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* * Recursos Naturais – 506574 - Aula 2 Curso de Engenharia Ambiental Professor: Paulo Cesar Pereira das Neves * * Temas para seminários Demografia e demanda por recursos naturais. Recursos naturais na Antiguidade. Império Romano e busca por recursos naturais. Colonialismo e busca por recursos naturais. Revolução Industrial. Que são recursos naturais? Mineração e meio ambiente. Recursos Energéticos. Energia Nuclear. Usinas hidroelétricas. Reciclagem. Petróleo. Camada pré-sal. * * Recursos Naturais Abrange em termos gerais os recursos disponibilizados na atmosfera, biosfera, hidrosfera e litosfera. Sua utilização envolve os impactos advindos das atividades antrópicas nos sistemas. * * Demografia 1950 – 2002 2,5 – 6,2 x 1010 indivíduos. Taxa de crescimento atual = 1,13% ano. Crescimento de 74 x 106 habitantes/ano. Estimativa atual ~ 7 x 109 indivíduos. 227 países com 19% da população em países desenvolvidos e 81% em países subdesenvolvidos. População nos países desenvolvidos: 1950 (31,5%); 2002 (19,3%); 2050 (13,7%) ------- CRISE AMBIENTAL! * * População – curva exponencial * * População Natalidade x mortalidade Taxa mundial de natalidade = 352.268 habitantes/dia. Taxa bruta de mortalidade = 150.677 habitantes/dia (1,2% >). Defasagem pró-natalidade = 202.591 habitantes/dia (2,3x >). Obs: única fase em que as taxas foram negativas: peste negra na Idade Média. * * População Países mais populosos do mundo (2002): República Popular da China 1,3 b.h. Índia 1,0 b.h. Estados Unidos da América 288 m.h. Indonésia 231 m.h. Brasil 180 m.h. Paquistão 148 m.h. Rússia 145 m.h. Bangladesh 136 m.h. Nigéria 131 m.h. Japão 127 m.h. * * Ciclos Biogeoquímicos Matéria Vida + na Terra Energia * * Ciclos Biogeoquímicos E solar Síntese da m.o.Decomposição autotrófica Retorno ao meio físico como elementos inorgânicos (microconsumidores heterótrofos). Fe2+;Ca2+; Na+; P4+; Mg2+; K+; C4+; N2+; * * Elementos Essenciais à Vida Aproximadamente 40 tipos. CICLAGEM Meio inanimado Organismos vivos Retorno ao meio (Complexos orgânicos) inanimado Nutriente: todo elemento químico essencial e disponível para os produtores, na forma molecular ou iônica. Macronutrientes: >0,2% p.o.s. (C, H, O, N, P, S, Cl, K, Na, Ca, Mg, Fe); Micronutrientes: <0,2% p.o.s. (Al, B, Cr, Zn, Mo, V, Co). * * Elementos Biogeoquímicos Etmologia: Do Grego: biós = vida – interagem na síntese orgânica e na decomposição dos elementos; gea = Terra – fonte natural dos elementos químicos; Do Árabe: Kéma = natureza. “É a ciência que trata da troca da matéria entre os seres vivos e os componentes físico-químicos da biosfera”. * * Principais Ciclos Biogeoquímicos Atmosférico: elementos dinâmicos da atmosfera H2O(v); H+, O=, CO2; Litosférico: relativamente estático (alterações por intemperismo ou, então antrópicas; Hidrosférico: meio transportador (erosão + transporte + deposição) – depende da atividade química dos elementos. * * Principais Ciclos Biogeoquímicos 1.Ciclo do Carbono Na atmosfera: C + O2 CO2 Gás incolor e inodoro nas CNTP (273,15K; 1 bar). Matéria orgãnica: ~49% p.o.s. “O C é devolvido ao meio à mesma taxa com que é sintetizado pelos produtores”. Primeira Lei da Termodinâmica. a reciclagem natural do CO2 nos seres vivos, e dá na razão de 1/300 anos. * * Fotossíntese e Respiração Fotossíntese: á a base da vida na Terra (resulta da fixação do C orgânico). 6CO2 + 6H2O + E solar C6H12O6 + 6O2 glicose E solar E química Respiração: é uma quebra da estrutura molecular, com liberação de energia e estabelecimento das atividades vitais. C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 640kcalmol-1 Função: C inorg. C org. C inorg. * * Reciclagem do C nos ecossistemas naturais Dissociação do CO2 atm > cc <cc CO2 + H2O H2CO3 H++ HCO-3 2H++ CO-3 >cc do CO2 atm absorção parcial pelos oceanos. * * Ciclo principal (mais rápido): Produtores + consumidores + decompositores fotossíntese + respiração. Ciclo secundário (mais lento): Decaimento (vegetais + animais) processos geológicos (combustíveis fósseis + CaCO3). Biocenose Tanatocenose Tafocenose Diagênese Litificação/Maturação. “E solar na forma de moléculas orgânicas”. Reciclagem do C nos ecossistemas naturais * * Revolução Industrial Inglaterra (sec. XVIII-XIX) Mudanças tecnológicas; impacto nos processos produtivos; mudanças econômicas e sociais. Cultura agrícola Cultura industrial * * Paradígmas Novas relações capital x trabalho; liberalismo econômico; acúmulo de capital; Motor à vapor (James Watt, Escócia 1769). * * Paradígmas Coalbrookdale um trabalhador dominava todo o processo produtivo (Pré-RI); trabalhador perde controle do processo produtivo (Pós-RI) – surge o “dono da máquina”; concentração do lucro; Revolução burguesa do século XVIII (K. Max); * * Paradígmas Capitalismo comercial – capitalismo industrial (produto da RI); alta da produção necessidade de novos mercados (corrida armamentista) colonialismo europeu 1ª Guerra Mundial; “The self-interest is useful for the society” (A. Smith. 1776). * * Conseqüências ambientais da Revolução Industrial Uso intensivo de energia levou a uma devolução de CO2 à atmosfera, numa taxa superior à capacidade de assimilação pelas plantas (fotossíntese) e pelos oceanos (difusão); Desequilíbrio no ciclo natural (efeito estufa) aumento da temperatura em nível global; Oceanos absorvem, atualmente, aproximadamente 50% do CO2 gerado (Perkins, 1974), mas com o aumento das emissões atmosféricas até que ponto poderão absorver o excedente? PERKINS, H. C. 1974. Air pollution. New York, McGraw Hill, 343p. * * Ciclo do Nitrogênio Mecanismos: fixação do N2 em nitratos; amonificação; nitrificação; desnitrificação. * * Ciclo do Nitrogênio a) Fixação: organismos simbióticos fixadores de N2 (Rhizobium sp.) bactéria que vive em simbiose com raízes de Leguminosae. Também participam da fixação de N2, bactérias aeróbicas (Azobacter sp.) e anaeróbicas (Clostridium sp.); algas cianofíceas (Anabaena sp. e Nostoc sp.). * * Ciclo do Nitrogênio b) Amonificação: resulta do N2 fixado que é rapidamente dissolvido na H2O, ficando disponível nas plantas na forma de NO3-. Norg cadeia alimentar moléculas org. consumidores primários, secundários, etc. bactérias acabam então, por mineralizar o N2 produzindo NH3 e NH4+ (fechamento do ciclo). NH4+ e NH3 NO2 (nitrossomas) NO3 (nitrobacter) Síntese industrial da amônia fertilizantes sintéticos *
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