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Curso de Pós Graduação em Gestão AmbientalCurso de Pós Graduação em Gestão Ambiental
Módulo - EcologiaMódulo - Ecologia
Ecologia de Ambiente do solo:
• Características Gerais
• Propriedades
• Efeitos de Poluição Antrópica • Biomassa
• Ciclos de Carbono, Nitrogênio, Enxôfre, Fósforo
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Importancia de Estudos do Solo
• Agricola– Fonte de nutrientes para plantas– Substrato de Crescimento e suporte– Reciclagem Nutrientes (decomposição)– Biomassa microbiana Xx
• Mineral – Fonte Minerais e elementos– Mineração
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Argila + Mat. Org. + Biomassa = Fração coloidal do soloArgila + Mat. Org. + Biomassa = Fração coloidal do solo
SoloAmbiente heterogêneo formado pela desintegração
de rochas-mãe
Particulas Inorgânicas
• Argila
• Silte
• Areia
Particulas Orgânicas
• Biomassa
• Matéria Orgânica
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Componentes Minerais do Solo
Areia
0,05 a 2 mm
Silte
0,02 a 0,05 mm
Argila
Menor que 0,02 mm
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a) Granulos de Areia. Aspectos irregulares com predominancia de quartizito.
b) Silte muito similar à areia mas com menor tamanho
c) Argila muito ampliada ( Feldspato)
Original photos by J. R. Glasmann, Union Oil Research. Diagram published in Brady,
The Nature and Properties of Soils, 9th Edition, Macmillan Publishing Co.
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Caolinita Montmorilonita
ilita
Part. solo
Argilas Silicatadas
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Propriedades Gerais de Coloides
• Tamanho < 1,0 µm
• Superficie ativa alta (interna e externa)
• Carga residual negativa
• Capacidade de Troca Cationica (CTC)
• Tipos: Argilas
Matéria Orgânica
Biomassa
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• Características Físicas– Textura e Estrutura
– Compactação (densidade)
– Umidade (capacidade de retenção de água)
• Caracteristicas Química
(Nutrientes)– pH
– Capacidade de troca catiónica (CTC)
– Disponibilidade de Nutrientes (NPKS Ca Mg)
Solo: Propriedades Físicas e Química
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10
20
30
40
50
60
70
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100
10
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30
102030405060708090100
Argiloso(muito fino)
Argiloso(fino)%
arg
ila
% lim
o
% areia
Arenoargiloso
Areno-limo-argiloso
Areno-limosoareia
Barrentoarenoso Barrento grosso Limoso
(puro)
barrento
Limoso-argila
Barro fino
barro limoso
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Caracteristicas do Solo
• Textura – Diversas combinações de Areia Silte e Argila
• EstruturaCom o desenvolvimento do solo as particulas tendem a se juntar formando agregados. O Elemento cimentante destes agregados e o material produzido por microrganismos do solo.Importancia dos agregados - Propriedades Fisico-quimicas – Oxigênio, umidade, retençao de nutrientes etc
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Tipos de Estrutura do SoloGranular Bloco
Prismatico
Colunar
Placas
SOLO – Aspectos Estruturais
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Po ou Poeira Massa ou Barro
Ausencia de Estrutura no solo
SOLO: Aspectos Estruturais
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Formação do solo:
Clima (intemperismo)
Organismos
Rocha- mãe
Tempo
Vulcanismo(?)
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Perfíl de um solo Horizontes
L – “Litter” ou Serapilheira
0 – Região de decomposição
A – Orgânico - Húmus
E - Lixiviação
B – Sub-solo
C – Região Intemperizada
R – Rocha- mãe
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Luvisol escuro
Podsolico Ferrico
HumicoCernozem
escuro
Perfis de alguns tipos de solos
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Tamanho de Partículas e espaço poroso
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Interações de moléculas de água com superfície de argilas, cátions e anions no solo.
Super-ficie da Argila
Solução do solo
água
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Argilas Silicatadas e sua interação com ions da soluçao do solo
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Características dos colóides Orgânicos do Solo
Humus
•Material orgânico altamente polimerizado
•Elevada Recalcitrancia e estrutura omplexa
•Componentes: C= 40-50% N= 1 a 5%
•Carga Residual Negativa – Elevada CTC
•Efeito benéfico para as propriedades do solo
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Ilustraçao da determinaçao da Capacidade de Troca Cationica (CTC) de um solo
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Alguns valores representativos da capacidade de troca cationica nos diversos tipos de solos
(pH = 7,0)
Material do soloCapacidade de Troca Cationica (CEC)
Material do Solo Capacidade Troca CATIÔNICA (CTC)
Cmols Kg-1
Mat. Orgânica (Húmus) 100-300Vermiculita ( Argila) 100-150Smectita (Argila) 100-150Caolinita (Argila) 2-16Óxidos Hidratados 2-8
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Atividades Antropicas no Solo – Impactos ambientais
Impactos Ambientais Negativos
Fertilizaçao Quimica
Irrigaçao e salinização de solos
Acidificação (Chuva ácida)
Desmatamento (Diminuição da materia orgãnica)
Erosão
Impactos positivos
Agricultura organica ( Adição de Matéria Orgânica)
Plantio direto ( Matéria |Orgânica da Palha no solo)
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Ilustraçao dos mecanismos de geração de chuva acida nos solos e lagos
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Programa de Pós-graduação em Engenharia ambiental – PPGEA-UFES
EcologiaEcologia
CICLO DO CARBONOCICLO DO CARBONO
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Transformações do Carbono no Ambiente
Composição (%) da Biomassa Bacteriana
50%
20%15%
8% 3%
1%
2%
1%
7%
Carbono (C)
Oxigenio (O)
Nitrogenio (N)
Hidrogenio (H)
Fosforo (P)
Enxôfre S
Potássio K
Ca,Cl, Mg,Fe,Micro
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Reservatório de C [C] x 1011 ton % Total
Biosfera (100)
Atmosfera 7,0 9.7
Biomassa 4,8 6.3
Águas continentais 2,5 3.5
Marinho 5,0 a 8,0 11.0
Mat. Orgânica do solo 30 a 50 70,0
Profundidade ( ate 16 Km) (100)
Detritos orgânicos (Mar.) 30 0,00037
Petróleo 100 0,00050
Marinho (abissal) 345 0,00170
Sedimentos 200.000 99,763
Onde está o Carbono?
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CarbonoCarbono
FotossínteseFotossínteseQuimiossinteseQuimiossintese
RespiraçãoRespiraçãoCombustãoCombustão
Mat. Org. (CHO)Mat. Org. (CHO)BiomassaBiomassa
COCO22 + H + H22OO
Autótrofos
Heterótrofos
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Ciclagem do Carbono
Carbono Fóssil (DEP.)
Carbono Fóssil (DEP.)
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Niveis de CO2 atmosféricos de 1958 a 2000
Desde iniciou-se a medida do dioxido de carbono
atmosférico pode-se constatar um aumento significativo de 13% de 1958 a 2000. Isto é
devido à quima de combustíveis fósseis e (carros + industrias). Os prováveis efeitos deste incremento de CO2 são: 1) aumento de
temperatura devido ao efeito estufa, 2) alterações nos
regimes sazonais, 3) alteração das calotas polares e aumento
dos níveis dos oceanos.
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O Ciclo do Carbono
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![Page 34: Curso de Pós Graduação em Gestão Ambiental Módulo - Ecologia Ecologia de Ambiente do solo: Características Gerais Propriedades Efeitos de Poluição Antrópica](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062623/552fc10c497959413d8c432c/html5/thumbnails/34.jpg)
Química do carbonato em sistemas aquáticos
CaCO3 + H2O + CO2 Ca++ + 2HCO3-
CO2 + H2O H2CO3- H+ + HCO3
-
Solubilidade
Acidez x alcalinidade
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Ciclo da matéria orgânica – Biodegradabilidade aeróbia
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Resumo do Processo de Humificação de Resíduos
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Biomassa refere-se à material biológico fresco ou com vida derivado de qualquer ser vivo, como por exemplo uma árvore recém cortada, folhas recém colhidas, insetos ou microrganismos.
Resíduo orgânico natural, refere-se principalmente à biomassa já morta ou em início de decomposição. Geralmente é muito difícil a separação física nítida entre biomassa e resíduo.
Material orgânico natural, geralmente refere-se aos a um tipo específico de resíduo ou, também, aos componentes orgânicos presentes na biomassa ou resíduos orgânicos, tais como amido, celulose, hemiceluloses, quitina, etc.
Matéria Orgânica Resíduos ou material orgânico já processado e complexado no ambiente. Geralmente tomado como sinônimo de Húmus, no seu estágio de processamento final e já estabilizado.
Xenobiótico refere-se a compostos orgânicos artificialmente produzidos e que podem constituir uma fração do resíduo orgânico presente em um ambiente.
Recalcitrância é o termo que descreve a resistência a transformações ou decomposição de uma determinada molécula ou resíduo orgânico.
Biodegradabilidade – Propriedade de um composto ou substância ser transformada em CO2 ou CH4 ou moleculas menores facilmente assimilaveis. Sin. Decomposiçao ou biotransformação
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