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Ciclo do Nitrogênio Aristides Guilherme da Silva Carlos Mikael Alencar Tenorio Felipe Brasil Nunes https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Localização e Características Tabela Periódica Símbolo N, número atômico 7. Grupo 15, família dos pnicogênios. Não Metal Alta eletronegatividade, baixa reatividade. Forte ligação tripla (N₂). Atmosfera Compõe 78% da atmosfera terrestre. Essencial para a vida. Localização e Características Importância do nitrogênio 🔹 Biológica: Essencial para proteínas, DNA e RNA; fundamental para o crescimento das plantas. 🔹 Industrial: Usado em fertilizantes, explosivos, criogenia e indústria química. 🔹 Ambiental: Excesso pode causar chuva ácida, eutrofização e poluição do ar. 🔹 Climática: O N₂O contribui para o efeito estufa. Etapas do Ciclo Biogeoquímico Fixação N₂ em amônia (NH₃). Bactérias e processos industriais. Nitrificação Amônia em nitrito (NO₂⁻) e nitrato (NO₃⁻). Bactérias nitrificantes. Assimilação Absorção do nitrato pelas plantas. Produção de aminoácidos. Amonificação Decomposição da matéria orgânica. Liberação de amônia. Desnitrificação Nitrato em nitrogênio molecular (N₂). Retorno à atmosfera. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Nitrogênio na Construção Civil Resfriamento de concreto Aplicações: Concretagem de obras de médio e grande porte. Exemplos: fundações de base eólica, pontes, torres e barragens. Resfriamento de concreto Vantagens: Maior velocidade de resfriamento. Maior precisão no controle da temperatura. Eliminação do consumo de água. Importância do Controle Ambiental 1 Emissão de Poluentes Atmosféricos 2 Transporte de Materiais Sensíveis A fabricação do cimento envolve um processo de alta temperatura (acima de 1.400°C) no forno de clínquer, onde matérias-primas como calcário e argila são calcinadas. Produzidos pela reação entre o nitrogênio e o oxigênio do ar atmosférico em temperaturas elevadas. O nitrogênio líquido pode ser usado para resfriamento e transporte de materiais como resinas, polímeros e compostos de alto desempenho, que podem se degradar em temperaturas elevadas. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma 4 - Pecuária e dejetos animais: Fezes e urina de animais liberam grandes quantidades de amônia (NH₃) e nitratos (NO₃⁻), contaminando o solo e a água. O armazenamento inadequado de esterco pode aumentar a poluição por nitrogênio. 2 - Indústrias e despejo de resíduo: Fábricas que produzem fertilizantes, explosivos e produtos químicos podem liberar compostos nitrogenados no ambiente. Despejo inadequado pode contaminar corpos d’água com amônia, nitratos e nitritos. 6 - Incêndios florestais e queima de biomassa: A queima de florestas e resíduos agrícolas libera óxidos de nitrogênio (NOₓ) e amônia (NH₃) na atmosfera. Contribui para a formação de poluentes atmosféricos e chuvas ácidas. 1 - Fertilizantes nitrogenados: Fertilizantes como ureia (CO(NH₂)₂) e nitrato de amônio (NH₄NO₃) são aplicados em excesso, contaminando o solo e os lençóis freáticos. O nitrato (NO₃⁻) pode ser lixiviado para águas subterrâneas, tornando-se um poluente perigoso. 5 - Queima de combustíveis fósseis: A combustão de carvão, gasolina e diesel libera óxidos de nitrogênio (NOₓ), contribuindo para a poluição do ar, formação de smog e chuvas ácidas. 3 - Esgoto doméstico e urbano sem tratamento: O lançamento de esgoto não tratado em rios e oceanos introduz altos níveis de nitrogênio na água, favorecendo a proliferação de algas tóxicas (eutrofização). Principais Fontes de Contaminação Contaminação da água 3 - Toxicidade para organismos aquáticos: Altas concentrações de amônia (NH₃) são tóxicas para peixes, podendo causar morte por asfixia e danos neurológicos. O desequilíbrio do ciclo do nitrogênio pode afetar a reprodução e o crescimento de organismos aquáticos. 2 - Contaminação dos lençóis freáticos: Os nitratos (NO₃⁻) são altamente solúveis e podem infiltrar-se no solo, contaminando aquíferos. Regiões agrícolas que usam fertilizantes em excesso frequentemente apresentam níveis de nitrato na água acima do recomendado pela Organização Mundial da Saúde (OMS), que é de 50 mg/L. 1 - Eutrofização e floração das algas: O excesso de nitrogênio na água favorece o crescimento exagerado de algas microscópicas (fitoplâncton), causando a eutrofização. Esse fenômeno reduz a qualidade da água e pode gerar impactos como: Diminuição do oxigênio dissolvido (hipóxia), levando à morte de peixes e outros organismos aquáticos. Produção de toxinas por cianobactérias, prejudicando a vida aquática e a saúde humana. Alteração da biodiversidade, favorecendo espécies invasoras e reduzindo a fauna nativa. https://ecoangola.com/eutrofizacao-processos-causas-e-impactos-no-ambiente/ Contaminação do solo 3 - Desequilíbrio da microbiota do solo: O excesso de nitrogênio pode afetar negativamente microrganismos benéficos do solo, como fungos micorrízicos e bactérias fixadoras de nitrogênio. Pode favorecer o crescimento excessivo de bactérias desnitrificantes, que convertem nitratos em gases como o N₂O (óxido nitroso), reduzindo a disponibilidade de nitrogênio para as plantas. 2 - Lixiviação de nutrientes: O excesso de nitrato (NO₃⁻) é altamente solúvel e pode ser facilmente lixiviado para camadas mais profundas do solo, levando à perda de nutrientes essenciais. Isso resulta na degradação da fertilidade do solo e contaminação dos lençóis freáticos. 1 - Acidificação do solo: A aplicação excessiva de fertilizantes nitrogenados pode reduzir o pH do solo, tornando-o mais ácido. O aumento da acidez prejudica a absorção de nutrientes essenciais, como cálcio (Ca²⁺) e magnésio (Mg²⁺), afetando o crescimento das plantas. 4 - Compactação e redução da resistência: O acúmulo excessivo de nitrogênio pode estimular o crescimento excessivo de matéria orgânica sem decomposição eficiente, levando à compactação do solo. Isso reduz a infiltração de água e a oxigenação das raízes, prejudicando o desenvolvimento das plantas. https://portalarp.com.br/dicas-para-evitar-a-contaminacao-do-solo/ Contaminação do ar 3 - Formação da Chuva Ácida: Os óxidos de nitrogênio (NOₓ) reagem com o vapor d'água da atmosfera, formando ácido nítrico (HNO₃), que retorna ao solo na forma de chuva ácida. A chuva ácida causa: Acidificação do solo e da água, prejudicando a biodiversidade; Danos a plantações e florestas; Corrosão de estruturas metálicas e construções históricas. 2 - Contribuição para o Efeito Estufa e Mudanças Climáticas: O óxido nitroso (N₂O) tem um potencial de aquecimento global cerca de 300 vezes maior que o CO₂ e permanece na atmosfera por mais de 100 anos. A liberação excessiva de N₂O intensifica o efeito estufa e contribui para o aquecimento global. 1 - Formação de Poluentes Atmosféricos: Óxidos de nitrogênio (NOₓ) são precursores do smog fotoquímico, fenômeno que reduz a qualidade do ar e afeta a saúde respiratória. Amônia (NH₃) emitida por fertilizantes e pecuária pode reagir com outros poluentes para formar partículas finas (PM₂.₅), prejudicando a qualidade do ar. https://oglobo.globo.com/saude/medicina/por-que-poluicao-do-ar-um-dos-maiores-inimigos-da-humanidade-25465479 3 - Problemas Respiratórios e Cardiovasculares: Inalação de óxidos de nitrogênio (NOₓ) e amônia (NH₃) provenientes da queima de combustíveis fósseis, fertilizantes e esgoto. 2 - Intoxicação por Algas Tóxicas (Cianotoxinas): A ingestão de água contaminada por toxinas de cianobactérias pode causar problemas hepáticos, gastrointestinais e neurológicos. 1 - Síndrome do Bebê Azul: O consumo de água com alta concentração de nitratos pode causar metemoglobinemia, condição em que o sangue perde a capacidade de transportar oxigênio, resultando em cianose (pele azulada) e, em casos graves, morte. Bebês com menos de 6 meses são os mais vulneráveis, pois seu sistema digestivo ainda converte nitratos em nitritos com maior facilidade. Riscos à saúde ambiental https://saneamentobasico.com.br/esgoto/rios-despoluicao-baia-guanabara/ 1 - Convenção Internacional paraa Prevenção da Poluição por Navios (MARPOL 73/78): Objetivo: Prevenir a poluição do meio marinho por substâncias nocivas provenientes de navios, incluindo óxidos de nitrogênio (NOₓ). Detalhes: O Anexo VI da MARPOL estabelece limites para emissões atmosféricas de NOₓ por motores de combustão interna marítimos. 2 - Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (UNFCCC): Objetivo: Estabilizar as concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera. Detalhes: Embora não trate exclusivamente do nitrogênio, aborda o óxido nitroso (N₂O), um potente gás de efeito estufa resultante de atividades agrícolas e industriais. 3 - Protocolo de Kyoto: Objetivo: Estabelecer metas de redução de emissões de gases de efeito estufa para os países signatários. Detalhes: Inclui o N₂O entre os gases cujo controle de emissões é mandatado. Legislação internacional Regulamentações ambientais 1 - Lei nº 6.938/1981 – Política Nacional do Meio Ambiente: Objetivo: Estabelecer diretrizes para a preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental no Brasil. Detalhes: Define poluição como a degradação da qualidade ambiental resultante de atividades que direta ou indiretamente prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população. 2 - Lei nº 9.605/1998 – Lei de Crimes Ambientais: Objetivo: Dispor sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente. Detalhes: Estabelece penalidades para quem causar poluição que resulte ou possa resultar em danos à saúde humana ou que provoque a mortandade de animais ou a destruição significativa da flora. 3 - Lei nº 9.966/2000 – Lei do Óleo: Objetivo: Prevenir, controlar e fiscalizar a poluição causada por lançamento de óleo e outras substâncias nocivas ou perigosas em águas sob jurisdição nacional. Detalhes: Embora focada em óleo, também abrange outras substâncias poluentes, incluindo compostos nitrogenados. 4 - Lei nº 8.723/1993: Redução de Emissão de Poluentes por Veículos Automotores: Objetivo: Estabelecer limites para a emissão de poluentes por veículos automotores. Detalhes: Inclui disposições sobre a redução de óxidos de nitrogênio (NOₓ), contribuindo para o controle da poluição atmosférica. 5 - Lei nº 12.651/2012 – Código Florestal: Objetivo: Dispor sobre a proteção da vegetação nativa. Detalhes: Inclui disposições sobre a preservação de áreas ripárias, contribuindo para a redução da lixiviação de compostos nitrogenados para corpos d'água. Legislação brasileira (Leis) Regulamentações ambientais Resoluções do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente): 1 - Resolução CONAMA Nº 018/1986 - Dispõe sobre a criação do Programa de Controle de Poluição do Ar por Veículos Automotores - PROCONVE . - Data da legislação: 06/05/1986 - Publicação DOU , de 17/06/1986, págs. 8792-8795 - Alterada pelas Resoluções nº 15, de 1995, nº 315, de 2002, e nº 414, de 2009. Complementada pelas Resoluções nº 08, de 1993, e nº 282, de 2001. 2 - Resolução CONAMA Nº 491/2018 - Dispõe sobre padrões de qualidade do ar. - Data da legislação: 19/11/2018 - Publicação DOU nº 223, de 21/11/2018, Seção 01, Página 155-156 - Os arts. 1º ao 8º, os arts. 12 a 14 e o Anexo I da Resolução Conama nº 491, de 19 de novembro de 2018 ficam revogados pela Resolução CONAMA 506/2024. Esta Resolução revoga a Resolução Conama nº 03/1990 e os itens 2.2.1 e 2.3 da Resolução Conama nº 05/1989. 3 - Resolução CONAMA Nº 357/2005 - Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. . - Data da legislação: 17/03/2005 - Publicação DOU nº 053, de 18/03/2005, págs. 58-63 - Alterada pelas Resoluções nº 370, de 2006, nº 397, de 2008, nº 410, de 2009, e nº 430, de 2011. Complementada pela Resolução nº 393, de 2007. Legislação brasileira (Resoluções) Regulamentações ambientais Obrigado! https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma