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MATÉRIA ORGÂNICApresença de água por elevados períodos          condições redutorastransformações biogeoquímicas exclusiva...
MATÉRIA ORGÂNICA
MATÉRIA ORGÂNICA O Solo orgânico é composto primariamente de restos devegetação em vários estágios de decomposição e que ...
MATÉRIA ORGÂNICA Quando os solos são inundados e se tornam reduzidos, oferro é reduzido para a sua forma solúvel (ferroso...
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MATÉRIA ORGÂNICA Outra característica dos solos estuarinos é a presença deuma rizosfera oxidada que resulta da capacidade...
MATÉRIA ORGÂNICA
MATÉRIA ORGÂNICA Solos minerais sazonalmente inundados desenvolvemnódulos de concentração; Essas zonas são pontos de cor...
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MATÉRIA ORGÂNICA A fina camada superior oxidada é dominada por Fe3+, Mn4+ ,NO3- e SO4=                  coloração vermelh...
MATÉRIA ORGÂNICA
MATÉRIA ORGÂNICA
MATÉRIA ORGÂNICAPotencial redox é a medida da pressão ou disponibilidade deelétrons em uma solução;Um substrato orgânico...
MATÉRIA ORGÂNICAAs taxas de decomposição da matéria orgânica são maisrápidas na presença de oxigênio e mais lentas para r...
MATÉRIA ORGÂNICA
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Sedimentos e Matéria Orgânica

  1. 1. AULA 4OCEANOGRAFIA QUÍMICA DE ESTUÁRIOSEstag. Doc.: Camila C. Santos - santos.camilac@gmail.com Profa.: Susy E. M. Gouveia
  2. 2. SEDIMENTOS ESTUARINOS SedimentosSão materiais originados por intemperismo e erosão derochas e que são transportados por agentes geológicosacumulando-se em locais baixos. Fontes: rios, oceano e terras adjacentes; Fatores: fluxo fluvial e correntes de marés; São observadas partículas de todas as dimensões.
  3. 3. SEDIMENTOS ESTUARINOS A movimentação do sedimento em estuários consiste de um ciclo de quatro processos: Erosão Transporte Deposição Consolidação do sedimento depositado Estes processos dependem fortemente da dinâmica do fluxo e das propriedades das partículas.
  4. 4. SEDIMENTOS ESTUARINOS Deposição de partículas mais grosseiras e de areias (partículas mais finas permanecem em suspensão) interior dos estuários; Erosão e transporte de partículas de todas as dimensões ocorrem facilmente em ambas as extremidades de um estuário; Processos que favorecem a decantação de partículas finas: floculação e formação de agregados biológicos (pellets fecais).
  5. 5. SEDIMENTOS ESTUARINOS Velocidade de sedimentação para diversos tipos de materiais em estuários (McLusky, 1989)Tipo de material Diâmetro (µm) Velocidade Média (m/dia) Areia 250 - 62 670,5 Silte 31,2 - 3,9 25 Argila 1,95 - 0,12 0,08 (8 cm)
  6. 6. SEDIMENTOS ESTUARINOS Lei do impacto: Para areias médias ou grosseiras a velocidade a que se dá a sedimentação depende do tamanho da partícula e varia proporcionalmente à raiz quadrada do seu diâmetro. V = 33 √d V = velocidade (cm/s); d = o diâmetro (cm) de um grão de quartzo esférico.
  7. 7. SEDIMENTOS ESTUARINOS Lei de Stokes: Para partículas mais finas a velocidade é determinada pela viscosidade do fluido no qual a partícula está em transporte; V = 8100 . d² V = velocidade (cm/s); d = o diâmetro (cm) de um grão de quartzo esférico; Condições: água a 16°C. A forma das partículas e a sua concentração, a densidade do fluido e a eficácia de dispersão vão exercer bastante influência;
  8. 8. SEDIMENTOS ESTUARINOS(MPS – Fração Inorgânica)
  9. 9. SEDIMENTOS ESTUARINOSFatores mais importantes que variam em função da alteração dagranulometria dos sedimentos são:1) O volume de água intersticial - maior retenção em sedimentosfinos;2) A temperatura e a salinidade - variam mais lentamente emsedimentos com elevada quantidade de água nos espaçosintersticiais do que na água ou ar circundantes;3) Teor em matéria orgânica e o oxigênio dissolvido - maiorquantidade de matéria orgânica e baixos níveis de oxigênio estãonormalmente associados aos sedimentos finos em função dosprocessos biológicos.
  10. 10. SEDIMENTOS ESTUARINOS Lama Fluida: concentração elevada (10 g/L) de sedimentos suspensos; São encontradas em ambientes costeiros e estuarinos; A maioria dos trabalhos realizados sobre este tema tem como foco o delta do Amazonas, onde a maior parte das lamas fluidas conhecidas se encontram; QUAL A IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DAS LAMAS FLUIDAS?
  11. 11. SEDIMENTOS ESTUARINOS A mistura das águas doce e salgada em alguns estuários promove processos de floculação de partículas orgânicas e inorgânicas; Floculação: fenômeno comum em sedimentos pelíticos (silte e argila) que consiste na agregação de partículas individuais gerando flocos, com consequente aumento da sua velocidade de decantação; Atuação da força de Van Der Walls.
  12. 12. SEDIMENTOS ESTUARINOS VARIÁVEIS QUE INTERFEREM NO PROCESSO DE FLOCULAÇÃO:• Salinidade;• Concentração de sedimento em suspensão ;• Mineralogia (composição química);• Turbulência do fluxo. A floculação é um processo reversível e as partículas que por ventura retornam à água doce ou com salinidade inferior a 10 tendem a desflocular; Substâncias orgânicas (mucos e filmes produzidos pela atividade bacteriana) podem adsorver partículas de argila, pois possuem carga positiva.
  13. 13. SEDIMENTOS ESTUARINOSFloculação
  14. 14. SEDIMENTOS ESTUARINOS ESTUÁRIO TIPO CUNHA SALINA OU ALTAMENTE ESTRATIFICADO Quase a totalidade dos sedimentos em suspensão transportados neste tipo de estuário são de origem fluvial; Somente o material mais grosseiro decantará e conseguirá atravessar a haloclina e finalmente se depositar no fundo; No estuário baixo , a estratificação da coluna d’água tende a diminuir e o contato com águas mais salinas possibilita a floculação de particulados finos; Possível formação de deltas.
  15. 15. SEDIMENTOS ESTUARINOS ESTUÁRIO PARCIALMENTE MISTURADO Transporte equivalente de sedimentos de origem continental e marinha; Na zona de máxima turbidez pode-se encontrar concentrações de material em suspensão que variam de:- 100-200 mg/L (influência de maré moderada);- 1-10 g/L (influência de maré intensa). O tamanho dos grãos em suspensão costuma ser, geralmente, menor do que 10 µm.
  16. 16. SEDIMENTOS ESTUARINOS ESTUÁRIO BEM MISTURADO OU HOMOGÊNEO Efeito Coriolis; Hemisfério Norte:- Depósitos sedimentares marinhos na margem esquerda;- Depósitos sedimentares continentais na margem direita. Hemisfério Sul:- Depósitos sedimentares marinhos na margem direita;- Depósitos sedimentares continentais na margem esquerda.
  17. 17. MATÉRIA ORGÂNICApresença de água por elevados períodos condições redutorastransformações biogeoquímicas exclusivas às condições anaeróbicas
  18. 18. MATÉRIA ORGÂNICA
  19. 19. MATÉRIA ORGÂNICA O Solo orgânico é composto primariamente de restos devegetação em vários estágios de decomposição e que seacumulam devido às condições anaeróbicas; Com a progressiva decomposição da matéria orgânica:1) A condutividade hidráulica diminui;2) A quantidade de grandes partículas (>1,5 mm) fibrosas diminui com a fragmentação dos materiais.
  20. 20. MATÉRIA ORGÂNICA Quando os solos são inundados e se tornam reduzidos, oferro é reduzido para a sua forma solúvel (ferroso, Fe2+) e omanganês para o manganês solúvel (Mn2+); Essas formas solúveis de ferro e manganês podem serlixiviados do solo, deixado o solo com a sua cor natural (cinzaou preto) dos sedimentos originais sílticos ou argilososchamados de matriz.
  21. 21. MATÉRIA ORGÂNICARecordando as colorações em ambientes óxidos...Fe3+ (férrico) => vermelha, marrom, amarela ou alaranjada;Mn3+ ou Mn4+ => preta.
  22. 22. MATÉRIA ORGÂNICA Outra característica dos solos estuarinos é a presença deuma rizosfera oxidada que resulta da capacidade de muitoshidrófitos (plantas adaptadas as condições de inundação) paratransportar oxigênio através das suas raízes para o solo; O excesso de oxigênio se difunde através das raízesenvolvendo a matriz do solo formando depósitos oxidados deferro e manganês ao longo das raízes.
  23. 23. MATÉRIA ORGÂNICA
  24. 24. MATÉRIA ORGÂNICA Solos minerais sazonalmente inundados desenvolvemnódulos de concentração; Essas zonas são pontos de cor laranja/marrom avermelhado(devido ao ferro) ou marrom avermelhado escuro/preto(manganês) que se espalham pela matriz de solo cinza.
  25. 25. MATÉRIA ORGÂNICA Geralmente, na coluna de sedimentos estuarinos o carbonoorgânico é o único agente redutor; agente redutor agente oxidante A matéria orgânica como fonte inicial de elétrons ésequencialmente oxidada através de reações microbiaisusando vários agentes oxidantes resultando em uma zonaçãoquímica vertical nos sedimentos.
  26. 26. MATÉRIA ORGÂNICA A fina camada superior oxidada é dominada por Fe3+, Mn4+ ,NO3- e SO4= coloração vermelho amarronzada ou marrom A camada reduzida é dominada por Fe2+, Mn2+, NH3 e sulfetos cor cinza escuro esverdeado a um cinza escuro azulado
  27. 27. MATÉRIA ORGÂNICA
  28. 28. MATÉRIA ORGÂNICA
  29. 29. MATÉRIA ORGÂNICAPotencial redox é a medida da pressão ou disponibilidade deelétrons em uma solução;Um substrato orgânico em uma zona frequentemente inundada éoxidado (doa elétrons), o potencial redox cai como consequênciada oxidação;A matéria orgânica é uma das substâncias que está reduzida nosedimento e ela pode ser oxidada pelo O2, NO3-, Mn2+, Fe3+, SO4=;
  30. 30. MATÉRIA ORGÂNICAAs taxas de decomposição da matéria orgânica são maisrápidas na presença de oxigênio e mais lentas para receptoresde elétrons tais como nitrato e sulfato.
  31. 31. MATÉRIA ORGÂNICA
  32. 32. MATÉRIA ORGÂNICA RESPIRAÇÃO AERÓBICA (400 e 600 mV) (0C+1H2-2O)106(-3N+1H3) +1H3+5P-2O4 + 138O2 → 106+4C-2O2 + 122 +1H2-2O + 16 +5N+1H-2O + +1H3+5P-2O4 REDUÇÃO DO NITRATO (250 mV) (0C+1H2-2O)106(-3N+1H3) +1H3+5P-2O4 + +5NO3 → CO2 + H2O + H+4CO3- + N2 + -3NH3 + H3PO4 REDUÇÃO DO MANGANÊS (225 mV)(0C+1H2-2O)106(-3N+1H3) +1H3+5P-2O4 + +3MnOOH + CO2 + H2O → H+4CO3- + Mn2+ + NH3 + H3PO4
  33. 33. MATÉRIA ORGÂNICA REDUÇÃO DO FERRO (+100 até -100 mV) (0C+1H2-2O)106(-3N+1H3) +1H3+5P-2O4 + Fe(OH)3 + CO2 → HCO3- + H2O + Fe2++ NH3 + H3PO4 REDUÇÃO DO SULFATO (-100 e -200 mV) (0C+1H2-2O)106(-3N+1H3) +1H3+5P-2O4 + SO42- → HCO3- + H2S + NH3 + H3PO4PRODUÇÃO DE METANO – METANOGÊNESE (<-200 mV) 2(0C+1H2-2O)106(-3N+1H3) +1H3+5P-2O4 → CO2 + CH4 + NH3 + H3PO4
  34. 34. MATÉRIA ORGÂNICA
  35. 35. REFERÊNCIAS

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