Principais poluentes aquáticos - Professor Alonso Goes Guimarães

Ecossistemas
Biomas
Ciclos Biogeoquímicos
Alteração da qualidade das águas
Poluição Ambiental – Águas
Prof. Ms. Alonso Goes Guimarães
Ecossistemas
Segundo Braga et al (2005):
• Sistema estável;
• Equilibrado;
• Auto-suficiente;
• Com características praticamente invariáveis:
– Topográficas;
– Climáticas;
– Pedológicas;
– Botânicas;
– Hidrológicas;
– Geoquímicas;
– Zoológicas.
Fluxo de matéria e energia
Fonte: http://www.mesologia.hpg.ig.com.br/images/525.jpg
Seres aquáticos
• Plânctons: organismos em suspensão na
água, sem meios de locomoção própria,
que acompanham as correntes aquáticas;
• Bentos: organismos que vivem na
superfície sólida submersa;
• Néctons: organismos providos de meio de
locomoção própria, como os peixes.
Ambiente aquático
Fonte: http://www.ib.usp.br/ecologia/ecossistema_print.htm
Fitoplâncton
Fonte: http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/fito.gif
Zooplâncton
http://www.seriestemporales-ieo.net/galeria/galeria5/Copepodo.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fb/Zooplancton.jpg
http://www.naturlink.pt/uploads/%7B6471FA42-95DB-4244-9E4B-33271CCF9A21%7D.jpg
Cadeias Alimentares
• Caminho seguido pela energia no
ecossistema;
• Desde os vegetais fotossintetizantes até
os diversos organismos que deles se
alimentam.
Cadeia alimentar
Produtividade Primária
• Pela fotossíntese:
– Os produtores elaboram compostos
orgânicos( PRODUTIVIDADE BRUTA);
• Pela respiração:
– Os produtores consomem energia para
automanutenção;
• Uma parte é utilizável pelos consumidores:
– PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA LÍQUIDA
(PPL).
Pirâmide de energia
Fonte: http://www.ajudaalunos.com/cn/capi16_ficheiros/image006.jpg
Bioma
• Conjunto de vida (vegetal e animal)
definida pelo agrupamento de tipos de
vegetação contíguos e identificáveis em
escala regional, com condições
geoclimáticas similares e história
compartilhada de mudanças, resultando
em uma diversidade biológica própria
(IBGE).
Diferenças básicas entre:
Ecossistemas terrestres e aquáticos
• Fator limitante:
– No terrestre, muitas vezes a água;
– Nos marinhos, a luz
• Variações de temperatura:
– Maiores no terrestre por causa do calor
específico da água
• Distribuição e reciclagem de gases:
– No terrestre, rápida;
– Aquático, o oxigênio muitas vezes é fator
limitante.
Diferenças básicas entre:
Ecossistemas terrestres e aquáticos
• Esqueletos:
– Aquáticos, menos rígidos;
– O empuxo do ar é bem inferior do que o da
água
• Biomassa vegetal muito maior nos
terrestres;
• Cadeia alimentar bem maior nos
aquáticos.
Ciclos Biogeoquímicos
• Vem de Biogeoquímica:
– Ciência que estuda a troca ou circulação de
matéria entre os componentes vivos e físicoquímicos da biosfera (ODUM, 1971).
• Nutriente
– Elemento essencial para os produtores
Nutrientes
• Macronutrientes:
– Participam em mais de 0,2% do peso
orgânico seco (p.o.s.);
– C, H, O, N, P, K, S;
• Micronutrientes:
– Menos de 0,2% do p.o.s.
– Al, B, Zn, Co, Cr
Carbono
• O reservatório é a atmosfera;
• O CO2 é o nutriente das plantas;
• Principal constituinte da matéria orgânica
49% do peso orgânico seco;
Fotossíntese e Respiração
6CO2 + 6H2O + Energia Solar Æ C6H12O6 + 6O2
C6H12O6 + 6O2 Æ 6CO2 + 6H2O + Energia
Ciclo do Carbono
http://www.sefloral.com.br/ea10540.jpg
Nitrogênio
•
•
•
•
Aumento da população;
Revolução Industrial;
Demanda crescente por alimentos;
Fundamental na constituição de proteínas,
aminoácidos, vitaminas, enzimas e
hormônios;
• 78% da atmosfera;
• Grande envolvimento biológico no seu
ciclo.
Ciclo do nitrogênio
Nitrificação
Nitrificação
• Nitrificação / Desnitrificação
– Nitrificação: consumo de oxigênio;
– Desnitrificação: anaeróbica, forma N2;
• Eutrofização:
– NH4+ e NO3- estimulam crescimento de plantas;
• Poluição por Nitrato:
– Fonte: fertilizantes e nitrificação
• Amônia tóxica
– Forma não ionizada NH3
Fósforo
•
•
•
•
Compõe o material genético;
Ossos e dentes;
A litosfera é o principal reservatório;
Aparece nos organismos em proporção
muito superior aos outros elementos;
• Grande importância ecológica;
• Fator mais limitante à produtividade
primária.
Ciclo do Fósforo
http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnaturales/media/200704/18/ecologia/20070418klpcnaecl_47.Ees.SCO.png
Principais poluentes aquáticos
• Poluentes Orgânicos Biodegradáveis
– Degradada na presença de Oxigênio:
• Bactérias aeróbias;
• Pode esgotar o suprimento de oxigênio;
– Sem oxigênio:
• Decomposição anaeróbia;
• Com formação de gases (metano e gás sulfídrico).
Cidade tomada por espuma
Efeito da poluição
Principais poluentes aquáticos
• Poluentes orgânicos recalcitrantes
– Não biodegradáveis;
– Impacto associado a toxicidade e não ao consumo de
oxigênio;
– Bioacumulativos;
– Defensivos Agrícolas;
– Detergentes Sintéticos;
– Petróleo:
• Película superficial;
• Dificulta as trocas gasosas.
Principais poluentes aquáticos
• Metais
– Todos podem ser solubilizados;
– Mais tóxicos:
• Pb, Ba, As, Cd, Cr, Hg;
– Existem
• organismos sensíveis;
• Não sensíveis: mas bioacumulam;
– Potencializa os efeitos nocivos ao longo da cadeia
alimentar;
• Ex.: Mal de Minamata (Japão). Metilmercúrio.
Principais poluentes aquáticos
• Nutrientes
– Crescimento desordenado de algas;
– Prejuízo para os usos do Rec. Hídrico;
– N e P são os principais;
– Eutrofização
Principais poluentes aquáticos
• Orgânicos Patogênicos
– Bactérias
– Vírus
– Protozoários
– Helmintos
Principais poluentes aquáticos
• Sólidos em suspensão
– Aumentam a turbidez;
– Reduz taxa de fotossíntese;
– Sedimentos carregam pesticidas e outros
tóxicos;
– Nos sedimentos prejudicam as espécies
bentônicas;
– Reprodução de peixes.
Principais poluentes aquáticos
• Calor
– A temperatura da água;
– Afeta características químicas, físicas e
biológicas;
•
•
•
•
Densidade
Solubilidade de gases
Taxa de sedimentação do fitoplâncton;
Tensão superficial da água;
Principais poluentes aquáticos
• Radioatividade
– Substâncias radioativas;
– Na maioria das águas está abaixo das conc.
Máximas permissíveis;
– Exposição prolongada causa câncer,
mutações gênicas (problemas para as
gerações futuras.
Comportamento dos poluentes no meio
aquático
• Mecanismos físicos
– Diluição;
– Ação hidrodinâmica (advecção);
• Mov. Das águas
• Maior velocidade, maior distanciamento dos
poluentes do ponto de despejo;
• Difusão molecular:
– Movimento da agitação térmica
• Difusão turbulenta
• Dispersão: Difusão molecular+ Difusão
turbulenta+Advecção.
Comportamento dos poluentes no meio
aquático
• Gravidade:
– Sedimentação de poluentes;
• Luz:
– A turbidez diminui a penetração de luz;
• Temperatura:
– Aumenta solubilidade de gases;
– A cinética das reações
– Maior interação do poluente com o
ecossistema.
Comportamento dos poluentes no meio
aquático
• Autodepuração
– Fatores que influem:
• Físicos(diluição, sedimentação);
• Químicos (oxidação);
• Biológicos (decomposição da Mat. Org.);
– Compostos Org. Biorresistentes e os
inorgânicos não são afetados.