CICLOS BIOGEOQUÍMICOS, DINÂMICA DE POPULAÇÕES E BASES DO Universidade Federal do Pampa Universidade Federal do Pampa Universidade Federal do Pampa Universidade Federal do Pampa UNIPAMPA UNIPAMPA UNIPAMPA UNIPAMPA- - - Campus Bagé Campus Bagé Campus Bagé Campus Bagé Curso de Engenharia Química Curso de Engenharia Química Curso de Engenharia Química Curso de Engenharia Química DE POPULAÇÕES E BASES DO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Acad. Isaac dos Santos Nunes Engenharia de Meio Ambiente Engenharia de Meio Ambiente Engenharia de Meio Ambiente Engenharia de Meio Ambiente Professor: Felipe A. Professor: Felipe A. Professor: Felipe A. Professor: Felipe A. Berutti Berutti Berutti Berutti
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CICLOS BIOGEOQUÍMICOS, DINÂMICA
DE POPULAÇÕES E BASES DO
Universidade Federal do PampaUniversidade Federal do PampaUniversidade Federal do PampaUniversidade Federal do Pampa
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoreswebsmed.portoalegre.rs.gov.br/escolas/marcirio/tabela_periodica/tabela.jpg
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Ciclos Biogeoquímicos9
� A energia solar proporciona as condições parasíntese de matéria orgânica pelos seres autótrofose sua decomposição e retorno ao meio comoelementos inorgânicos pela ação demicroconsumidores heterótrofos.microconsumidores heterótrofos.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
Ciclo do Carbono19
� Por meio da fotossíntese e da respiração, o carbono passa de sua forma inorgânica para sua fase orgânica e, retorna para sua fase inorgânica,
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
fase orgânica e, retorna para sua fase inorgânica, completando seu ciclo biogeoquímico.
Ciclo do Carbono20
Ciclo do Carbono21
� A concentração de CO2 na atmosfera é de 0,032% e, é um valor muito baixo para explicar a síntese dos ~ 50 a 60 Gton/ano de C no processo de fotossíntese.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
� O mar serve como reservatório aquático de CO2 .
� A interação entre os reservatórios atmosférico e aquático ocorre por difusão.
Ciclo do Carbono22
CO2
↕
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H + HCO3 ↔ 2H + CO3
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
� Com o aumento do teor de CO2 na atmosfera, a reação indica que parte dele ficará dissolvido no mar.
� É um elemento importante na transferência de caracteres no processo de reprodução dos seres humanos.
� Como observado por Hutchinson (Kormondy,1976),
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
� Como observado por Hutchinson (Kormondy,1976), o P aparece nos organismos em níveis muito superior a outros elementos, o que justifica sua importância ecológica, sugerindo que o P é um fator limitante à produtividade primária.
Ciclo do Fósforo33
� Possui ciclo basicamente sedimentar, com reservatório na litosfera, nas rochas fosfatadas.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoreshttp://img.alibaba.com/photo/104912488/RPR_Reactive_Phosphate_Rock_Granular.jpg
� Por meio da erosão é liberado e carregado para os oceanos na forma de fosfatos onde é consumido pelo fitoplâncton ou deposto no mar, a grandes profundidades.
� Estima-se que atualmente de 1 a 2 milhões de toneladas de fosfato são produzidas a partir de rochas fosfatadas. Deste total, apenas 60 mil rochas fosfatadas. Deste total, apenas 60 mil toneladas retornam pelos meios naturais.
Ciclo do Fósforo38
http://www.profpc.com.br/ciclofosforo2.JPG
4.4- Ciclo do Enxofre39
Ciclo do Enxofre40
� Apresenta um ciclo basicamente sedimentar, com fase gasosa de pouca importância.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoresmls.jpl.nasa.gov/images/SO2.jpg
Ciclo do Enxofre41
� A maior parte do enxofre assimilado é mineralizadoem processo de decomposição.
� Fazem parte do ciclo uma série de microorganismos
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
� Fazem parte do ciclo uma série de microorganismos com funções específicas de oxidação e redução.
� Em presença de ferro, precipita formando sulfetos férricos e ferrosos, tornando-se solúvel e, utilizável.
Ciclo do Enxofre42
� O excesso de enxofre liberado pela queima de combustíveis fósseis tem efeitos danosos ao meio
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
combustíveis fósseis tem efeitos danosos ao meio ambiente, provocando muitas vezes chuva ácida.
Ciclo do Enxofre43
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4.5- Ciclo Hidrológico44
Ciclo Hidrológico45
� A água é o principal componente dos seres vivos, com variações de 70 a 90% em peso.
� Ela pode ser perdida pelo organismo de diversas formas:formas:
� Evapotranspiração;
� Excrementos;
� Respiração
� Dejeções, etc.
Ciclo Hidrológico46
� Devido a importância que a água possui para o desenvolvimento da vida, muitos seres vivos migram e/ou se adaptam a meio diferentes, desenvolvendo mecanismos que reduzam a perca de umidade.de umidade.
� O planeta Terra possui cerca de 75% de sua superfície coberta por água.
� Mantenedora do equilíbrio osmótico;� Mantenedora do equilíbrio osmótico;
� Reguladora de acidez/alcalinidade;
� Ativadora de enzimas.
Ciclo Hidrológico49
Tipos de Água Quantidade de sal presente (g/L)
Doce Abaixo de 0,5
Tabela II: Classificação da água quanto a salinidade.
Doce Abaixo de 0,5
Salobra 0,6 a 3,0
Salgada Acima de 3,0
Ciclo Hidrológico50
� Pode ser resumido...
� Detenção;
� Escoamento superficial;
� Infiltração;� Infiltração;
� Escoamento subterrâneo;
� Evapotranspiração;
� Evaporação
� Precipitação.
Ciclo Hidrológico51
Ciclo Hidrológico52
� Interferências do ser humanos no ciclo:
� Desmatamento;
� Pavimentação do solo (impermeabilização);
� Observações demonstraram que, nos oceanos, há muito mais evaporação que precipitação. Isso ocorre porque grande parte da água evaporada dos oceanos é carregada pelos ventos até o continente onde ocorre o inverso.
Ciclo Hidrológico53
� Reposição de água em uma floresta tropical úmida.
5- A Dinâmica de Populações54
A Dinâmica de Populações55
� Conceitos Básicos:
� População: Conjunto de indivíduos da mesma espécie que dividem o mesmo hábitat.
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adicionais às características dos indivíduos e da população.
A Dinâmica de Populações58
� Densidade populacional:
� Número de indivíduos ou quantidade de biomassa por unidade de área ou volume.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoresfiles.blog-city.com/files/aa/48142/p/f/crowd.jpg
rosswarner.com/zebras4a.jpg
A Dinâmica de Populações59
� Natalidade:
� Tendência de crescimento da população.
� A taxa de natalidade quantifica o crescimento e,é a relação entre novos indivíduos nascidos em um unidade de tempo.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoresmedia.photobucket.com/image/bebes/recadosanimados-religiosos/bebes/20071126100707_criancas20e20bebes20.jpg
� A antítese da natalidade, é o dado demográfico que expressa o número de óbitos registrados por mil habitantes em uma dada região em um período de tempo.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoresbycon.com.br/ImageBank/Conteudo/Conteudo/image/crescimento.bmp
tempo.
A Dinâmica de Populações61
� Crescimento Vegetativo:
� Diferença entre as taxas brutas de mortalidade e natalidade.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoresiped.com.br/sie/uploads/8562.jpg
A Dinâmica de Populações62
� Distribuição Etária:
� Estudo das faixas etárias das populações e permite prever a tendência ao crescimento.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoresupload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/Braga-piramide_etaria.gif
� Pré-reprodutivos (0 -14 anos);
� Reprodutivos (15 – 44 anos);
� Pós-reprodutivos (45 – 85 anos).
A Dinâmica de Populações63
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A Dinâmica de Populações64
� Comunidade:
� É a estrutura organizada de espécies que interagem por meio de laços de interdependência.
� As relações entre as populações de indivíduos ocorre em equilíbrio, podendo serem favoráveis (harmônicas)
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
em equilíbrio, podendo serem favoráveis (harmônicas) ou desfavoráveis (não harmônicas).
A Dinâmica de Populações65
� Fatores limitantes para o crescimento:
� Terrestre: Fósforo, luz, temperatura e água.
� Aquático: Oxigênio, fósforo, luz, temperatura e salinidade.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoresposeidon.art.br/imagens/fundo_mar.jpg
� Neutralismo: É uma associação neutra na qual as duas espécies são independentes e uma não influi na outra.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoreseupensando.blogspot.com/uploaded_images/bosque-716318.jpg
A Dinâmica de Populações67
� Relações Interespecíficas Harmônicas:
� Inquilinismo: apenas uma espécie é beneficiada sem, entretanto, existir prejuízo para a outra espécie associada. O inquilino obtém abrigo (proteção) ou ainda suporte no corpo da espécie hospedeira
� Comensalismo: Associação entre uma espécie comensal que se beneficiada união e uma espécie hospedeira que não se beneficia nem se prejudica com a relação.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoresg1.globo.com/Noticias/Ciencia/foto/0,,21779264-EX,00.jpg
� Cooperação: Associação positiva onde ambas as espécies levam vantagem, mas a união não é indispensável.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores1.bp.blogspot.com/_8OC7fq_qxTw/SOAO6zTT8rI/AAAAAAAAAbo/ztDmZKVfh-I/s320/Biólogos+e+pescadores+cuidam+de+ovos+de+tartarugas+no+ES.jpg
� Colônia: Organismos da mesma espécie formam uma entidade diferente dos organismos individuais. Alguns destes indivíduos podem se especializar em determinadas funções necessárias à colônia
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
determinadas funções necessárias à colônia
A Dinâmica de Populações73
� Relações Interespecíficas Não Harmônicas:
� Amensalismo: A espécie amensal sofre inibição em seu crescimento ou reprodução pela espécie inibidora.
Introdução à Engenharia Ambiental- 2° Ed. Vários Autoresbp3.blogger.com/_NupbWI2XxeA/Rrpq-v0NbWI/AAAAAAAAALY/91cC1z2TuPw/s1600-h/líquens.jpg
� A definição mais aceita para desenvolvimentosustentável é: Aquele capaz de suprir asnecessidades da geração atual, sem comprometera capacidade de atender as necessidades das
a capacidade de atender as necessidades dasfuturas gerações. É o desenvolvimento que nãoesgota os recursos para o futuro.
Definição da Comissão Mundial sobre Meio Ambiente eDesenvolvimento, criada pelas Nações Unidas paradiscutir e propor meios de harmonizar dois objetivos: odesenvolvimento econômico e a conservação ambiental.
Bases do Desenvolvimento Sustentável79
� Para que o atual modelo de desenvolvimento humano continue sendo válido, as seguintes premissas deveriam ser verdadeiras:
Introdução à Ambiental- 2° Ed. Vários Autores
� Suprimento energético inesgotável;
� Suprimento inesgotável de matéria;
� Capacidade do meio ambiente de infinita de reciclagem e absorção de resíduos.
� As bases do Desenvolvimento Sustentável sugerem qualidade em vez de quantidade, com a redução do uso de matérias-primas e produtos, com consequente aumento da reutilização e da reciclagem.