Processo de Eutrofização

O processo de eutrofização é um processo natural de amadurecimento de um ecossistema aquático que sofre influencia do meio terrestre que o cerca, tendendo a um ecossistema terrestre. Este processo se da através de do aumento da produtividade biológica do mesmo gerando um aumento drástico de algas e vegetais aquáticos.

Ambientes como Charcos, albufeiras e lagos sofrem maior propensão ao processo devido a baixa capacidade de diluição dos mesmos diferente dos mares e corpos hídricos com fluxo considerável (rios caudalosos) e grandes volumes.

Existem dois tipos de processo de eutrofização Lenta e Acelerada. O processo lento comentado acima no primeiro parágrafo também é conhecido como sendo esse processo natural, já o processo acelerado ocorre por conta de descarga de produtos ricos em nutriente.

Ex.: um lago oligotrófico – pobre em nutrientes, recebe descarga de produtos ricos em nutrientes como: a água da chuva carreada de uma área que recebeu fertilizantes, os compostos contendo fósforo (fosfatos) e nitrogênio (nitratos) substancias nutrientes e estruturais para os vegetais sendo a ultima limitante no seu desenvolvimento, contribuem com o desenvolvimento das algas e vegetais aquáticos. o aumento da concentração de nutrientes favorece o crescimento e a multiplicação do fitoplâncton, o que provoca o aumento da turbidez da água causando o aspecto esverdeado e turvo.

Condições do ambiente e etapas observadas em um ambiente eutrofização:

ü   o aumento da concentração de nutrientes favorece o crescimento e a multiplicação do fitoplâncton, o que provoca o aumento da turbidez da água;

ü   devido a tal, a luz solar não chega às plantas que se encontram submersas, não ocorrendo a fotossíntese;

ü   o desaparecimento da vegetação aquática submersa acarreta a perda de alimento, habitats e oxigênio dissolvido;

ü   embora os lagos eutróficos possuam elevada quantidade de fitoplâncton, que produz oxigênio através da fotossíntese, a sua distribuição superficial provoca nesse sector uma saturação em oxigênio, que se escapa para a atmosfera, pelo que não restabelece o oxigênio dissolvido ao nível das águas profundas;

ü   o fitoplâncton tem taxas de crescimento e reprodução muito elevadas, formando «tapetes» verdes à superfície dos cursos de água, principalmente nos sectores com correntes fracas. Quando estes organismos morrem, depositam-se no fundo, formando espessos depósitos;

ü   o aumento de detritos leva a um aumento de decompositores (essencialmente bactérias), cujo crescimento exponencial provoca uma diminuição do oxigênio dissolvido (consumido na respiração);

ü   o esgotamento do oxigênio leva à morte por asfixia de peixes e crustáceos, mas não de bactérias, que recorrem à fermentação e respiração anaeróbia;

ü   as bactérias proliferam e aproveitam o oxigênio, cada vez que este está disponível, mantendo a água com permanente carência em oxigênio;

ü   pode ainda ocorrer oxidação da matéria orgânica e de outros compostos, contribuindo também para a diminuição do oxigênio dissolvido e agravamento da eutrofização (MARTINS, 2006).

Martins, A. S. Poluição das Águas – Eutrofização: caracterização do processo e medidas de combate, 2006. Disponível em: http://biohelp.blogs.sapo.pt/652.html.



Inversão Térmica

A inversão térmica é um fenômeno meteorológico comum em grandes metrópoles, vale salientar que este é um fenômeno natural e pode ocorrer em diversas regiões como em áreas rurais. A intensificação na emissão de poluentes que torna nociva a sua ocorrência deste evento provocando desde uma simples alergia até mesmo a morte. Este fenômeno meteorológico ocorre geralmente no período de outono e inverno tendo em vista que o ar atmosférico torna-se mais seco.

Fonte: Goole imagens

A mecânica deste fenômeno é bastante simples segue os seguintes passos:

·        O ar mais próximo da superfície devido ao processo de transmitância, processo pelo qual a energia luminosa emitida pelo sol é absorvida pela superfície e transmitida na forma de energia infravermelha (sendo essa por sua vez emitida no campo termal), aquece o ar que tornando-se menos denso tende a ascender;

·        O ar mais frio por sua vez sendo ele mais denso tende a descer.

Este evento cria na porção mais baixa da troposfera uma camada mais quente entre duas camadas mais frias, produzindo uma péssima condição para a dispersão dos poluentes na atmosfera, pois confina na região mais fria próxima a superfície os poluentes devido a alteração na convecção natural da atmosfera.

fonte: Portal São Francisco

A inversão térmica foi observada pela primeira vez em Londres, maior e mais importante cidade e capital da Inglaterra em 1952, este fenômeno ocorrera associada ao smog, provocando a morte de muitos cidadão ingleses, tal evento fico conhecido como The Great Smog - )  o grande smog. No ano de 2007 este fenômeno também ocorreu em Santiago capital do Chie e em São Paulo, maior pólo econômico do Brasil.

Explicando o tempo (inversão térmica)

SMOG fotoquímico

Este fenômeno a grosso modo pode ser descrito como a mistura ente fumaça (poluição) e neblina que na presença da energia solar realiza reações químicas produzindo substancias como: aldeídos, ácidos carboxílicos, alcoóis entre outras substâncias.

A etnologia da palavra smog é inglesa, ela é a contração das palavras smok = fumaça + fog = a neblina dando origem à palavra smog. Este fenômeno foi observado pela primeira vez em Londres capital e a maior e mais importante cidade da Inglaterra, causando a morte de muitos cidadãos londrinos. Em 1952 este evento ocorreu assiciado ao processo de inversão térmica causando a morte de mais de 4000 abitantes da cidade de Londres.

O smog fotoquimico é a mistrura de poluentes associados aos produtos da combustão de combustiveis fósseis e de hidrocarbonetos volateis com a neblina, formada pelo vapor d’agua que se condença a baixas altitudes, esta mistura produz uma massa de vapor d‘agua e as substancias já citadas, que tem reações catalisadas na presença da luz solar por este motivo é definido como fotoquímico. O smog é bastante comum em grandes cidades que possuem uma produção significativa de poluentes.

Esse evento causado pela poluição contribui negativamente tornando o ar impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde; inconveniente ao bem-estar público; danoso aos materiais, à fauna e flora; prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades normais locais. este fenômeno pode causar alergias, irritação nas mucosas e en casos mais graves até a morte.

los angeles, 26 de dezembro de 2006

fonte: Flickr (BUSS, 2006)

Classificação dos Poluentes Atmosféricos

De acordo com a resolução CONAMA nº 3 de 28 de junho de 1990 estabelece que entende-se como poluente atmosférico qualquer forma de matéria ou energia com intensidade e em quantidade, concentração, tempo ou características em desacordo com os níveis estabelecidos, e que tornem ou possam tornar o ar: impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde; inconveniente ao bem-estar público; danoso aos materiais, à fauna e flora; prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades normais da comunidade.

No artigo três esta resolução estabelece os seguintes padrões de qualidade do ar:

I - Partículas Totais em Suspensão

a) Padrão Primário

1 - concentração média geométrica anual de 80 (oitenta) microgramas por metro cúbico de ar.

2 - concentração média de 24 (vinte e quatro) horas de 240 (duzentos e quarenta) microgramas por metro cúbico de ar, que não deve ser excedida mais de uma vez por ano.

b) Padrão Secundário

1 - concentração média geométrica anual de 60 (sessenta) micro gramas por metro cúbico de ar.

2 - concentração média de 24 (vinte e quatro) horas de 150 (cento e cinqüenta) microgramas por metro cúbico de ar, que não deve ser excedida mais de uma vez por ano.

II - Fumaça

a) Padrão Primário

1 -concentração média aritmética anual de 60 (sessenta) microgramas por metro cúbico de ar.

2 -concentração média de 24 (vinte e quatro) horas de 150 (cento e cinqüenta) microgramas por metro cúbico de ar, que não deve ser excedida mais de uma vez por ano.

b) Padrão Secundário

1 - concentração média aritmética anual de 40 (quarenta) microgramas por metro cúbico de ar.

2 - concentração média de 24 (vinte e quatro) horas de 100 (cem) microgramas por metro cúbico de ar, que não deve ser excedida uma de urna vez por ano.

III - Partículas Inaláveis (PI)

a) Padrão Primário e Secundário

1- concentração média aritmética anual de 50 (cinqüenta) microgramas por metro cúbico de ar.

2 - concentração média de 24 (vinte e quatro) horas de 150 (cento e cinqüenta) microgramas por metro cúbico de ar, que não deve ser excedida mais de uma vez por ano.

IV - Dióxido de Enxofre(SO₂)

a) Padrão Primário

1- concentração média aritmética anual de 80 (oitenta) microgramas por metro cúbico de ar.

2- concentração média de 24 (vinte e quatro) horas de 365 (trezentos e sessenta e cinco) microgramas por metro cúbico de ar, que não deve ser excedida mas de uma vez por ano.

b) Padrão Secundário

1 - concentração média aritmética anual de 40 (quarenta) microgramas por metro cúbico de ar.

2 - concentração média de 24 (vinte e quatro) horas de,100 (cem) microgramas por metro cúbico de ar, que não deve ser excedida mas de urna vez por ano.

V-Monóxido de Carbono (CO)

a) Padrão Primário e Secundário

1- concentração médio de 8 (oito) horas de 10.000 (dez mil) microgramas por metro cúbico de ar (9 ppm), que não deve ser excedida mais de uma vez por ano.

2 - concentração média de 1 (urna) hora de 40.000 (quarenta mil) microgramas por metro cúbico de ar (35 ppm), que não deve ser excedida mais de uma vez por ano.

VI-Ozônio (O₃)

a) Padrão Primário e Secundário

1 - concentração média de 1 (uma) hora de 160 (cento e sessenta) microgramas por metro cúbico do ar, que não deve ser excedida mais de uma vez por ano.

VII - Dióxido de Nitrogênio (NO₂)

a) Padrão Primário

1 - concentração média aritmética anual de 100 (cem) microgramas por metro cúbico de ar.

2 - concentração média de 1 (uma) hora de 320 (trezentos e vinte) microgramas por metro cúbico de ar.

b) Padrão Secundário

1- concentração média aritmética anual de 100 (cem) microgramas por metro cúbico de ar.

2 - concentração média de 1 (uma) hora de 190 (cento e noventa) microgramas por metro cúbico de ar.

Classificação dos poluentes atmosféricos

Os poluentes atmosféricos possuem duas classificações, estes por sua vez são classificados de acordo com a natureza de sua composição, tendo em vista sua composição são classificados em:

Poluentes primários – São aqueles liberados diretamente de suas fontes emissoras como por chaminés e escapamentos dos automóveis. Entre as substancias produzidas encontram-se: SO₂ – dióxido de enxofre, H₂S – ácido sulfídrico, CH₄ – gás metano, NH₃ – amônia, NO_x – óxidos de carbono, CO₂ dióxido de carbono entre outros.

Poluentes secundários – são aqueles formados na atmosfera através de reações químicas entre poluentes primário ou entre poluentes e compostos naturais, vale salientar que a maioria destas reações são catalisadas pela radiação absorvida do sol. Entre estas substancias encontram-se: H₂O₂ – peróxido de hidrogênio, H₂SO₄ – ácido sulfúrico, HNO₃ - ácido nítrico, SO₃ – trioxido de enxofre, CH₃OONO₂ – nitro de peroxidoacetila (PAN) entre outros.

Efeito Estufa

O efeito estufa é um fenômeno natural de manutenção para a vida na terra, ele ocorre por conta dos gases (CO₂ dióxido de carbono, N₂O oxido nitroso, CH₄ metano, CFC’s clorofluorcarbonetos, CF_xCl_x clorofluormetanos) presentes na atmosfera que absorvem a radiação emitida pela superfície terrestre (radiação infravermelha) elevando assim a temperatura no planeta, também pode ser definido como o aquecimento das camadas  baixas da atmosfera devido à retenção da radiação infravermelha pelo vapor d’água da atmosfera, poeiras e determinados gases entre eles o dióxido de carbono. 

O agravamento deste fenômeno pode ter efeitos catastróficos para o clima e consequentemente para os seres vivos. Este agravamento de desestabilização do equilíbrio energético no planeta é o que da origem ao aquecimento global.

           O Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas, estabelecido pelas Organização das Nações Unidas e pela Organização Meteorológica Mundial em 1988 no seu relatório afirma que a maior parte deste aquecimento,observado durante os últimos 50 anos, se deve muito provavelmente a um aumento dos gases do efeito estufa.

Esquema grafico

fonte: http://www.rudzerhost.com/ambiente/estufa.htm

Efeito estufa

INPEvideoseduc - MAG-2/14 Efeito estufa

Estrutura da Atmosfera

Camadas da Atmosfera

fonte: Passeweb (portal de estudos)

fonte: Youtube - Estrutura da atmosfera

 Troposfera

  

A troposfera e a parte mais baixa da atmosfera ela possui aproximadamente 14 Km de espessura, nela esta contida a maior massa atmosférica cerca de 75%, sua espessura nos trópicos pode atingir aproximadamente17 Km e nos pólos é mais delgada atingindo até 7 Km. É nela onde se desenvolvem a maioria dos fenômenos climáticos. Nesta primeira camada da atmosfera pode-se observar um fenômeno bastante interessante, que é a queda da temperatura com o aumento da altitude que se estabiliza e para de diminuir na tropopausa que é camada intermediaria entre a troposfera e a estratosfera.

Estratosfera

Estratosfera é a segunda camada atmosferica é nela onde esta localizada a camada de ozônio a aproximadamente 25Km de altitude. Parte dessa camada apresenta-se isoterma a uma temperatura de 60ºC negativos, entre 12Km e 25Km.

A 25Km de altura, limite da camada isoterma é onde esta localizada a camada de ozônio O_3, a partir desta altitude a temperatura aumenta rapidamente  até 32Km de  altitude e depois mais rapidamente pode atingir até uma temperatura de 0ºC a cerca de 50Km de altitude (Camada quente),  devido à forte concentração do ozônio, cujo papel principal é de funcionar como filtro protetor contra a radiação ultravioleta.

Na estratosfera existem duas faixas de ventos horizontais um que parte do Emisfério Norte e outro do Sul, estes ventos possuem altas velocidades entre 100 e 250 Km.h^-1 estes ventos são chamados de jet stream (corrente de jacto)  e deslocam-se no sentido do movimento de rotação da Terra (de Oeste para Leste).

Mesosfera

A estratosfera se encerra a aproximadamente 50Km de atitude, a camada limite entre a estratosfera e a mesosfera é a estratopausa, a partir desta região intermediaria a temperatura volta a cair até atingir aproximadamente -90ºC já na mesosfera a uma altitude de 80Km de altitude.
A mesosfera é camada dos meteoros, pois é graças a ela que podemos observar o fenômeno da queda dos meteoros, o calor gerado pela resistência oferecida nesta camada faz com que estes objetos (meteoros e meteoritos) se inflamem dando origem ao fenômeno das estrelas cadentes. Na mesosfera é observada a queda da temperatura, esta queda deve-se a baixissima concentração da massa de ar presente nela e do afastamento da camada de ozônio, localizada a uma altitude de aproximadamente 25Km de altitude.

Esta camada mesmo apresentando baixa concentração da massa de ar atmosférico oferece resistência aos objetos que adentram a atmosfera contribuindo tanto com a destruição quanto com a fragmentação dos meteoróides minimizando os danos causados a Terra.

Ciclos Biogeoquímicos

Ciclo do Nitrogênio

 fonte: Portal R7

fonte: Portal R7

Ambas imagens são do vulcão Puyehue localizado no Chile.

Fixação do nitrogênio

            Este é o processo pelo qual o nitrogênio atmosférico e transformado em compostos passiveis de serem assimiladas pelos organismos, as quantidades formadas por descargas elétricas e pelo vulcanismo não são suficientes para suprir as necessidades de todos os organismos, a maior proporção de nitrogênio assimilável e produzida pelos microorganismos que captam o nitrogênio atmosférico e metaboliza-o permitindo que este seja absorvido por outros indivíduos e transmitindo-o através da cadeia alimentar.

A fixação pode ocorrer de duas maneiras como: formação por arcos voltaicos por conta de descargas de grande quantidade de energia na atmosfera, por erupções vulcânicas e raios, convertendo o nitrogênio atmosférico N2 em NH3  (amônia) pela reação com H2 (gás hidrogênio) e conversão do mesmo em NOx (óxidos de nitrogênio) a partir da reação com o O2.

Fixação biológica

Fixação por bactérias - a fixação do N2 e realizada pelas bactérias dos gêneros Clostridium, Azotobacter, Risobium, Anabena e Nostoc, estas duas ultimas por sua vez habitam ambientes aquáticos e a do gêneros Rizobium vive em associação (simbiose) com raízes principalmente de leguminosas como os pés de feijão e soja, as bactérias anteriormente citadas captam o Azoto N₂ em NH₃ que é um gás bastante solúvel em água. As bactérias do gêneros Nitrossomonas  tem a capacidade de oxidar a amônia em nitritos NO₂- e as bacterias do gêneros Nitrobacter oxidam o NO₂- em nitratos NO₃- , ion facilmente assimilavel pelos vegetais.

   Rizobium



Esquema gráfico

fonte: sito do Brasil escola

Resumo do esquema

     

Fixação do nitrogênio - Transformação do Azoto N₂ em amônia NH₃. esta fixação pode ocorrer de duas maneiras: por fixação atmosférica e biológica.

A fixação do nitrogênio atmosfericamente ocorre através de eventos naturais onde há o desprendimento de grandes quantidades de energia na atmosfera (vulcanismo e descargas elétrica - raios).

Nitrificação - conversão do NH₃ em nitrito e posteriormente em nitratos por atividade bacteriana.

Desnitrificação - conversão de amônia em nitrogênio atmosférico.

A fixação biológica ocorre por conta da atividade de microorganismos para sua obtenção de energia (metabolismo) convertendo o N₂ em NH₃.

Ciclo do Oxigênio

          O oxigênio atmosférico O₂ compõe a atmosfera na proporção de 21%, o ciclo do oxigênio  dentre os que serão apresentados é o mais simples, ele é processado por fatores geológicos, biológicos, físicos e hidrológicos, seu principal fator de produção é o processo de fotossíntese, que combina o dióxido de carbono CO₂ e água H₂O produzindo carboidrato C₆H₁₂O₆ e oxigênio molecular O₂, o oxigênio é o elemento mais abundante em massa na crosta terrestre e nos oceanos e o segundo na atmosfera.

Esquema Grafico

fonte: Sitio in net KILMA naturali

O oxigênio serve como comburente para que o processo de combustão ocorram. Como sabemos o processo de respiração também é uma combustão, os produtos da respiração são o CO₂ e H₂O.

A água que e evaporada, transpirada e evapotranspirada forma as nuvens e é precipitada na forma de água liquida assimilada pelos vegetais e combinada ao dióxido de carbono que na presença da luz e metabolizada para a obtenção de energia pelos seres clorofilados que libera como produto do processo oxigênio molecular O₂ dando inicio novamente ao ciclo.

  Ciclo da Água

 

A água pode ser encontrada de três formas (fases) no meio ambiente que ocorrem por transformações físicas,  estas mudanças de estado físico é toda aquela transformação que o corpo irá sofrer, mas somente em seu estado - sólido, gasoso, líquido - mantendo sua composição química inalterada.

fonte: Physics - Blog

   Esquema grafico do ciclo da água

fonte: CILSJ - ciclo da água

  Através deste link você poderá observar o ciclo da água em animação, vale apena ver

(clique na  frase acima)

 

   

O ciclo da água ou ciclo hidrológico é a continua circulação desta substância no planeta que compreende a litosfera, ionosfera e hidrosfera este por sua vez se inicia com a absorção da REM - Radiação EletroMagnética provocando assim a evaporação da água dos oceanos, escoamentos superficiais, lagos, lagoas e até mesmo do solo, a esse processo dá-se o nome de Evaporação.

Outro processo que contribui com o fornecimento da água na forma liquida para a atmosfera é a transpiração - que é a liberação da água da superfície terrestre para a atmosfera, que também possui contribuição da transpiração dos animais e plantas. Outros processos é a sublimação (passagem da água na forma solida para a gasosa) que também contribuem para o fornecimento de vapor d'água para atmosfera pelas geleiras, que também sofrem derretimento liberando água liquida para o escoamento superficial Toda a água que é lançada na forma de vapor para a atmosfera ao encontrar regiões mais frias passam pelo processo de condensação formando as nuvens que quando saturadas despejam sobre o continente e oceano precipitação na forma de água liquida neve ou granizo dependendo das condições climáticas e ou ambientais, fechando-se assim o ciclo hidrológico.