− Coleção UAB UFSCar Tecnologia Sucroalcooleira Marcela Bianchessi da Cunha-Santino Irineu Bianchini Júnior Ciências do Ambiente conceitos básicos em ecologia e poluição Ciências do Ambiente conceitos básicos em ecologia e poluição Reitor Targino de Araújo Filho Vice-Reitor Pedro Manoel Galetti Junior Pró-Reitora de Graduação Emília Freitas de Lima Secretária de Educação a Distância - SEaD Aline Maria de Medeiros Rodrigues Reali Coordenação UAB-UFSCar Conselho Editorial Claudia Raimundo Reyes José Eduardo dos Santos Daniel Mill José Renato Coury Denise Abreu-e-Lima Nivaldo Nale Joice Otsuka Paulo Reali Nunes Marcia Rozenfeld G. de Oliveira Oswaldo Mário Serra Truzzi (Presidente) Sandra Abib Secretária Executiva Fernanda do Nascimento Coordenador do Curso de Tecnologia Sucroalcooleira Miguel Antonio Bueno da Costa UAB-UFSCar EdUFSCar Universidade Federal de São Carlos Universidade Federal de São Carlos Rodovia Washington Luís, km 235 Rodovia Washington Luís, km 235 13565-905 - São Carlos, SP, Brasil 13565-905 - São Carlos, SP, Brasil Telefax (16) 3351-8420 Telefax (16) 3351-8137 www.uab.ufscar.br www.editora.ufscar.br [email protected] [email protected] Marcela Bianchessi da Cunha-Santino Irineu Bianchini Júnior Ciências do Ambiente conceitos básicos em ecologia e poluição 2010 © 2010, Marcela Bianchessi da Cunha-Santino e Irineu Bianchini Júnior Concepção Pedagógica Daniel Mill Supervisão Douglas Henrique Perez Pino Equipe de Revisão Linguística Ana Luiza Menezes Baldin Clarissa Neves Conti Daniela Silva Guanais Costa Francimeire Leme Coelho Jorge Ialanji Filholini Letícia Moreira Clares Luciana Rugoni Sousa Paula Sayuri Yanagiwara Sara Naime Vidal Vital Equipe de Editoração Eletrônica Christhiano Henrique Menezes de Ávila Peres Izis Cavalcanti Rodrigo Rosalis da Silva Equipe de Ilustração Jorge Luís Alves de Oliveira Lígia Borba Cerqueira de Oliveira Priscila Martins de Alexandre Capa e Projeto Gráfico Luís Gustavo Sousa Sguissardi Ficha catalográfica elaborada pelo DePT da Biblioteca Comunitária da UFSCar Cunha-Santino, Marcela Bianchessi da. C972c Ciências do Ambiente : conceitos básicos em ecologia e poluição / Marcela Bianchessi da Cunha-Santino, Irineu Bianchini Júnior. -- São Carlos : EdUFSCar, 2010. 179 p. – (Coleção UAB-UFSCar). ISBN – 978-85-7600-202-4 1. Ecologia. 2. Ecossistemas. 3. Agroecossistemas. 4. Ciclos biogeoquímicos. 5. Poluição. 6. Agroindústria. I. Título. CDD – 574.5 (20a) CDU – 577.4 Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma e/ou quaisquer meios (eletrônicos ou mecânicos, incluindo fotocópia e gravação) ou arquivada em qualquer sistema de banco de dados sem permissão escrita do titular do direito autoral. SUMÁRIO . . . . . . . . . . . APRESENTAÇÃO ......................................................11 UNIDADE 1: Ecologia: uma ciência complexa 1.1 Primeiras palavras ...............................................15 1.2 Problematizando o tema ..........................................15 1.3 A Ecologia ......................................................15 1.4 Breve histórico da Ecologia .......................................15 1.5 A multidisciplinaridade na Ecologia ................................17 1.6 Os diferentes compartimentos ....................................18 1.7 O ecossistema ..................................................19 1.8 As biocenoses e as cadeias alimentares ............................20 UNIDADE 2: Interações ecológicas e fisionomia dos ecossistemas 2.1 Primeiras palavras ..............................................27 2.2 Problematizando o tema ..........................................27 2.3 Ação, reação e coação ...........................................27 2.3.1 Relações entre os organismos (coação) ...........................28 2.4 Biomas .........................................................30 UNIDADE 3: Funcionamento dos ecossistemas 3.1 Primeiras palavras ...............................................37 3.2 Problematizando o tema ..........................................37 3.3 Como os ecossistemas funcionam? ...............................37 3.3.1 Fator limitante ...............................................37 3.3.2 Limites de tolerância ..........................................38 3.3.3 A dinâmica cibernética dos ecossistemas ..........................38 3.4 Ecossistemas artificiais: agroecossistemas e cidades ...............40 3.5 População e densidade populacional ..............................41 3.6 Metabolismo dos ecossistemas ...................................44 3.6.1 Produção primária ............................................44 3.6.2 Decomposição ...............................................46 UNIDADE 4: Fluxo de energia e ciclos biogeoquímicos 4.1 Primeiras palavras ...............................................57 4.2 Problematizando o tema ..........................................57 4.3 Fluxo de energia nos ecossistemas ................................57 4.4 Introdução aos ciclos biogeoquímicos .............................61 4.5 Os ciclos biogeoquímicos ........................................63 4.5.1 O ciclo hidrológico ...........................................63 4.5.2 Ciclo do oxigênio .............................................64 4.5.3 Ciclo do carbono .............................................65 4.5.4 Ciclo do nitrogênio ...........................................66 4.5.5 Ciclo do fósforo ..............................................69 4.5.6 Ciclo do enxofre . ............................................71 UNIDADE 5: Problemas ambientais atuais 5.1 Primeiras palavras ...............................................77 5.2 Problematizando o tema ..........................................77 5.3 Os principais problemas ambientais na atualidade ..................77 5.4 Conceitos sobre poluição e contaminação ..........................82 5.5 Bioacumulação e biomagnificação .................................86 UNIDADE 6: Poluição e monitoramento do ar e do solo 6.1 Primeiras palavras ...............................................89 6.2 Problematizando o tema ..........................................89 6.3 Caracterização da atmosfera ......................................89 6.4 Breve histórico da poluição do ar ..................................91 6.5 Poluição do ar e suas principais fontes ............................92 6.6 Os principais poluentes do ar .....................................95 6.7 Escalas da poluição atmosférica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 6.7.1 A camada de ozônio e sua importância ............................99 6.7.2 Chuva ácida ................................................100 6.7.3 Efeito estufa ............... ................................102 6.8 Monitoramento da qualidade do ar ...............................103 6.9 Caracterização da litosfera e do solo ..............................106 6.10 Solos brasileiros ...............................................112 6.11 Atividades antrópicas ...........................................112 6.11.1 Atividades agropecuárias .....................................113 6.11.2 Atividade urbana ............................................114 UNIDADE 7: Poluição e monitoramento da água 7.1 Primeiras palavras ..............................................119 7.2 Problematizando o tema .........................................119 7.3 Caracterização da hidrosfera .....................................119 7.4 Água como recurso .............................................123 7.5 Impactos antrópicos nas águas oceânicas ........................126 7.6 Impactos antrópicos nas águas continentais (superficiais e subterrâneas) .....................................128 7.7 Monitoramento das águas e as variáveis usualmente utilizadas ......133 7.7.1 Aplicação de índices .........................................141 UNIDADE 8: Impactos ambientais e atividades agrícolas 8.1 Primeiras palavras ..............................................149 8.2 Problematizando o tema ........................................149 8.3 Problemas ambientais e agricultura ..............................149 8.4 Relação de problemas ambientais derivados das atividades agrícolas .......................................................150 8.4.1 Irrigação ..................................................150 8.4.2 Desmatamento .............................................151 8.4.3 Compactação ...............................................153 8.4.4 Queimadas ................................................153 8.4.5 Fertilizantes ................................................154 8.4.6 Agrotóxicos ................................................156 8.5 O sistema agroindustrial da cana-de-açúcar: um estudo de caso ....158 REFERÊNCIAS .......................................................163
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