Ciclos biogeoquimicos

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
INSTITUTO DE QUÍMICA DE SÃO CARLOS

IMPORTÂNCIA DA COMPREENSÃO DOS CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS PARA O DESENVOLVIMENTO
SUSTENTÁVEL

Rogério da Silva Rosa
Rossine Amorim Messias
Beatriz Ambrozini
Coordenação: Profa. Dra. Maria Olímpia de O. Rezende

São Carlos
2003

Ciclos Biogeoquímicos e Desenvolvimento Sustentável

i

SUMÁRIO
Apresentação

iii

1. Ecologia

1

1.1. FatoresHistóricos
2. Ecossistema

1
3

2.1. Introdução

3

2.2. Biosfera vs. Fotossíntese

3

2.3. Os Componentes do Ecossistema

4

2.4. A Pirâmide de Energia

6

2.4.1. Fluxo de Energia

6

2.4.2. Fluxo de Matéria

8

3. Os Ciclos Biogeoquímicos

9

3.1. Introdução

9

3.1.1. O Ciclo da Água

10

3.1.2. O Ciclo das Rochas

12

3.1.3. O Ciclo do Carbono

13

3.1.4. O Ciclo do Cálcio

16

3.1.5. O Ciclodo Fósforo

17

3.1.5.1. O Fenômeno da Eutrofização
3.1.6. O Ciclo do Nitrogênio
3.1.6.1. A Rotação de Culturas
3.1.7. O Ciclo do Enxofre
4. Fatores de Desequilíbrio Ambiental

17
19
21
22
24

4.1. Introdução

24

4.2. Concentração de Poluentes nos Níveis Tróficos

25

5. Metais Pesados

27

5.1. Efeitos Tóxicos Causados pelo Mercúrio

27

5.2. Uso do Mercúrio no Brasil

28

5.2.1. Histórico

285.2.2. Mercúrio como Contaminante Ambiental

29

5.2.3. A Contaminação por Garimpos de Ouro

30

5.2.4. O Acidente na Baía de Minamata

33

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Ciclos Biogeoquímicos e Desenvolvimento Sustentável

ii

5.2.5. As Diferenças entre a Amazônia e Minamata

35

5.2.6. Efeitos Tóxicos Causados pelo Chumbo

36

6. Poluição da Água

39

6.1 A Chuva Ácida

40

7.Poluição do Ar

42

7.1. O Efeito Estufa

44

8. Poluição do Solo

48

9. Conclusões

50

10. Bibliografia

52

Instituto de Química de São Carlos - USP

Ciclos Biogeoquímicos e Desenvolvimento Sustentável

iii

APRESENTAÇÃO
Esta monografia começou a ser desenvolvida durante a disciplina optativa
“Ciclos Biogeoquímicos”, por mim oferecida durante o 1o. semestre de 2002. Na
oportunidade, dois alunosmatricularam-se: Rogério e Beatriz. Eles, com o auxílio do
M.Sc. Rossine, idealizaram o que agora está sendo lido.
O objetivo desta monografia é propiciar ao leitor o conhecimento básico a
respeito dos ciclos biogeoquímicos para a compreensão das mudanças globais em
curso nos processos ambientais de nosso pequeno planeta.
Com o conhecimento, é possível interferir, agindo de modo integrado ecompatibilizando desenvolvimento e qualidade de vida.
Boa leitura!

Maria Olímpia de Oliveira Rezende

Instituto de Química de São Carlos - USP

Ciclos Biogeoquímicos e Desenvolvimento Sustentável

1

1. Ecologia
1.1. Fatores Históricos
O termo ecologia foi utilizado pela primeira vez em meados de 1870 pelo
biólogo alemão Ernst Haeckel, discípulo de Charles Darwin, para designar a ciência
das relações dosorganismos com o meio ambiente.
A palavra ecologia deriva de duas palavras de origem grega: olkos, que
significa casa, ou em um sentido mais amplo, ambiente, e logos, que quer dizer
ciência ou estudo. Dessa forma, ecologia significa ciência do ambiente, ou, em uma
definição mais completa, pode ser entendida como a ciência que estuda as relações
entre os seres vivos e o ambiente onde vivem.Atualmente, a designação que tem sido
mais utilizada, define a ecologia como sendo a ciência que estuda os ecossistemas.
Nos dias atuais, a ecologia passou a ser um dos temas de maior destaque nos
meios de divulgação. Isso se deve em grande parte aos desastres ecológicos que se
sucedem não apenas em nosso país mas também em vários outros, de tal maneira,
que a ecologia passou a adquirir grande importânciaprática.
O Homem é o ser vivo que mais agride o ambiente em que vive, sendo que até
certo tempo atrás ele acreditava que poderia interferir no meio ambiente da maneira
que lhe fosse mais conveniente. Aos poucos, porém, ele foi percebendo que o
descarte inadequado dos subprodutos de suas indústrias, o uso indiscriminado de
agrotóxicos, e o descuido com rios, lagos e fontes não só acabava com a...
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