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Ciclo biogeoquimicos 1 Biogeoquímico Biogeoquímico é o resultado dos conjuntos de agentes biológicos (microorganismos), constituição da litosfera (rocha) e degradação química. 2 CLASSIFICAÇÃO DOS CICLOS 1. Ciclo da água ou hidrológico. 2. Ciclos sedimentares: fósforo, enxofre, cálcio, magnésio e potássio. 3. Ciclos gasosos: carbono, nitrogênio e oxigênio. 3 Ciclo Hidrológico DETENÇÃO: parte da precipitação fica retida na vegetação, depressões do terreno e construções. Essa massa de água retorna à atmosfera pela ação da evaporação ou penetra no solo pela infiltração. ESCOAMENTO SUPERFICIAL: constituído pela água que escoa sobre o solo, fluindo para locais de altitudes inferiores, até atingir um corpo d’água como um rio 4 Ciclo Hidrológico INFILTRAÇÃO: a água infiltrada pode sofrer evaporação, ser utilizada pela vegetação, escoar ao longo da camada superior do solo ou alimentar o lençol de água subterrâneo. ESCOAMENTOSUBTERRÂNEO: constituído por parte da água infiltrada na camada superior do solo, sendo bem mais lento que o escoamento superficial. 5 Ciclo Hidrólogico EVAPOTRANSPIRAÇÃO: parte da água existente no solo que é utilizada pela vegetação e eliminada pelas folhas na forma de vapor. EVAPORAÇÃO: em qualquer das fases descritas anteriormente, a água pode voltar à atmosfera na forma de vapor, reiniciando o ciclo hidrológico. PRECIPITAÇÃO: água que cai sobre o solo ou sobre um corpo d’água. 6 7 INTERVENÇÕES DO HOMEM 1. Desmatamento. 2. Pavimentação = taxa de impermeabilização. 3. Utilização de defensivos agrícolas. 4. Despejos de esgotos e efluentes industriais.. 5. Diminuição do teor de oxigênio dissolvido nos rios. 6. Lançamento de substâncias tóxicas perigosas. 7. Poluição atmosférica. 8. Resíduos sólidos. 9. Represamento das águas. 8 Ciclo do Carbono Todos os reservatórios de carbono da terra Atmosfera Terra Os oceanos Outros ambientes aquáticos Biomassa 9 Reservatório de carbono Maior reservatório de carbono Sedimento e crosta Conversão é longa Carbono orgânico Plantas Transferência do carbono Meio de CO2 atmosférico CO2 – fotossíntese – respiração de animais e bactérias quimioorganotróficos 10 Importância da fotossintese no ciclo do carbono Fotossíntese Principal processo responsável pela síntese de novas moléculas orgânicas de carbono Organismos fototróficos correspondem a base do ciclo do carbono Plantas – terra Microrganismos – água Luz + CO2 + H2O – (CH2O) + O2 Respiração O2 - CO2 + H2O 11 Decomposição O carbono fixado fotossinteticamente é degradado - CH4 e CO2 12 Ciclo de Carbono 13 Ciclo do Carbono Revolução Industrial Devolução de CO2 à atmosfera a uma taxa superior à capacidade assimiladora das plantas e dos oceanos efeito estufa 14 Ciclo do Nitrogênio Fixação de Nitrogênio Número reduzido de microrganismos N2 + 8H+ + 8e- - 2NH3 + H2 15 Denitrificação A conversão do nitrato em composto de nitrogênio gasoso É prejudicial, pois remove o nitrogênio fixado do ambiente É benéfico quando utilizado em afluentes, já que o nitrato pode ser removido. 16 Amonificação A produção de amônia é produzida durante a decomposição de compostos orgânicos nitrogenados. A maior parte da amônia e compostos nitrogenados é convertido em AA nas plantas e microrganismos. 17 Nitrificação É o processo da produção de nitrato Produtos ricos em proteínas, como esterco ou esgoto, ocorre o processo de nitrificação. 18 Ciclo do Nitrogênio 19 20 Ciclo do Enxofre Maioria do enxofre encontra-se na forma de: Sulfato (CaSO4) Minerais de sulfeto ( FeS2) 21 Ciclo do enxofre Redução de Sulfeto de hidrogênio e sulfato Redução bacteriana de sulfato SO4-2 + 8H – H2S + 2H20 + 2OH Bactérias Desulfovibrio Descarga de esgotos - poluição de águas A formação de HS- (sulfeto) pela redução de sulfato é prejudicial - FeS 22 Oxidação/Redução de Sulfeto Em condições óxicas, o sulfeto sofre oxidação espontânea Na presença de luz, a oxidação anóxica de sulfeto pode também ocorrer , sendo catalisada por bactérias fototróficas sulfurosas 23 Oxidação e Redução de Enxofre Elementar (So ) O enxofre elementar (So) é oxidado por bactérias oxidantes de enxofre, como Thiobacillus a sulfato (SO4) O enxofre elementar pode ser reduzido a sulfeto 24 Assimilação de sulfato São incorporados pelas plantas e bactérias e tornam-se parte de aminoácidos que contem enxofre para humanos e outros animais 25 Dessimilação As proteinas são decompostas por microorganismos , sendo produzido H2S, sendo reintegrado ao ciclo pela bactéria Thiobacillus e Berggiotoa 26 O Ciclo do Enxofre compreende 6 etapas básicas As plantas absorvem compostos contendo enxofre além dos sulfatos Na produção de aminoácidos das plantas o hidrogênio substitui o oxigênio na composição dos sulfatos Os seres vivos se alimentam das plantas Os microorganismos decompõe os aminoácidos que contêm enxofre nos restos de animais e plantas, criando sulfito de hidrogênio O enxofre é extraído do sulfito por bactérias e microorganismos Sulfatos são produzidos pela ação de microorganismos na combinação do enxofre com o oxigênio. 27 Ciclo de Enxofre 28 Ciclo do Fósforo Existe principalmente como o ion fosfato Envolve modificações no seu estado soluveis para insoluveis O fosfato das rochas pode ser solubilizado por bactérias como o Thiobacillus O fósforo se acumula nos mares, sendo recuperado através do seu sedimento. 29 30 Ciclo do Oxigênio O movimento do oxigênio entre os seus três reservatórios principais: a atmosfera (os gases que rodeiam a superfície da terra), a biosfera (os organismos vivos e o seu ambiente próximo) e a litosfera (a parte sólida exterior da terra). 31 Ciclo do Oxigênio O oxigênio pode ser consumido da atmosfera através das seguintes vias: atividade respiratória de plantas e animais; combustão; degradação, principalmente pela ação de raios ultravioleta, com formação de ozônio (O3); combinação com metais do solo (principalmente o ferro), formando óxidos metálicos. 32 Ciclo do Oxigênio A fotossíntese 6CO2 + 12H2O + energia → C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Respiração C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia Decomposição Animais e bactérias consomem oxigênio e libertam dióxido de carbono. 33 34
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