Engenharia mecatronica ciclo do nitrogenio

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Engenharia mecatronica ciclo do nitrogenio

  1. 1. Sustentabilidade 1 Ademir Jesus Candido Neves dos S. Júnior Williarde A. Souza Eng. de Automação e Controle FASB – Faculdade do Sul da Bahia Ciclo do Nitrogênio
  2. 2. Ciclo do Nitrogênio • O nitrogénio é indispensável à vida, uma vez que entra na constituição das proteínas e ácidos nucléicos. Admite-se que, no corpo humano, 16% do peso é constituído por proteínas. • A mais importante fonte de nitrogênio é a atmosfera. Cerca de 78% do ar é formado por nitrogênio livre (N2), mas a maioria dos seres vivos é incapaz de aproveitá-lo no seu metabolismo. • Os únicos seres que fixam o nitrogênio são bactérias, cianobactérias e os fungos por apresentarem enzimas apropriadas a essa função.
  3. 3. • Reservatório: Atmosfera – 78%. • Indispensável na formação de ácidos nucléicos e proteínas. • Fixação: Descargas elétricas (raios), bactérias e cianofíceas NO2-- NH3 ou NO3- • Retorno: Decomposição
  4. 4. Etapas Do Ciclo Do Nitrogênio • O nitrogênio molecular, N2 é um gás biologicamente não-utilizável pela maioria dos seres vivos. A sua entrada no mundo vivo ocorre graças à atividade dos microrganismos fixadores, as algas azuis e algumas bactérias, que o transformam em amônia. • No processo de nitrificação, outras bactérias transformam a amônia em nitritos e nitratos. • Essas três substâncias são utilizadas pelas plantas para a produção de compostos orgânicos nitrogenados que serão aproveitados pelos animais. • O ciclo fecha-se a partir da atividade de certas espécies de bactérias, que efetuam a desnitrificação e devolvem o nitrogênio molecular, N2 à atmosfera.
  5. 5. Figura 1 - O ciclo do nitrogênio
  6. 6. Particularidades Do Ciclo Do Nitrogênio • A plantação de leguminosas (feijão, por exemplo),a chamada adubação verde, enriquece o solo com compostos azotados, uma vez que nas raízes dessas plantas há nódulos repletos de bactérias fixadoras de nitrogênio. • Outro procedimento agrícola usual é a rotação de culturas, na qual se alterna a plantação de não-leguminosas, que retiram do solo os nutrientes azotados, com leguminosas que devolvem esses nutrientes ao solo.
  7. 7. Etapas do ciclo do nitrogênio Bactérias desnitrificantes NITRIFICAÇÃO N2 atmosférico Assimilação pelos herbívoros DESNITRIFICAÇÃO Excreção Morte Nitrosomonas NITRIFICAÇÃO Bactérias fixadoras de N2 no solo NO3(nitrato) Absorção de NH3 por algumas plantas NO2 (nitrito) NH3(amônia) Nitrobacter Decompositores Rhizobium: Bactérias fixadoras de N2 nos nódulos de raízes de leguminosas Absorção pelas raízes Chuva NITRATAÇÃO
  8. 8. Ciclo Do nitrogênio • nitrogênio – entra na constituição de aminoácidos (proteínas) e nucleótidos (ácidos nucleicos) • As plantas e os animais não utilizam diretamente o nitrogênio da atmosfera. • As reações de fixação e transformação do nitrogênio • são realizadas por bactérias (solo)
  9. 9. N2 atmosférico NO2 - nitrito NO3 - nitrato animais decomposição excreção desnitrificação Fixação biológica NH3 amônia Fixação física plantas
  10. 10. Fixação Biológica É a principal forma de fixação. - Algumas espécies de cianobactérias e de bactérias são capazes de transformar o nitrogênio atmosférico (N2) em amônia (NH3), sendo por isso chamadas fixadoras de nitrogênio. - As plantas da família das leguminosas (soja, feijão...) apresentam nas suas raízes nódulos de bactérias do gênero Rhizobium, que são capazes de realizar a fixação biológica, o que as permitem realizar técnicas de reposição de nutrientes, através de rotação de culturas e plantio simultâneo.
  11. 11. Nódulos De Bactérias Em Leguminosas
  12. 12. A poluição por nitrogênio prejudicando ecossistemas e contribuindo para o aquecimento global • A poluição dos oceanos do mundo pelo nitrogênio está prejudicando os ecossistemas marinhos e contribuindo para o aquecimento global • Trabalhos de cientistas relatam que a corrida agrícola e a queima de combustível fóssil impulsionou a fonte de nitrogênio reativo para mar aberto em 50 % acima da escala normal. • Robert Duce da Universidade Texas A&M, descobriu que o nitrogênio produzido pela atividade humana é responsável por quase um terço de oxido nitroso e um décimo de dióxido de carbono que entraram nos oceanos a cada ano. • O excesso de nitrogênio "pode dizimar níveis essenciais de oxigênio na água e tem efeitos significantes no clima, produção alimentar, e ecossistemas por todo o mundo," de acordo com uma indicação da Science.
  13. 13. A névoa de poluição indica altos níveis de material particulado, muitos dos quais se origina a partir de poluição N, incluindo partículas contendo amônio e nitrato, e altos níveis de óxidos de nitrogênio (NOx). Esquerda: Los Angeles, Estados Unidos (Foto: DAVID ILIFF. Licença: CC-BY-SA 3.0). Direita: Santiago, Chile (Foto: Michael Ertel). Projeção da emissão de Nitrogênio
  14. 14. Algumas regiões usam o excesso de nutrientes, com o lixo causando poluição ambiental, enquanto outras regiões não têm o suficiente. O mapa mostra estimada entradas de nitrogênio antrópico líquido de acordo com as principais bacias hidrográficas do mundo.
  15. 15. Depósito estimado de N do total global de emissões de N (NOy and NHx) totalizando 105 Tg N por ano. Cortesia da Science Deposição de Nitrogênio Passado e Presente mgN/m2/yr Em 1860, o depósito total de N na superfície terrestre era de 32 milhões de toneladas métricas de nitrogênio, a maioria de fontes de emissões naturais. No começo dos anos 90, a deposição total de N aumentou para 100 milhões de toneladas métricas. A diferença era inteiramente devido à atividades antropogênicas. Em algumas regiões, a deposição aumentou 100 vezes.

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