Química Ambiental

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS. CONCEPTO
Un ecosistema es el conjunto de seres bióticos y abióticos que habitan un lugar determinado e interactúan entre si.
La materia está constituida por átomos, los cuales son ciclos entre porciones vivas y las inertes en un ecosistema.
Las actividades involucradas en los ciclos de los átomos incluyen procesos biológicos, geológicos y químicos, por lo sedenominan ciclos biogeoquímicos.
Los átomos que son más comunes en los organismos vivos son el carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, azufre y fósforo; estos se encuentran en moléculas orgánicas como proteínas, ADN, hidratos de carbono y grasas.
 La composición química de la atmósfera terrestre depende de estos procesos bio y geoquímicos.
Estos elementos están implicados en transformaciones decarácter cíclico que de una forma global , mantienen la concentración de las especies atmosféricas, especialmente las mayoritarias, en unos niveles prácticamente constantes
CICLO DEL CARBONO
Es un ciclo de carácter esencialmente gaseoso, en el que la sustancia cuantitativamente más importante es el CO2, que puede presentarse en forma combinada, como carbonatos, en la corteza terrestre, ocomo tal en la atmósfera y disuelto en el agua.
Incluye procesos y trayectos que involucran la captura de moléculas inorgánicas de carbono, mientras se transforman en moléculas orgánicas que son utilizadas por los organismos y, por último se liberan moléculas inorgánicas de carbono al ambiente abiótico.

FORMAS NATURALES ESENCIALES
Corteza terrestre (rocas calcáreas,…) y combustibles fósiles(carbón, petróleo,…)
Suelo (sustancias húmicas) y Materia viva (vegetal y animal)
Océanos (CO2 disuelto y formando parte de los caparazones calcáreos de moluscos)
CO2 atmosférico
El ciclo inorgánico del carbono representa una fracción muy pequeña del carbono transformado por la fotosíntesis. Las especies implicadas en el mismo son el grafito, capaz de emitir CO2 por oxidación; lasrocas ígneas, que se transforman en carbonatos por una reacción con CO2
CaMgSi2O6 + CO2 MgSiO3 + CaCO3 + SiO2
Las rocas calcáreas, que pueden sufrir procesos de disolución o de precipitación
Disolución acuosa
CaCO3(s) +H2O +CO2(g) Ca(HCO3)2 (aq)
Precipitación en el mar
A partir del CO2 atmosférico y el disuelto en el agua, los organismos autótrofos a través de la fotosíntesis sintetizanmateria orgánica.
H2O +CO2(g) Materia orgánica (CH2O) + O2 (g)
La materia orgánica sintetizada sirve de alimento a consumidores y descomponedores.
Los procesos de respiración, fermentación y combustión devuelven el CO2 a la atmósfera.
•En la atmósfera el C se encuentra sobre todo en forma de CO2, pero también como CH4, CO y otros gases como terpenos, isoprenos, etc.
•El CO2 pasa a laatmósfera mediante procesos de combustión como la quema de combustibles fósiles (petróleo y carbón), la emanación de los volcanes, la respiración de los seres vivos y los incendios forestales.
Los organismos que realizan la fotosíntesis utilizan el CO2 proveniente de la atmósfera , y otros organismos a través de la respiración reintegran el CO2 al aire.
La descomposición de los vegetales producenuevamente carbón, que al quemarse emite CO2 a la atmósfera. El agua de lluvia arrastra parte del dióxido.
En la hidrosfera se forman bicarbonatos y carbonatos.
FOTOSÍNTESIS
•Reacción endotérmica que requiere un aporte energético de 450 KJ/mol de carbono.
•Esta energía la suministra el sol y se libera en la reacción inversa, bien por combustión o por procesos de respiración.
Larespiración ocurre a través de la reacción inversa a la llevada a cabo en la fotosíntesis.
Las plantas verdes emplean la mitad de los hidratos de carbono para satisfacer sus propias necesidades energéticas. El resto lo transforman a otras moléculas biológicas o la acumulan en los tejidos, la energía representa su red primaria.
La respiración proporciona a los organismos aeróbicos la energía...