversão da amônia em nitratos, que 
conta com a ajuda de bactérias nitrificantes. Nessa etapa, podemos observar as 
reações químicas de Nitrosação e Nitratação. 
A Nitrosação, depende da atividade de bactérias do gênero Nitrosomonas; a amô-
nia (NH3) é convertida em nitrito (NO2-):
2NH3 + 3O2 → 2NO2- + 2H2O + 2H
+
A Nitratação depende da ação de bactérias do gênero Nitrobacter; o nitrito é 
convertido em nitrato (NO3-):
2NO2- + O2 → 2NO3-
• Assimilação – Os nitratos produzidos na etapa de Nitrificação são, então, absorvi-
dos pelas raízes das plantas;
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UNIDADE 
Ciclos Biogeoquímicos e Poluição
• Desnitrificação – Esta etapa ocorre quando parte do nitrato produzido é converti-
do em nitrogênio molecular. Nesse processo, as bactérias desnitrificantes, tais como 
a Pseudomonas denitrificans, decompõem o nitrato, produzem oxigênio para a 
respiração e liberam nitrogênio para a atmosfera, fechando o Ciclo do Nitrogênio. 
Figura 4 – Principais etapas do Ciclo do Nitrogênio
Fonte: Wikimedia Commons
Ciclo do Enxofre
O enxofre é um elemento abundante na Geosfera; ocorre, principalmente, na forma 
de sulfatos solúveis. No entanto, podemos encontrar enxofre inerte em rochas sulfuro-
sas, em depósito de elementos sulfurosos e em combustíveis fósseis. Na Atmosfera, os 
principais gases que contém enxofre são o dimetilsulfeto, o sulfeto de carbonila, o sulfeto 
de hidrogênio, o disulfeto de carbono e o dióxido de enxofre.
O dimetilsulfeto (CH3SCH3), também denominado DMS, é o principal composto biogê-
nico do enxofre. De origem oceânica, é emitido, predominantemente, por algumas algas 
marinhas, tais como a alga vermelha Polysiphonia fastigiata.
Assim como o Carbono e o Nitrogênio, também é um elemento químico conside-
rado essencial para a vida, dado que faz parte da composição de diversos aminoáci-
dos e coenzimas.
O Ciclo do Enxofre assemelha-se ao Ciclo do Nitrogênio em alguns aspectos, vez 
que alguns microrganismos participam de algumas etapas, atuando na catalisação dos 
processos de oxidação e redução de diferentes formas de enxofre, assim, estabelecendo 
seu Ciclo Biogeoquímico.
Embora apresente uma fase gasosa, a reciclagem de enxofre é representada por 
um Ciclo Sedimentar. No solo, o enxofre é assimilado pelos vegetais, após sua trans-
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formação em íons de sulfato (SO4
2-). Esse processo depende de funções específicas de 
alguns microrganismos, tais como as bactérias do gênero Chlorobium e Pelodityon.
A maior parcela desse enxofre assimilado é mineralizada, a partir do processo de de-
composição de matéria orgânica animal e vegetal; porém, em alguns casos, pode ocorrer 
a redução, resultando em sulfeto de hidrogênio (H2S), letal à maioria dos seres vivos. 
Esse gás, tanto no solo, quanto na água, rapidamente, sofre reações de oxidação, até 
se converter em sulfato solúvel, forma aproveitável no processo de assimilação.
Na atmosfera, em menores proporções, a incidência de enxofre é resultado de ex-
plosões vulcânicas ou das ações humanas (emissões de poluentes), apresentando-se 
combinado com o oxigênio, na forma de dióxido de enxofre (SO2) e anidrido sulfídrico 
(SO3). Por intermédio das chuvas, esses óxidos de enxofre incorporam-se ao solo e se 
transformam em íons de sulfato (SO4
2-), podendo ser diretamente utilizados e absorvi-
dos pelas plantas.
Figura 5 – Principais etapas do Ciclo do Enxofre
Fonte: Wikimedia Commons
Poluição
Há muito tempo, as atividades antrópicas vêm mudando o equilíbrio da Ecosfe-
ra. O crescimento exponencial da população, o consumo insustentável de recursos 
naturais, o consumo energético, a produção de rejeitos agrícolas, industriais e resi-
denciais, a degradação do meio ambiente e a poluição são algumas consequências 
do domínio humano sobre a natureza.
Podemos caracterizar a poluição, de acordo com Benedito Braga e colaboradores da 
seguinte maneira:
Poluição é uma alteração indesejável nas características físicas, químicas 
ou biológicas da atmosfera, litosfera ou hidrosfera que cause ou possa 
causar prejuízo à saúde, à sobrevivência ou às atividades dos seres hu-
manos e outras espécies ou ainda deteriorar materiais. (BRAGA, 2005)
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UNIDADE 
Ciclos Biogeoquímicos e Poluição
Figura 6 – Esse conceito de poluição é inerente às alterações causadas 
por atividades e intervenções humanas no meio ambiente
Fonte: iStock/Getty Images
A Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, que dispõe sobre a Política Nacional do 
Meio Ambiente, define poluição da seguinte maneira:
Art. 3º - Para os fins previstos nesta Lei, entende-se por:
I - Meio ambiente, o conjunto de condições, leis, influências e intera-
ções de ordem física, química e biológica, que permite, abriga e rege a 
vida em todas as suas formas;
II - Degradação da qualidade ambiental, a alteração adversa das carac-
terísticas do meio ambiente;
III - Poluição, a degradação da qualidade ambiental resultante de ativi-
dades que direta ou indiretamente:
a) prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população;
b) criem condições adversas às atividades sociais e econômicas;
c) afetem desfavoravelmente a biota;
d) afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente;
e) lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambien-
tais estabelecidos;
IV - Poluidor, a pessoa física ou jurídica, de direito público ou privado, 
responsável, direta ou indiretamente, por atividade causadora de de-
gradação ambiental;
V - Recursos ambientais: a atmosfera, as águas interiores, superficiais 
e subterrâneas, os estuários, o mar territorial, o solo, o subsolo, os 
elementos da biosfera, a fauna e a flora.
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As atividades antrópicas têm alterado e prejudicado ativamente os diferentes Ci-
clos Biogeoquímicos, vez que a poluição está ligada ao aumento da concentração de 
resíduos (poluentes) presentes no ar, na água ou no solo.
O Ciclo Hidrológico, por exemplo, sofre constantes alterações relacionadas à in-
tensa urbanização. Grandes construções e a impermeabilização do solo, a canalização 
de cursos fluviais e a remoção massiva da vegetação desencadeiam os processos de 
erosão e de inundações.
A intensificação de práticas agrícolas com o uso de fertilizantes químicos, o incremento 
de atividades industriais e das emissõespor motores de combustão interna têm alterado 
substancialmente o Ciclo do Nitrogênio, resultando em poluição do ar, da água e dos ecos-
sistemas terrestres, devido ao excesso de ácido nítrico, nitratos e amônia.
As atividades antrópicas também são capazes de provocar desequilíbrio no Ciclo 
do Enxofre, por meio das grandes emissões atmosféricas de SO2, poluente bastan-
te comum, proveniente, principalmente, dos processos de queima de combustíveis 
fósseis, tais como carvão e óleo, em Indústrias e Usinas. A chuva ácida é a principal 
consequência do aumento exagerado de concentrações de SO2 na atmosfera.
Por sua vez, a queima de combustíveis fósseis, decorrente principalmente, de emis-
sões industriais e de veículos automotores, constantemente devolve o CO2 à Atmosfera, 
aumentando sua concentração a uma taxa superior à capacidade de assimilação das 
plantas e dos oceanos. 
O agravamento do efeito estufa e as alterações climáticas consideráveis são as prin-
cipais consequências do desequilíbrio do Ciclo natural do Carbono.
Atualmente, a Crise Ambiental Global que presenciamos é reflexo das atividades 
e intervenções antrópicas insustentáveis, que não respeitam o equilíbrio natural, 
com a retirada de recursos naturais mais intensa que a capacidade de regeneração 
do meio ambiente.
Assim, um dos grandes desafios dos profissionais da Engenharia Ambiental é, a partir 
da compreensão do funcionamento e da dinâmica dos processos naturais que ocorrem na 
Ecosfera, agregar tecnologia, desenvolvimento e meio ambiente, objetivando a mitiga-
ção e a solução de impactos ambientais causados pelas atividades antrópicas.
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UNIDADE 
Ciclos Biogeoquímicos e Poluição
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Vídeos
O Ciclo da Água (Ciclo Hidrológico)
Assista ao vídeo que resume o Ciclo Hidrológico.
https://youtu.be/vW5-xrV3Bq4
Ciclo do carbono
Assista ao vídeo que resume o Ciclo do Carbono.
https://youtu.be/-0XsJbmX580
Ciclo Biogeoquímico do Enxofre
Assista ao vídeo que fala sobre Chuva Ácida e Ciclo do Enxofre.
https://youtu.be/eRjPt6wCcns
 Leitura
Hidrologia 
Apostila de Hidrologia dos Professores Daniel Fonseca de Carvalho e Leonardo Duarte 
Batista da Silva, da UFRRJ. Capítulo 7 – Escoamento Superficial.
https://goo.gl/FxkM7v
Importância da Compreensão dos Ciclos Biogeoquímicos para o desenvolvimento sustentável
Artigo sobre Ecologia, Ciclos biogeoquímicos e desenvolvimento sustentável: REZENDE, 
M. O. et al. Importância da Compreensão dos Ciclos Biogeoquímicos para o 
desenvolvimento sustentável. Instituto de química de São Carlos, Universidade de São 
Paulo, 2003. 
https://goo.gl/Mra4g8
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Referências
BEGON, M.; HARPER, J. Fundamentos em ecologia. 3.ed. São Paulo: Artmed, 2010.
BRAGA, Benedito et al. Introdução à Engenharia Ambiental: o Desafio do Desen-
volvimento Sustentável, 2.ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Recursos Hídricos. Disponível em: <http://
www.mma.gov.br/agua/recursos-hidricos/aguas-subterraneas/Ciclo-hidrologico>. 
Acesso em: 26 abr. 2018.
________. Política Nacional do Meio Ambiente. Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 
1981. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l6938.htm>. Aces-
so em: 7 maio 2018.
CARVALHO, D. F. Apostila de Hidrologia. Capítulo 7 – Escoamento Superficial. 
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), 2003. Disponível em: <http://
www.ufrrj.br/institutos/it/deng/leonardo/downloads/APOSTILA/HIDRO-Cap7-ES.
pdf>. 26 abr. 2018.
ODUM, P. E. Ecologia. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1988. 434 p.
REZENDE, M. O. et al. Importância da Compreensão dos Ciclos Biogeoquímicos 
para o desenvolvimento sustentável. São Carlos: Universidade de São Paulo/Instituto 
de Química de São Carlos, 2003.
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