Recursos Naturais - AULA 2

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Recursos Naturais – 506574 - Aula 2
Curso de Engenharia Ambiental
Professor: Paulo Cesar Pereira das Neves
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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.
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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.
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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!
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População – curva 
exponencial
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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.
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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.
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Ciclos Biogeoquímicos
Matéria
		 Vida
+		 na
		 Terra
Energia
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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+;
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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). 
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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”.
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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. 
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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. 
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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.
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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.
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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
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Revolução Industrial Inglaterra (sec. XVIII-XIX)
 Mudanças tecnológicas;
impacto nos processos produtivos;
mudanças econômicas e sociais.
Cultura agrícola  Cultura industrial
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Paradígmas
Novas relações capital x trabalho;
liberalismo econômico;
acúmulo de capital;
Motor à vapor (James Watt, Escócia 1769). 
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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); 
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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). 
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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.
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Ciclo do Nitrogênio
Mecanismos:
fixação do N2 em 
 nitratos;
amonificação;
nitrificação;
 desnitrificação.
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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.).
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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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