Método computacional para correção da alcalinidade de águas para fertirrigação

A alcalinidade excessiva das águas destinadas à fertirrigação pode criar uma série de inconvenientes, que vão desde o entupimento dos emissores, pela precipitação de carbonatos, até a redução da disponibilidade dos micronutrientes para as culturas. Com o propósito de auxiliar a tomada de decisão quanto ao manejo da alcalinidade dessas águas, desenvolveu-se o ALKA 1.0, um software em CLIPPER 5.2, que pode ser rodado em microcomputadores IBM-PC/XT/AT/PENTIUM ou outros 100% compatíveis. A partir do fornecimento do pH original da água de irrigação, da sua alcalinidade total ou subdividida em CO3(2-) e HCO3- (em mmol L-1), e da lâmina de irrigação utilizada durante o ciclo da cultura, o ALKA 1.0 fornece as quantidades de HCl, HNO3, H2SO4 e H3PO4 que devem ser adicionadas à água de irrigação para que o seu pH atinja o valor estipulado pelo usuário. Além do volume de cada ácido a ser adicionado, o programa fornece a quantidade de nutrientes introduzidas pelos ácidos, na dosagem recomendada, bem como o custo total de cada uma das possíveis escolhas. Para tal, cadastram-se, inicialmente, a densidade e a pureza (%p/p) de cada ácido, bem como seu custo por litro. O ALKA 1.0 oferece, ainda, a opção de adições mistas dos diversos ácidos, visando não só à remoção da alcalinidade excessiva da água, mas também a um balanço adequado à cultura em questão dos nutrientes (N, P, S) adicionados via ácido. Por fim, o ALKA 1.0 oferece a possibilidade de trabalhar-se com bancos de dados, pré-cadastrados, que contêm informações sobre as origens (localidades) e fontes (rios, poços, lagos, açudes e outros) de diversas águas, além do seu pH e alcalinidade total. Desta forma, podem-se conhecer as características de manejo da alcalinidade dessas águas em função de características definidas pelo usuário, tais como um município em particular, determinada fonte, pH, e outros. O ALKA 1.0 foi validado com uma mistura sintética de CO3(2-) e HCO3-, com pH 9,19, em que se verificou a eficiência dos cálculos efetuados para o abaixamento do pH para 7,0, 6,5 e 5,5; e com amostras de águas naturais, para o abaixamento do pH para 6,5 e 6,0; obtendo-se resultados bastante satisfatórios. A redução do pH das amostras naturais para 5,0 não foi eficiente.

Adubação nitrogenada em milho pelo monitoramento do nível de nitrogênio na planta por meio do clorofilômetro

O monitoramento do nível adequado de nitrogênio (N) na planta de milho tem como objetivo diagnosticar a necessidade ou não de sua aplicação, visto que o emprego de altas doses deste nutriente pode contaminar as águas superficiais e subterrâneas com nitrato. O objetivo deste trabalho foi avaliar o teor de clorofila na folha, medido por meio do clorofilômetro como indicador do nível de N na planta de milho, em quatro estádios de desenvolvimento. Um experimento foi realizado no município de Eldorado do Sul, na região fisiográfica da Depressão Central do estado do Rio Grande do Sul, no ano agrícola de 1999/2000. Os tratamentos constaram de dois híbridos de milho (Pioneer 32R21 e Premium) e de oito sistemas de manejo de N em cobertura. As variáveis avaliadas, rendimento de grãos, teor e acúmulo de N na folha e na planta, nos sistemas monitorados com o clorofilômetro, não diferiram em relação aos sistemas padrões em que o N foi aplicado, independentemente das leituras efetuadas. Com o monitoramento do nível de N na planta do híbrido Pioneer 32R21, houve redução de aplicação de 50, 100 e 150 kg ha-1 de N, respectivamente, nos sistemas S3, S4 e S5 e, no híbrido Premium, de 150 kg ha-1 de N, no sistema S5, sem influir no rendimento de grãos de milho. Portanto, o monitoramento do nível de N na planta de milho por meio do valor correspondente do teor de clorofila na folha, obtido pelo clorofilômetro, evidenciou ser eficiente método para separar plantas com deficiência e com nível adequado deste nutriente.

Teor de nitrogênio solúvel na água de erosão hídrica em cultura de aveia e ervilhaca em três formas de semeadura

A perda de nutrientes por erosão hídrica causa empobrecimento do solo e reduz a produtividade das culturas, além de causar contaminação da água. O N solúvel na água de enxurrada é biodisponível, contribui para a eutrofização das águas e, dependendo de sua forma e teor, é tóxico aos organismos aquáticos. Com o objetivo de avaliar os teores de NH4+ e NO3- na água de enxurrada, realizou-se um experimento com chuva simulada, de abril a novembro de 2006, num Cambissolo Húmico alumínico léptico, com preparo convencional. A combinação de três fatores foi estudada: espécie vegetal (cultura), forma de semeadura e teste de chuva simulada. Avaliaram-se as culturas de aveia-preta (Avena strigosa) e ervilhaca-comum (Vicia sativa). As formas de semeadura foram mecanizada em linhas no sentido da pendente do terreno, a lanço, e mecanizada em linhas em contorno no declive. Foram feitos cinco testes de chuva simulada, com intensidade constante e planejada de 64 mm h-1 e duração de uma hora: os quatro primeiros durante o ciclo de desenvolvimento das culturas e o quinto sobre os resíduos culturais mantidos na superfície do solo. A aplicação de N na forma de uréia em cobertura na aveia imediatamente antes da aplicação do primeiro teste de chuva resultou em maior teor de N-NH4+ na água de enxurrada, do que naquela proveniente do cultivo de ervilhaca, superando os teores aceitáveis para a comunidade aquática. O teor de N-NO3- na água de enxurrada foi maior na semeadura em contorno do que na pendente na presença de resíduos vegetais em decomposição na superfície do solo. Os teores de N-NH4+ e N-NO3- na água de enxurrada diminuíram ao longo do ciclo das culturas, aumentando no teste realizado sobre os resíduos culturais da ervilhaca, onde os referidos teores foram maiores do que sobre os resíduos de aveia.

Lixiviação de nitrogênio em latossolo incubado com lodo de esgoto

Lodo de esgoto contém teores elevados de N orgânico. Se for aplicado em quantidade excessiva em solos, há risco de poluição de águas subsuperficiais com nitrato, produto da mineralização do N. Por essa razão, um dos critérios agronômicos para a determinação da taxa máxima de aplicação do lodo de esgoto é a quantidade de N mineral que será disponibilizada às culturas. Neste trabalho, são apresentados os resultados relativos à lixiviação de N mineralizado em um Latossolo Vermelho distroférrico incubado durante 224 dias com dois tipos de lodo de esgoto anaeróbios, um de origem urbana (Franca, SP) e outro com presença de despejos industriais (Barueri, SP). Cada lodo de esgoto foi aplicado em quatro doses, contendo 0,13, 0,3, 0,5 e 1,0 g kg-1 de N orgânico. Essa quantidade de substrato mineralizável foi equivalente a 5, 11, 22 e 43 t ha-1 de lodo de Franca, e a 8, 15, 31 e 61 t ha-1 de lodo de Barueri. O experimento foi conduzido em colunas de percolação, sob temperatura de 25 a 28 °C em laboratório, fazendo-se lixiviações com solução extratora de KCl 0,01 mol L-1. Foram determinadas as quantidades de N mineral (N-NH4+ e N-NO3- + N-NO2-) extraídas nos percolados em doze épocas. Houve correlação significativa entre as quantidades aplicadas de N na forma orgânica e as quantidades de N mineralizadas durante a incubação nos dois tipos de lodo avaliados. O potencial de mineralização estimado pelo modelo exponencial simples foi de 73 mg kg-1 de N no solo sem aplicação de lodo, e aumentou de 107 para 224 mg kg-1 e de 132 para 364 mg kg-1 nos tratamentos com o lodo de esgoto de Franca e de Barueri, respectivamente. A fração de mineralização potencial do N orgânico dos dois tipos de lodo de esgoto decresceu com o aumento das doses aplicadas: 26, 25, 21 e 14 % para o de Franca, e 43, 39, 34 e 27 % para o de Barueri. Em consequência, o potencial de lixiviação de N no Latossolo aumentou de 46 para 207 % com as doses do lodo de Franca, e de 81 para 399 % com as doses do lodo de Barueri.

Variações nos teores de nitrogênio mineral em solo suplementado com iodo de esgoto

O conhecimento da dinâmica da mineralização de materiais orgânicos adicionados ao solo é importante para predizer os efeitos das possíveis perdas de N para o ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variação do N mineral, no período da seca e das águas, em solo cultivado com milho, após incorporação de doses crescentes de lodo de esgoto. Os tratamentos constituíram-se de parcelas não fertilizadas, parcelas com adubação nitrogenada (NM), parcelas com dose de lodo de esgoto calculada para fornecer à cultura o mesmo teor de N do tratamento NM (1N) e parcelas com duas, quatro e oito vezes a dose de lodo de esgoto do tratamento 1N. As quantidades de lodo de esgoto a serem aplicadas ao solo, devem ser diferentes no período da seca e das águas mesmo quando se baseiam nas necessidades de N, em decorrência das perdas desse elemento em períodos de intensas precipitações.

Identificação pré-colheita do risco de ocorrência de "bitter pit" em maçãs 'gala' por meio de infiltração com magnésio e análise dos teores de cálcio e nitrogênio nos frutos

O "bitter pit" é um distúrbio fisiológico pós-colheita em maçãs, ocasionado pela deficiência de Ca e agravado pela presença de elevados níveis de Mg, N e K nos frutos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade prática da infiltração de maçãs 'Gala' com Mg, visando a avaliar, em pré-colheita, o risco de ocorrência de "bitter pit" durante o armazenamento refrigerado, bem como a identificar os atributos minerais do fruto associados à ocorrência do distúrbio. Em 50 talhões de pomares localizados no município de Fraiburgo-SC, foram coletadas amostras de 25 frutos / talhão, cerca de 20 dias antes do início da colheita comercial, sendo os mesmos infiltrados a vácuo com Mg e avaliados quanto à incidência (%) e severidade (manchas / fruto) de "bitter pit". Nos mesmos talhões, na maturação comercial, foram coletadas amostras de 120 frutos / talhão, sendo que 100 frutos foram armazenados em câmara fria convencional durante quatro meses (0 ± 0,5ºC e 90-95% UR), e 20 frutos foram utilizados para a análise mineral (teores de Ca, Mg, K e N). Cinco dias após a remoção da câmara fria, os frutos foram avaliados quanto à incidência (%) e severidade (manchas / fruto) de "bitter pit". Houve correlação linear altamente significativa (r² = 0,69; p<0,001) entre incidência de "bitter pit" avaliada em frutos infiltrados com Mg e em frutos armazenados em câmara fria. Tanto em maçãs infiltradas com Mg, como naquelas que desenvolveram distúrbio durante o armazenamento em câmara fria, foram observados menores teores de Ca e maiores teores de N em frutos com elevados níveis de incidência e severidade de "bitter pit". Os resultados obtidos mostram que a infiltração pré-colheita de maçãs 'Gala' com Mg é um método viável visando a identificar talhões em um pomar comercial, quanto ao risco de ocorrência de "bitter pit" durante armazenamento refrigerado.

Contribuição da cidade de Botucatu - SP com nutrientes (fósforo e nitrogênio) na eutrofização da represa de Barra Bonita

As concentrações de nutrientes (fósforo e nitrogênio) na nascente, cidade e foz do ribeirão Lavapés/ Botucatu-SP foram avaliadas e comparadas com as do rio Capivara. O rio Capivara como o ribeirão Lavapés, possui nascente no alto da cuesta e desemboca suas águas na represa de Barra Bonita/ rio Tietê (Figura 1). O rio Capivara possui uma das nascentes próxima a uma do ribeirão Lavapés e, ambos possuem a foz próxima uma da outra na represa de Barra Bonita. O uso e tipo de solo nas margens de ambos cursos d´águas são bastante parecidos, o que implica em uma poluição rural semelhante, assim a grande diferença que afeta a qualidade da água, entre os dois cursos d´águas é a poluição urbana, na cidade de Botucatu (ribeirão Lavapés). Deste modo procurou-se avaliar a contribuição de nutrientes (fósforo e nitrogênio) do ribeirão Lavapés e rio Capivara na represa de Barra Bonita , e estimar a carga retida no lodo do ribeirão Lavapés e a despejada na represa em função dos lançamentos de esgotos sanitários no mesmo, na cidade de Botucatu. O trabalho foi realizado em um período de seca, sem alagamentos, o que permitiu medir as vazões próximas da foz e avaliar a carga diária, no período, de nutrientes lançados na represa. Foram avaliados também, oxigênio dissolvido, demanda química do oxigênio e condutividade Elétrica. Embora os resultados sejam estimativos e variáveis no tempo, podemos concluir que a poluição na cidade de Botucatu por esgoto sanitário além de inviabilizar o uso da água no seu percurso, e causar outros prejuízos, contribui para agravar a eutrofização na represa de Barra Bonita.

Processos diurnos e noturnos de remoção de NO2 e NH3 atmosféricos na região de Araraquara-SP

Os óxidos de nitrogênio e a amônia são os mais importantes compostos gasosos nitrogenados emitidos para a atmosfera e possuem grande interesse ambiental. Na atmosfera, esses compostos podem sofrer diversas reações resultando em mudanças nas propriedades químicas e físicas da atmosfera. Atividades humanas, principalmente relacionadas com produção de alimentos, energia e uso de fertilizantes têm aumentado as emissões dessas espécies nitrogenadas para o ambiente, causando distúrbios no seu ciclo natural. Com o objetivo de avaliar as variações dos níveis de concentração e inferir sobre os processos de remoção de compostos de nitrogênio da atmosfera na região de Araraquara, foram feitas determinações em paralelo de amônia (NH3) e dióxido de nitrogênio (NO2). Os resultados de concentração mostraram a estreita correlação entre esses compostos na atmosfera, que sugerem diferentes processos de remoção em diferentes épocas do ano.

Aplicação da zeólita natural escolecita na remoção de metais pesados de efluentes industriais: competição entre os cátions e processo de dessorção

Efluentes aquosos industriais são a principal causa de contaminação das águas com metais pesados. Diante de uma legislação cada vez mais rígida para o descarte desses metais, o desenvolvimento de procedimentos eficientes e de baixo custo para o tratamento de efluentes contendo metais pesados torna-se de grande interesse. Um estudo sobre a capacidade de retenção de metais pesados pela zeólita natural escolecita foi realizado, de modo a se avaliar a viabilidade desta aplicação. Os cátions utilizados foram Mn(II), Cd(II), Ni(II) e Cr(III). Nesta etapa do trabalho, foi avaliado o comportamento da zeólita na adsorção seletiva de cátions presentes nos pares Cd/Mn, Cr/Ni, Cr/Cd e Ni/Mn, bem como a possibilidade de dessorção dos cátions metálicos adsorvidos em sua estrutura. A escolecita apresentou uma seletividade que pode ser relacionada, na maioria dos casos, à valência e ao raio iônico das espécies hidratadas. Os cátions Cr(III) e Ni(II) foram fortemente adsorvidos, não podendo ser substancialmente removidos por troca com cátions sódio ou cálcio. Dos cátions testados, apenas o Cd(II) apresentou comportamento de adsorção e de dessorção atípicos, demonstrando uma elevada labilidade no processo de troca iônica.

Dinâmica da série nitrogenada nas águas da bacia hidrográfica Apodi/Mossoró - RN - Brasil

A bacia hidrográfica Apodi/Mossoró é um dos mais importantes recursos hídricos do Rio Grande do Norte. Estudos recentes mostraram que os compostos nitrogenados destacam-se entre os principais contaminantes deste corpo aquático, mostrando a necessidade de relacioná-los com outras propriedades físico-químicas que influenciam na dinâmica das suas formas. Deste modo, este trabalho tem por objetivo correlacionar as concentrações de NO3-, NO2- e NH3 com os valores de pH, T, Eh e OD nas águas desta bacia. Os resultados indicam o predomínio de um meio fortemente oxidante, destacando o NO3- como a principal forma de nitrogênio presente, mesmo nos locais onde foram observadas reduções significativas de Eh e OD. Este trabalho busca contribuir para o desenvolvimento de medidas de controle e manejo das fontes poluidoras e o melhor gerenciamento deste recurso hídrico.

Avaliação da qualidade das águas do Rio São Francisco Falso, tributário do reservatório de Itaipu, Paraná

uma avaliação do impacto das espécies do nitrogênio e do fósforo foi conduzida nas águas do Rio São Francisco Falso, afluente do Reservatório de Itaipu. Os resultados de quatro campanhas revelam que o estado trófico destas águas oscila de oligotróficas a mesotróficos, sendo que o ultimo estado foi observado em campanhas sobre influência de chuvas. Das espécies do nitrogênio, o NO2 apresentou valores acima dos recomendados pela agência ambiental canadense, representando um risco à vida aquática. Em comparação ao Rio Ocoí, outro afluente do Reservatório de Itaipu, as águas do Rio São Francisco Falso apresentam melhor qualidade.

Balanço de massa de reatores anaeróbicos de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) tratando águas residuárias de suinocultura

Foi obtido o balanço de massa, a partir dos valores médios das determinações de demanda química de oxigênio (DQO) e produção de metano (CH4), em dois reatores UASB de bancada com volume de 10,5 L tratando águas residuárias de suinocultura, submetidos a condições operacionais distintas no que diz respeito às concentrações de sólidos suspensos totais do afluente (SST de 500; 1.000; 1.500 e 2.000 mg L-1), tempo de detenção hidráulica (TDH de 30; 20; 12 e 8 h), taxas de carregamento orgânico volumétrico (TCOV de 0,8 a 8,0 kg DQO total (m³ d)-1) e temperatura (ambiente e controlada a 25º e 30ºC). Verificou-se que a DQO total removida convertida em CH4 variou de 28 a 51% e a relação DQO-CH4 por DQO dissolvida removida de 0,94 a 2,07; indicando alta participação da remoção física dos sólidos do afluente, de 49 a 72%, na remoção de DQO total nos reatores, a qual variou de 75 a 92%. A concentração de SST do afluente, a temperatura, o TDH e a TCOV influenciaram nesse desempenho dos reatores UASB.

Desempenho de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo em dois estágios tratando águas residuárias de suinocultura

Avaliou-se o desempenho de dois reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) em escala-piloto com volumes de 908 L e 188 L, instalados em série, alimentados com águas residuárias de suinocultura com concentrações médias de sólidos suspensos totais (SST) variando de 2.216 mg L-1 a 7.131 mg L-1 e submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 62,3 e 31,1 h, no primeiro reator, e de 12,9 e 6,5 h, no segundo reator. As eficiências médias de remoção de DQOtotal variaram de 74,0% a 89,6% no Reator 1 e de 34,3% a 45,1% no Reator 2, resultando em valores médios de 86,6% a 93,1% para o sistema de tratamento em dois estágios com carga orgânica volumétrica (COV) na faixa de 3,40 a 14,44 kg DQOtotal m-3 reator d-1 no Reator 1. As concentrações de metano no biogás foram acima de 75% para o Reator 1 e de 80% para o Reator 2. Os valores médios de pH variaram na faixa de 6,9 a 8,2 para o efluente do Reator 1 e de 7,0 a 8,3 para o efluente do Reator 2. Os ácidos voláteis totais mantiveram-se estáveis com concentrações médias abaixo de 200 mg L-1. Esses resultados indicaram que as condições de carga orgânica, em termos de DQO e SSV, impostas ao sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios, não foram limitantes para que houvesse o desenvolvimento de lodo com microbiota adaptada e com alta atividade, propiciando altas eficiências médias de remoção de matéria orgânica (86,6 a 93,1% para DQOtotal e 85,6 a 88,2% para SSV) e taxas de produção de metano de 0,156 a 0,289 m³ CH4 kg-1 de DQO removida.

Desempenho de processo anaeróbio em dois estágios (reator compartimentado seguido de reator UASB) para tratamento de águas residuárias de suinocultura

Avaliou-se o efeito das águas residuárias de suinocultura com concentrações de sólidos suspensos totais em torno de 6.000 mg L-1 (DQOtotal variando de 7.557 a 11.640 mg L-1) no desempenho de processo anaeróbio em dois estágios compostos por reator compartimentado (ABR) e reator de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), instalados em série, em escala-piloto (volumes de 530 e 120 L, respectivamente), submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 56 a 18 h no primeiro reator e de 13 a 4 h no segundo reator. As eficiências médias de remoção de DQOtotal variaram de 71,1 a 87,5% no reator ABR e de 41,5 a 50,1% no reator UASB, resultando em valores médios de 86,8 a 94,9% para o sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios com carga orgânica volumétrica (COV), na faixa de 5,05 a 10,12 kg DQOtotal (m³ d)-1, no reator ABR, e de 2,83 a 9,63 kg DQOtotal (m³ d)-1, no reator UASB. As eficiências de remoção de SST e SSV foram da ordem de 95,6%. O teor de metano no biogás manteve-se acima de 70% para os dois reatores. A produção volumétrica de metano máxima de 0,755 m³ CH4 (m³ d)-1 ocorreu no reator 1, com COV de 10,12 kg DQOtotal (m³ d)-1 e TDH de 18 h. Os valores médios de pH variaram na faixa de 7,2 a 8,0 para os efluentes dos reatores 1 e 2. Os ácidos voláteis totais mantiveram-se estáveis com concentrações abaixo de 200 mg L-1. Com variações abruptas e acentuadas de concentrações de SST e DQOtotal do afluente, os reatores mantiveram as eficiências de remoção de DQO e sólidos suspensos, em torno de 70%, e a qualidade do biogás, com 80% de CH4.

Compostaje de biosólidos de plantas de tratamiento de águas residuales

Foi avaliada a compostagem dos biossólidos gerados na Estação de Tratamento de Esgotos - ETE, de Cañaveralejo, da cidade de Cali - Colômbia. Ainda que o processo se mostrasse viável, a incorporação de materiais de suporte e emenda foi favorável ao mesmo e à qualidade do produto final ao melhorar as condições de manejo, estrutura e porosidade do biossólido (B), além de melhorar as relações carbono/nitrogênio. Dos materiais avaliados, os que apresentaram melhor desempenho como materiais de suporte (MS) e Emenda (ME), foram os resíduos de poda e a cachaça, respectivamente; a relação ótima B:MS:ME, em percentagem, foi 72:10:18. Do ponto de vista da gestão dos resíduos e considerando o crescente incremento no número de ETEs municipais, este estudo mostrou que o composto produzido a partir de biossólidos pode ser considerado um material com potencial agrícola; adicionalmente, nos casos em que a única opção é a disposição final, o processo permitiu reduzir o volume a ser disposto até em 70%.