Curso de Ps Graduao em Gesto Ambiental Mdulo

Curso de Pós Graduação em Gestão Ambiental Módulo - Ecologia de Ambiente do solo: • Características Gerais • Propriedades • Efeitos de Poluição Antrópica • Biomassa • Ciclos de Carbono, Nitrogênio, Enxôfre, Fósforo

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

Solo Ambiente heterogêneo formado pela desintegração de rochas-mãe Particulas Inorgânicas Particulas Orgânicas • Argila • Biomassa • Silte • Matéria Orgânica • Areia Argila + Mat. Org. + Biomassa = Fração coloidal do solo

Componentes Minerais do Solo Areia 0, 05 a 2 mm Silte 0, 02 a 0, 05 mm Argila Menor que 0, 02 mm

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, 9 th Edition, Macmillan Publishing Co.

Montmorilonita Caolinita Argilas Silicatadas Part. solo ilita

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

Solo: Propriedades Físicas e Química • Características Físicas – Textura e Estrutura – Compactação (densidade) – Umidade (capacidade de retenção de água) • Caracteristicas Química (Nutrientes) – p. H – Capacidade de troca catiónica (CTC) – Disponibilidade de Nutrientes (NPKS Ca Mg)

100 90 80 ila 50 Argiloso (fino) 30 40 50 Limosoargila 60 Areno argiloso 70 30 barrento Areno. Barro fino limo-argiloso 20 limoso 80 barro 10 Areno 90 Barrento grosso limoso areia 100 Limoso (puro) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 40 Barrento arenoso Argiloso (muito fino) o % arg 60 20 lim % 70 10 % areia

Caracteristicas do Solo • Textura – Diversas combinações de Areia Silte e Argila • Estrutura Com 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

SOLO – Aspectos Estruturais Tipos de Estrutura do Solo Bloco Granular Colunar Prismati co Placas

SOLO: Aspectos Estruturais Ausencia de Estrutura no solo Po ou Poeira Massa ou Barro

Formação do solo: Clima (intemperismo) Organismos Rocha- mãe Tempo Vulcanismo(? )

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

Luvisol escuro Podsolico Ferrico Humico Perfis de alguns tipos de solos Cernozem escuro

Tamanho de Partículas e espaço poroso

Superficie da Argila Solução do solo água Interações de moléculas de água com superfície de argilas, cátions e anions no solo.

Argilas Silicatadas e sua interação com ions da soluçao do solo

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

Ilustraçao da determinaçao da Capacidade de Troca Cationica (CTC) de um solo

Alguns valores representativos da capacidade de troca cationica nos diversos tipos de solos (p. H = 7, 0) Material do Solo Material do solo Mat. Orgânica (Húmus) Vermiculita ( Argila) Smectita (Argila) Caolinita (Argila) Óxidos Hidratados Capacidade Troca Capacidade de Troca CATIÔNICA (CTC) Cationica (CEC) Cmols Kg-1 100 -300 100 -150 2 -16 2 -8

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)

Ilustraçao dos mecanismos de geração de chuva acida nos solos e lagos

Programa de Pós-graduação em Engenharia ambiental – PPGEA-UFES Ecologia CICLO DO CARBONO

Transformações do Carbono no Ambiente

Onde está o Carbono? Reservatório de C Biosfera Atmosfera [C] x 1011 ton % Total (100) 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 200. 000 99, 763 Sedimentos

Autótrofos CO 2 + H 2 O Fotossíntese Quimiossintese Carbono Mat. Org. (CHO) Biomassa Heterótrofos Respiração Combustão

Ciclagem do Carbono Fóssil (DEP. )

Niveis de CO 2 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 CO 2 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.

O Ciclo do Carbono

Química do carbonato em sistemas aquáticos CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 - Ca. CO 3 + H 2 O + CO 2 H+ + HCO 3 Ca++ + 2 HCO 3 - Solubilidade Acidez x alcalinidade

Ciclo da matéria orgânica – Biodegradabilidade aeróbia

Resumo do Processo de Humificação de Resíduos

· 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 CO 2 ou CH 4 ou moleculas menores facilmente assimilaveis. Sin. Decomposiçao ou biotransformação