Ciclos Biogeoquímicos

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Ciclos biogeoquímicos
Química – 3ª Série – Ensino Médio
Professor Josemar João de Oliveira
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Poluição, perturbações da biosfera, ciclos biogeoquímicos e desenvolvimento sustentável.
Objetivo do conhecimento
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Interpretar e explicar os ciclos da água, do nitrogênio, do oxigênio e do gás carbônico, suas inter-relações e os impactos gerados por ações humanas.
Habilidades
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Realize as atividades propostas.
Anote suas dúvidas.
Sugestão: tenha em mãos o Caderno do aluno volume 4.
Combinados
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Cite pelo menos quatro tipos de poluição que você conhece.
Interação
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O ciclo biogeoquímico é o percurso realizado no meio ambiente por um elemento químico essencial à vida. O termo é derivado do fato de que há um movimento cíclico de elementos que formam os organismos vivos (“bio”) e o ambiente geológico (“geo”), onde intervêm mudanças químicas.
Ciclo biogeoquímico
Ciclo biogeoquímico. Wikipedia. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_
biogeoqu%C3%Admico>. Acesso em: 14 dez. 2020.
Ao longo do ciclo, cada elemento é absorvido e reciclado por componentes bióticos (seres vivos) e abióticos (ar, água, solo) da biosfera, e, às vezes, pode se acumular durante um longo período em um mesmo lugar. É por meio dos ciclos biogeoquímicos que os elementos químicos e compostos químicos são transferidos entre os organismos e entre diferentes partes do planeta. Exemplos: ciclo da água, do nitrogênio, do oxigênio, do fósforo, do cálcio, do carbono e do enxofre.
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O meio ambiente (do latim ambĭens,ēntis, de ambīre, no sentido de “andar ao redor, cercar, rodear”) refere-se ao conjunto de fatores físicos, biológicos e químicos que cerca os seres vivos, influenciando-os e sendo influenciado por eles. Pode ser entendido também como o conjunto de condições que permitem abrigar e reger a vida em todas as suas formas – os ecossistemas que existem na Terra.
Meio ambiente
Meio ambiente. Wikipedia. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Meio_ambiente>. Acesso em: 14 dez. 2020. 
Photo by DAVID ILIFF. License: CC BY-SA 3.0. Wikimedia Commons. Disponível em:
<https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Hopetoun_falls.jpg>. Acesso em: 14 dez. 2020.
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O ciclo da água, conhecido cientificamente como o ciclo hidrológico, refere-se à troca contínua de água na hidrosfera, entre a atmosfera, a água do solo, as águas superficiais, subterrâneas e das plantas. A ciência que estuda o ciclo hidrológico é a hidrologia.
A água se move perpetuamente através de cada uma destas regiões no ciclo da água constituindo os seguintes processos principais de transferência:
Ciclo da água
Ciclo hidrológico. Wikipedia. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_hidrol%C3%B3gico>. Acesso em: 14 dez. 2020.
Evaporação dos oceanos e outros corpos d’água (rios, lagos e lagunas) no ar e a evapotranspiração das plantas terrestres e animais para o ar.
Precipitação, pela condensação do vapor de água do ar e caindo diretamente na terra ou no mar.
Escoamento superficial sobre a terra, geralmente atingindo o mar.
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Ciclo da água
John M. Evans/USGS-USA Gov. Domínio Público (EUA). Wikimedia Commons. Disponível em:
<https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ciclo_da_%C3%A1gua.jpg>. Acesso em: 14 dez. 2020.
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Para onde vai a água que utilizamos?
O que é esgoto?
O que é água reutilizável?
Agora é a sua vez
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O ciclo do azoto, nitrogênio, é o ciclo biogeoquímico que comporta as diversas transformações que este elemento sofre no seu ciclo entre o reino mineral e os seres vivos.
Ciclo do nitrogênio
Ciclo do nitrogênio. Wikipédia.
Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_do_nitrog%C3%Aanio>. Acesso em: 14 dez. 2020.
[...] O principal repositório de nitrogênio é a atmosfera (78% desta é composta por nitrogênio), onde se encontra sob a forma de gás (N2). Outros repositórios consistem em matéria orgânica, nos solos e oceanos.
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Apesar de extremamente abundante na atmosfera, o nitrogênio é frequentemente o nutriente limitante do crescimento das plantas. Isso acontece porque as plantas apenas conseguem usar o nitrogênio sob três formas sólidas: íon de amônio (NH4+), íon de nitrito (NO2–) e íon de nitrato (NO3–), cuja existência não é tão abundante.
Ciclo do nitrogênio
Ciclo do nitrogênio. Wikipédia.
Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_do_nitrog%C3%Aanio>. Acesso em: 14 dez. 2020.
Esses compostos são obtidos através de vários processos, como a fixação e nitrificação. A maioria das plantas obtém o nitrogênio necessário ao seu crescimento através do nitrato, uma vez que o íon de amônio lhes é tóxico em grandes concentrações. Os animais recebem o nitrogênio de que necessitam através das plantas e de outra matéria orgânica, tal como outros animais (vivos ou mortos).
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Ciclo do nitrogênio
1- Pedro Spoladore baseado em Johnann Dréo. CC BY-SA 3.0. Wikimedia Commons.
Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nitrogen_Cycle_pt.png>.
2 - Atanamir. Domínio Público. Wikimedia Commons, Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:N-TableImage.svg>. Acessos em: 14 dez. 2020.
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O nitrogênio é encontrado na atmosfera em grande abundância na forma de N2. 
Explique como os seres vivos conseguem absorver o nitrogênio, que é fundamental para o funcionamento do seu metabolismo.
Como o nitrogênio retorna para o solo?
Agora é a sua vez
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As plantas conseguem absorver o nitrogênio através de suas raízes, a partir de dois processos: a fixação e a nitrificação. Já os animais recebem o nitrogênio de que necessitam através das plantas e de outra matéria orgânica, tal como outros animais.
Resolução
O nitrogênio encontrado no solo é, na maioria das vezes, proveniente de materiais orgânicos mortos. As bactérias que realizam a decomposição dos materiais orgânicos mortos, liberam amônia (NH3) no ambiente. Ocorrendo outras transformações até que o nitrogênio retorne ao solo.
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Entende-se por ciclo do oxigênio o movimento do oxigênio entre os seus três reservatórios principais: a atmosfera (os gases que rodeiam a superfície da Terra), a biosfera (os organismos vivos e o seu ambiente próximo) e a litosfera (a parte sólida exterior da Terra).
Ciclo do oxigênio
Ciclo do oxigênio. Wikipédia.
Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_do_oxig%C3%Aanio>. Acesso em: 14 dez. 2020.
[...] O principal fator na produção de oxigênio é a fotossíntese, que regula a relação gás carbônico/gás oxigênio na atmosfera.
Enquanto a respiração, a decomposição e a combustão consomem oxigênio, a fotossíntese repõe o gás na atmosfera, e estão relacionadas à construção de compostos de carbonos (fotossíntese) e à degradação de compostos de carbonos (respiração, decomposição).
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O oxigênio é o elemento mais abundante em massa na crosta terrestre e nos oceanos e o segundo na atmosfera, pertencente ao grupo dos calcogênios, que faz parte do grupo 6A da tabela periódica, constituindo aproximadamente 21% da composição da atmosfera, 46,7% da crosta terrestre e em torno de 87% dos oceanos.
Ciclo do oxigênio
Ciclo do oxigênio. Wikipédia.
Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_do_oxig%C3%Aanio>. Acesso em: 14 dez. 2020.
Na atmosfera, encontra-se como oxigênio diatômico/oxigênio molecular (O2), dióxido de carbono (CO2), ozônio (O3), dióxido de nitrogênio (NO2), monóxido de nitrogênio (NO), dióxido de enxofre (SO2) etc.
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Ciclo do oxigênio
Ciclo do oxigênio
1- Cbusch01. CC BY-SA 3.0. Wikimedia Commons. 
Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oxygen_Cycle.jpg>.
2- Atanamir. Domínio Público. Wikimedia Commons. Disponível em:
<https://commons.wikimedia.org/wiki/File:O-TableImage.svg>. Acessos em: 14 dez. 2020.
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Quais são os principais poluentes encontrados no ar que respiramos?
Quais doenças podem afetar o sistema respiratório por causa da poluição do ar?
Agora é a sua vez
A fotossíntese envolve um sistema de troca de gases dividido em dois estágios sequenciais. Quais são?
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Emissões principalmente de NOx e SO2, provenientes da queima de combustíveis.Doenças cardiovasculares, derrame, doença obstrutiva pulmonar crônica, câncer de pulmão etc.
1) Reações dependentes da luz;
2) Reações independentes da luz, ou ciclo de Calvin.
Resolução
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O efeito estufa ou efeito de estufa é um processo físico que ocorre quando uma parte da radiação infravermelha (percebida como calor) é emitida pela superfície terrestre e absorvida por determinados gases presentes na atmosfera, os chamados gases do efeito estufa ou gases estufa. Como consequência disso, parte do calor é irradiada de volta para a superfície, não sendo libertada para o espaço.
Efeito estufa
Efeito estufa. Wikipédia.
Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_estufa>. Acesso em: 14 dez. 2020.
O efeito estufa dentro de determinada faixa é de vital importância, pois, sem ele, a vida como a conhecemos não poderia existir. Serve para manter o planeta aquecido e, assim, garantir a manutenção da vida.
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Atividades humanas como a queima de combustíveis fósseis, o emprego de certos fertilizantes, o desmatamento e o grande desperdício contemporâneo de alimentos, que têm entre seus resultados a elevação nos níveis atmosféricos de gases estufa, vêm
Efeito estufa
Efeito estufa. Wikipédia.
Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_estufa>. Acesso em: 14 dez. 2020.
intensificando de maneira importante o efeito estufa e desestabilizando o equilíbrio energético no planeta, produzindo um fenômeno conhecido como aquecimento global.
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Os principais gases produtores do efeito estufa (abreviadamente, gases estufa)
Vapor d’água (H2O)
Gás carbônico (CO2)
Gás metano (CH4)
Óxido nitroso (N2O)
Clorofluorcarboneto [CF2Cℓ2 (CFC-12)]
Gases que formam o efeito estufa
1- neblina: CC BY-SA 3.0. Wikimedia Commons.Disponível em:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Low_fog.jpg
2- Benjah-bmm27. Domínio Público. Wikimedia 
Commons. Disponível em: https://commons.wikimedia.
org/wiki/File:Carbon-dioxide-3D-balls.png
3- Ben Mills. Domínio Público. Wikimedia Commons.
Disponível em: https://commons.wikimedia.org/
wiki/File:Methane-CRC-MW-dimensions-2D.png
4- Ben Mills. Domínio Público. Wikimedia Commons.
Disponível em: https://commons.wikimedia.org/
wiki/File:Nitrous-oxide-3D-vdW.png
5- Ben Mills. Domínio Público. Wikimedia Commons.
Disponível em: https://commons.wikimedia.org/
wiki/File:Ozone-CRC-MW-3D-balls.png
6- NASA. Domínio Público (EUA). Wikimedia Commons.
Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:
Chlorofluorocarbons_(space-filling_representation).jpg
Acessos em: 14 dez. 2020.
Gás ozônio (O3)
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Veja a figura abaixo sobre o efeito estufa e explique com suas palavras o que você entende sobre esse fenômeno:
São Paulo Faz Escola, 2020. Caderno do Professor, Química, 3ª série EM, vol. 4, p. 65.
Efeito estufa
Arte de Delton Sabino
https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/sites/7/download/cadernos-do-professor-v4-2020/EM_Pr_CNT_03_vol4_V4_Preliminar.pdf
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Descreva os efeitos do efeito estufa.
Agora é a sua vez
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Efeito estufa é a capacidade da atmosfera de reter calor. Os gases são capazes de reter o calor do sol na troposfera.
Como consequência do aumento do efeito estufa, ocorre o aumento das temperaturas e, com isso, o alagamento de muitas regiões costeiras do globo devido ao derramamento de gelo das calotas polares.
Resolução
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Ciclo biogeoquímico
Efeito estufa
Retomando
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Conseguiu realizar as atividades?
Ficou alguma dúvida?
Resolução
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Obrigado!
Aquele abraço!
Agradecimento
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