Estudo experimental de pavimentos permeáveis para o controle do escoamento superficial na fonte

Técnicas atuais de Gerenciamento da Drenagem Urbana preconizam que a drenagem da água da precipitação seja realizada com o uso de dispositivos de controle que agem na fonte do escoamento superficial. Tais dispositivos têm o objetivo de recuperar a capacidade natural de armazenamento do solo, reduzida devido aos impactos da urbanização. Com o desvio do escoamento das áreas impermeáveis para esses dispositivos, o solo recupera as condições de escoamento anteriores à urbanização. A presente dissertação descreve um experimento inédito no Brasil, onde foi aplicada a técnica do Pavimento Permeável. Foi montado um aparato experimental que possibilita o monitoramento do desempenho do dispositivo, com o objetivo principal de analisar a viabilidade técnica da utilização de um pavimento permeável de baixo custo e tecnologia simples, no controle da geração de escoamento superficial na fonte. Com o trabalho, permitiuse uma maior difusão do conhecimento e propagação da técnica, ainda pouco dominada pelos engenheiros e contratantes. A obra consta de um lote de estacionamento de aproximadamente 264m2, que foi dividido em duas partes iguais, onde foram utilizados os seguintes revestimentos: asfalto poroso, de granulometria aberta; blocos vazados intertravados de concreto. O experimento foi projetado para permitir o monitoramento quali-quantitativo dos escoamentos nos dois tipos de pavimento, com relação à redução no escoamento superficial, quando sujeitos às condições de tráfego encontradas na prática, no lote de estacionamento situado próximo ao bloco de ensino do IPH/UFRGS. São discutidos aspectos relacionados às condições de funcionamento, adequação dos materiais empregados, eficiência do dispositivo e custos envolvidos. A avaliação da eficiência hidráulica-hidrológica do dispositivo foi feita através do monitoramento e análise de dados de precipitação, armazenamento no reservatório, escoamento superficial e umidade no solo subjacente. O pavimento permeável se mostrou uma técnica eficiente de controle na fonte do escoamento superficial. Foram obtidas taxas médias de 5% de escoamento superficial para a superfície com revestimento asfáltico, e de 2,3% para o revestimento em blocos vazados intertravados. Os dados de armazenamento mostraram que em nenhum evento o volume armazenado superou 25% da capacidade máxima do reservatório. Ainda com base nesses dados, verificou-se que a metodologia de dimensionamento utilizada super-dimensionou a estrutura reservatório. A importância do dimensionamento preciso da estrutura é evidenciada pela estimativa dos custos, onde se verifica que o reservatório de britas contribui para uma significativa parcela dos custos totais.

Comportamento de um solo colapsível artificialmente cimentado

Esta tese apresenta duas técnicas diferentes de preparação de amostras para produzir corpos-de-prova “ideais”, i.e. amostras artificialmente moldadas nas condições desejadas. O desafio fundamental da moldagem de amostras altamente colapsíveis cimentadas artificialmente é conservar a estrutura porosa com elevado índice de vazios enquanto ocorre a cura do cimento. Na primeira técnica isto é alcançado acrescentandose partículas de poliestireno expandido à mistura de solo. A segunda técnica utiliza duas etapas de preparo de forma que a cura parcial do cimento da primeira etapa de mistura já aconteceu quando a segunda etapa for realizada. Ambas as técnicas são utilizadas para produzir amostras colapsíveis que imitam o comportamento de solos altamente colapsíveis naturais. Ao mesmo tempo, as técnicas permitem a variação controlada dos parâmetros fundamentais que podem influenciar comportamento de colapso do solo. O trabalho apresentado nesta tese analisou os parâmetros que caracterizam e controlam o comportamento mecânico de solos colapsíveis. O programa experimental foi executado em amostras colapsíveis cimentadas artificialmente que possuem as características físicas mais relevantes de solos colapsíveis naturais: elevado índice de vazios, baixo nível de cimentação e condições não saturadas antes da inundação. O programa de laboratório foi fundamentado em ensaios de compressão não confinada, ensaios de condutividade hidráulica, testes para obtenção da curva característica do solo, análises de microscopia ótica, ensaios de cisalhamento direto, ensaios triaxiais, ensaios edométricos convencionais e com sucção controlada e ensaio de compressão isotrópica com controle de sucção Com base nos resultados experimentais, foi possível observar a importante influência do índice de vazios inicial e do teor de adição de cimento no processo de degradação da cimentação (desestruturação do solo) e no fenômeno de colapso por inundação. Isto é importante para se compreender o comportamento mecânico fundamental de solos colapsíveis cimentados e permitir o desenvolvimento de modelos constitutivos apropriados. É apresentado um modelo constitutivo (Wheeler, 2004) baseado em solos não saturados incluindo o efeito de cimentação (bonding) e o processo de desestruturação do solo. O modelo sugerido foi analisado qualitativamente com base nos resultados obtidos do programa experimental.

Otimização do controle da drenagem em macrobacias urbanas

A urbanização descontrolada das cidades brasileiras tem provocado o agravamento das enchentes naturais e a ampliação de sua freqüência, além de criar novos pontos de alagamento localizados. Isto se deve à crescente impermeabilização do solo com aumento do volume pluvial escoado e redução de amortecimento. A concepção de um projeto de macrodrenagem em uma bacia urbana que considere o controle das inundações, como por exemplo, a implementação de reservatórios de amortecimento em áreas sujeitas a alagamentos, constitui-se em uma tarefa complexa e difícil devido ao grande número de alternativas possíveis, considerando todas as variáveis envolvidas, como capacidades hidráulicas existentes e necessárias das redes de drenagem, disponibilidade de áreas para construção de reservatórios, custos de desapropriação destas áreas, existência de sistemas mistos de coleta, uso de reservatórios abertos ou subterrâneos, dentre outras. Desta forma o projetista coloca-se diante de um dilema: qual o conjunto destas alternativas podem ser o mais eficiente? Este estudo promoveu a análise da aplicabilidade e eficiência de um modelo de otimização associado a modelos hidrológico-hidráulicos como instrumentos de suporte à decisão em problemas de drenagem urbana. A ferramenta desenvolvida compôs-se pelo modelo IPHS1 para a simulação hidrológica e hidráulica, pelo algoritmo de evolução SCE-UA para o processo de otimização através da minimização do custo de implantação das soluções e do módulo EXTRAN do modelo SWMM para a verificação hidráulica dos resultados obtidos e análises de riscos superiores. Os resultados mostraram-se bons e o sistema implementado adaptou-se bem às características das duas bacias analisadas: bacia do arroio do Moinho e bacia do arroio da Areia. O sistema forneceu os cenários de custos otimizados de implantação da solução com detenções distribuídas nas bacias e ampliações de redes, em um curto período de tempo e utilizando dados que seriam necessários para qualquer projeto de macrodrenagem deste tipo. Com os resultados compilados, foram obtidas funções de auxílio à tomada de decisão em planos e projetos de drenagem urbana através de curvas ajustadas aos pontos gerados nas bacias estudadas. Foi realizada a análise de sensibilidade e a avaliação das incertezas envolvidas com o modelo hidrológico utilizado com relação ao seu parâmetro principal, o Curve Number. Esta análise mostrou grandes variações nas vazões de saída das bacias e nos custos das obras com pequenas alterações nos valores de CN. Apresenta-se ainda uma análise econômica da aplicação dos valores obtidos de forma extrapolada para todo o município de Porto Alegre.

O uso do solo como matéria de regulamentação metropolitana

Como o objeto específico de nossa atenção é a Região Metropolitana de São Paulo, Metrópole Nacional e o maior polo de desenvolvimento da América Latina, pretendemos ao final deste trabalho analisar e discutir as medidas de planejamento urbano adotadas para o controle e administração do seu crescimento e de sua problemática. Para isto tomaremos por base as normas institucionais do uso e da ocupação do solo urbano na região já existentes. Para que se possa avaliar essas medidas é necessário que se conheçam as disposições constitucionais que regem o assunto, no que tange às competências específicas da União, do Estado e do Município para legislar em assuntos urbanos.

Caracterização de um peptídeo antimicrobiano produzido por linhagem de Bacillus amyloliquefaciens isolada de solo

Em anos recentes, surgiram numerosos casos de intoxicação alimentar envolvendo patógenos emergentes. Estes casos levaram a um aumento da preocupação com a preservação dos alimentos minimamente processados e com a segurança alimentar. Este fato está induzindo a pesquisa por inibidores para estes patógenos e fatores para prolongar a vida de prateleira de produtos alimentícios. Entre as novas alternativas na preservação está a utilização de peptídeos antimicrobianos produzidos por bactérias. No presente trabalho uma bactéria identificada como Bacillus amyloliquefaciens LBM 5006 isolada de solos de mata Atlântica de Santa Catarina foi selecionada dentre outros microrganismos e sua capacidade de produzir antimicrobianos foi avaliada. O extrato bruto da cultura do isolado LBM 5006 foi caracterizado, sendo ativo contra importantes bactérias patogênicas e deteriorantes como Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Erwinia carotovora, Escherichia coli, dentre outras. Houve maior produção do antimicrobiano quando a bactéria foi propagada em caldo infusão de cérebro e coração (BHI) a 37o C durante 48 h. Após concentração, a atividade antimicrobiana resistiu ao tratamento com enzimas proteolíticas. A atividade antimicrobiana foi verificada em pHs ácidos, sendo inibida em pH 9 e 10. O extrato foi purificado por meio de cromatografia de gel filtração e extração com butanol. O teste qualitativo de ninidrina, juntamente com a espectroscopia de infravermelho e ultravioleta, feitos com a substância purificada revelou que o antimicrobiano possui natureza protéica. O antimicrobiano apresentou um efeito bacteriostático contra 106 UFC/mL de Listeria monocytogenes na concentração de 25 AU/ml.

Parâmetros urbanísticos na regulação do uso e ocupação do solo: estudo da densidade e do coeficiente de aproveitamento nos planos diretores de Natal de 1994 e 2007

A Constituição Federal de 1988 e o Estatuto da Cidade estabelecem o Plano Diretor como instrumento básico da política de ordenamento territorial, tendo como princípio fundamental o cumprimento da função social da propriedade e do direito à cidade. Na perspectiva de adequação às diretrizes e objetivos da política urbana estabelecidos em 1988, o município de Natal elaborou os Planos Diretores de 1994 e 2007, definindo instrumentos e parâmetros de regulação do uso e ocupação do solo possíveis de assegurar o cumprimento da função social da propriedade urbana e de gerar subsídios ao planejamento e à gestão da cidade. Apesar de Natal ter sido um dos municípios brasileiros pioneiros na adoção desses princ pios, antecipando e incorporando os instrumentos que em 2001 viriam a ser definidos no Estatuto da Cidade, identifica-se que alguns desses instrumentos e parâmetros direcionados à regulação do uso e ocupação do solo não tiveram sua aplicação plena, a exemplo do mecanismo de acompanhamento e controle dado pelo Estoque de Área Edificável e da Densidade, que foi substituída pelo Coeficiente de Aproveitamento no Plano Diretor de 2007. Questionando esse procedimento, busca-se na presente pesquisa investigar de que maneira essa substituição do parâmetro densidade pelo coeficiente de aproveitamento influenciou na capacidade da gestão pública de regular os processos de uso e ocupação do solo, de forma a adequar a sua intensificação ao suporte da infraestrutura instalada. Foram tomadas como referência teórico-conceitual as contribuições sobre a prática de planejamento urbano no Brasil, nos marcos do ideário da reforma urbana, com destaque para as reflexõe s de Flávio Villaça, Orlando Alves Santos Junior e Daniel Todtmann Montandon, Luiz César de Q. Ribeiro, Raquel Rolnik, Ermínia Maricato, Laura Machado de Bueno e Renato Cymbalista, José Roberto Bassul e Carlos F. Lago Burnett, e, com relação aos parâmetros de controle urbanístico, o estudo identifica as diferentes abordagens sobre a densidade urbana e o coeficiente de aproveitamento com base nas reflexões de Claudio Acioly Jr., Forbes Davidson, Juan Luis Mascaró, Ricardo Ojima, Marcelo de Souza, José Rámon Navarro Vera e Armando Ortuño Padilla, Nestor Goulart Reis, Marta Dora Grostein e Susana Ricardo Alves. Como conclusão, discute-se a hipótese formulada, inicialmente, de que a mudança de parâmetros verificada colocou limites para o município realizar uma gestão adequada do solo urbano e, portanto, de fazer cumprir a função social da propriedade, considerando a necessidade de adequação entre a intensificação do uso e ocupação do solo e a infraestrutura instalada

Avaliação da correlação entre os parâmetros, carbono orgânico total e elementos tóxicos, em solo de um posto de serviço e revenda de combustíveis

Today a major responsibility for the contamination of soil and groundwater and surface water are establishments known as gas stations of fuel which has attracted increasing attention from both the general population as the state agencies of environmental control due to leaks in storage tanks and mainly to disruption of pipe corrosion of tanks and pumping. Other services, like oil changes and car wash are also causes for concern in this type of establishment. These leaks can cause or waste produced, and the contamination of aquifers, serious health problems and public safety, since most of these stations located in urban areas. Based on this, the work was to evaluate soil contamination of a particular service station and fuel sales in the city of Natal, through the quantification of heavy metals like Cd, Cu, Cr, Ni, Pb, Zn of total organic carbon (TOC) and organic matter using different techniques such as optical emission spectrometry with inductively coupled plasma source (ICP OES), Total Organic Carbon analyzer and gravimetric analysis respectively. And also to characterize the soil through particle size analysis. Samples were taken in 21 georeferenced points and collected in the same period. The soils sampled in sampling stations P3, P5, P6, P10, P11, P12, P13, P14, P15, P17, P18 and P20 showed the smallest size fractions ranging from fine sand to medium sand. The other study sites ranged from fine sand to medium sand, except the point P8 showed that only the type size medium sand and P19, indicating a particle size of the coarse type. The small correlation of organic matter with the elements studied in this work suggests that these are not of anthropogenic origin but geochemical support

Efeitos da solarização do solo através de plástico transparente sobre o desenvolvimento da tiririca (Cyperus rotundus)

Um ensaio foi conduzido em condições de campo, durante o verão, com o objetivo de avaliar o potencial da técnica de solarização do solo no controle da tiririca (Cyperus rotundus L.). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com três repetições, e os tratamentos num esquema fatorial 2 x 2 x 3, sendo duas situações de cobertura (com e sem plástico transparente de 300 mm de espessura), dois estádios de desenvolvimento da planta daninha (vegetativo e florescimento) e três períodos de cobertura com plástico (15, 30 e 60 dias). A temperatura do solo sob solarização teve um aumento médio de 4,3oC em relação à testemunha, atingindo valores superiores a 50oC em determinados horários. Observou-se, também, um acúmulo da ordem de 400 % nos teores de CO2 na atmosfera do solo solarizado. Nessas condições houve inibição da brotação dos tubérculos e diminuição no peso de matéria seca de todas as partes estudadas da planta. Houve redução da taxa de multiplicação dos tubérculos, reduzindo-a de 1:11 para 1:4, quando coberta no estádio vegetativo e para 1:9 quando a cobertura se realizou no estádio de florescimento. Houve, ainda diminuição na ordem de 20% na viabilidade dos tubérculos remanescentes.

Controle de plantas daninhas através da palha de cana-de-açúcar associada à mistura dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da palha de cana-de-açúcar resultante da colheita sem queima e da mistura comercial dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina, na emergência e no acúmulo de biomassa seca de nove espécies de plantas daninhas. Os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 3 x 3, sendo três quantidades de palha resultantes da colheita da cana-de-açúcar sem queima (0, 10 e 15 t ha-1), e três doses da mistura formulada dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina (0, 1,75 e 2,00 kg ha-1), aplicados em condições de pós-emergência das plantas daninhas. As densidades das plantas daninhas foram avaliadas aos 15, 60 e 90 dias após a aplicação (DAA) da mistura dos herbicidas, e a biomassa seca das plantas daninhas, aos 90 DAA. A presença de palha sobre o solo suprimiu as densidades das populações de Brachiaria plantaginea, Digitaria horizontalis, Panicum maximum, Sida glaziovii e Amaranthus hybridus a níveis de infestação considerados satisfatórios de controle. A palhada também reduziu as populações de Senna obtusifolia, Ipomoea hederifolia, I. grandifolia e I. nil, porém em níveis insatisfatórios de controle. A mistura de herbicidas nas doses estudadas controlou todas as espécies de plantas daninhas avaliadas. Na presença da palha, o controle das plantas de S. obtusifolia, I. nil, I. hederifolia e I. grandifolia somente foi satisfatório quando foi aplicada a mistura de herbicidas. Para o controle de P. maximum, houve vantagem na integração dos dois métodos de controle, em relação à aplicação isolada da menor quantidade de palha estudada ou à aplicação da mistura de herbicidas.

Controle de plantas daninhas em cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) com hexazinone e suas misturas com diuron, em pré-emergência

Foi realizado no ano agrícola 1976/77 um experimento em solo arenoso na Usina Utinga/LeãoAL, no qual foram testados em pré-emergência os tratamentos: hexazinone em 4 doses; hexazinone + diuron em 3 doses; diurom + 2,4 D amina e ametrina + 2,4 D amina. Aos 47, 78 e 111 dias, efetuaram-se as avaliações de fitotoxicidade à cana-de-açúcar e controle à Digitaria sanguinalis , Colopogonio sp, Paspalum distichum e Wedellia paludosa. A interpretação dos dados obtidos mostrou que os tratamentos com hexazinone (954 g/ha) e hexazinone (719 g/ha) + diuron (2048 g/ha) apresentaram diferença estatística em relação à produção quando comparadas à testemunha, além de serem eficientes no controle às plantas daninhas presentes no experimento. Nenhum tratamento prejudicou as qualidades tecnológicas da cana-de-açúcar.

Seletividade de trifluralin incorporado ao solo para batata-doce

No Estado de São Paulo, a batata-doce é cultivada em escala comercial como produto hortigranjeiro. em vista das dificuldades para o controle manual e o mecanizado das plantas infestantes da cultura, há grande interesse pelo método químico desse controle. Com essa finalidade, tanto pelo baixo custo relativo como pelas facilidades técnicas de utilização, o trifluralin desperta a atenção dos agricultores. Para avaliar a seletividade do herbicida para essa cultura, foi realizado um experimento em vasos, com doses crescentes do produto, nas seguintes concentrações: 0,00; 0,11; 0,22; 0,44; 0,88; 1,76 e 3,52 mg.kg-1 de i.a. em peso. Os resultados mostraram que, a partir da dose de 0,22 mg.kg-1 de i.a., o trifluralin interferiu negativamente e em escala exponencial sobre os parâmetros: comprimento das ramas, número de folhas, peso da massa seca da parte aérea e das raízes, avaliados aos 30 dias, revelando-se não seletivo para a batata-doce quando incorporado ao solo, em profundidades semelhantes às da zona de enraizamento das plantas.

Diversidade e distribuição espacial de artrópodes associados ao solo em agroecossistemas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Alteração da qualidade do solo em zona ripária sob diferentes usos: potencial de poluição para um manancial tropical

The demographic growth press environments that are more susceptible to perturbations, like riparian areas, without knowing about the effects of replacing these natural environments by different land uses on soil quality and, consequently, on watershed. The study of soil quality has evolved as an important tool for soil sustainable management of this component of the biosphere that affects aquatic and terrestrial ecosystems functions. Thus, physical and chemical soil proprieties were measured to assess soil quality under different land uses (agricultural, pasture, urban, industrial and natural vegetation,) in the riparian zone of Extremoz Lake, an important human water source, evaluating whether the soil offers potential risk to water pollution. Data were subjected to descriptive statistics and Principal Component Analysis (PCA). The results showed negative changes in soil quality such as alkalinization and increase in P, Pb, Mn and Zn contents in most anthropized areas. The sandy texture and low organic matter content in all soils showed the fragility of the soil to erosion and leaching of elements in excess to water bodies, evidencing that this soils has potential to diffuse contaminants. Conservative management of soil is necessary to provide an adequate ecological state in riparian zones of the Extremoz Lake, thus allowing controlling and buffering diffuse sources of pollution to this important water supply source

Envelhecimento de resíduos vegetais sobre o solo e os reflexos na eficácia de herbicidas aplicados em pré-emergência

Com o objetivo de avaliar os efeitos do envelhecimento dos resíduos vegetais de diferentes espécies [sorgo de cobertura (Sorghum bicolor x S. sudanensis 'Cober Exp'), milheto forrageiro (Pennisetum americanum 'BN2'), capim-pé-de-galinha (Eleusine coracana) e capim-braquiária (Brachiaria brizantha)], no controle de Ipomoea grandifolia, pelos herbicidas diclosulam e imazaquin, aplicados em pré-emergência, foi desenvolvido experimento em casa de vegetação, no período de agosto a dezembro de 2004. Foram realizadas determinações químicas nos materiais vegetais em decomposição. A eficácia do herbicida diclosulam não foi afetada pelo envelhecimento da palha de nenhuma das coberturas estudadas. Pelo contrário, a associação desse herbicida a qualquer dos resíduos vegetais estudados, principalmente o de capim-braquiária, favoreceu o controle da planta daninha. O imazaquin teve o potencial de controle influenciado pelas coberturas de milheto forrageiro e capim-braquiária, aos 90 dias após a deposição dos resíduos vegetais sobre o solo. Tal comportamento pode ser atribuído ao enriquecimento de celulose e lignina nos materiais vegetais de milheto forrageiro e capim braquiária.

Efeito de adjuvantes na calda e do estádio de desenvolvimento das plantas, no controle do capim-colonião (Panicum maximum) com glyphosate

O objetivo do presente trabalho foi estudar a possibilidade da redução de dosagens de glyphosate (N-(fosfonometil)-glicina) em função de aumentos na quantidade de óleo vegetal e uréia adicionados como adjuvantes à calda. Além disso, avaliou-se o efeito desse herbicida aplicado isolado ou combinado com os adjuvantes, em três estádios de crescimento do capim-colonião. Os experimentos foram instalados nas entrelinhas de pomares de citros, variedade Pera Rio, do município de Barretos/SP, com altas infestações de capim-colonião, no ano de 1990. Testou-se o glyphosate isolado, na dosagem de 1,8 kg/ha de equivalente ácido (e.a.) e nas dosagens de 1,44, 1,08 e 0,72 kg/ha, adicionadas de 1,0, 2,0 e 3,0 l/ha de óleo vegetal e utilizou-se uma testemunha, tratada apenas com água. As plantas de capim-colonião mediam 1,5 m de altura. em outro experimento, o herbicida foi testado isoladamente na dosagem de 1,08 kg e.a./ha, e combinado com 2 l/ha de óleo vegetal ou 0,3% de uréia, sob os três estádios de crescimento do capim-colonião: a) 0,6m de altura e início do florescimento e frutificação; b) 1,5m de altura, florescimento e frutificação plenos; c) 0,5m de altura, na forma de rebrota da touceira após roçada da planta adulta, início de florescimento e frutificação. A adição de 2 l/ha de óleo vegetal na calda de pulverização, permitiu redução de 0,72 kg/ha do e.a. do glyphosate, sem prejuízos para o controle em relação a aplicação isolada na dosagem de 1,80 kg/ha. Nas mesmas condições, a adição de 0,2% de uréia proporcionou redução de 0,36 kg/ha do e.a. do herbicida. O controle sempre foi menor quando as plantas estavam mais velhas, o que pode ser resolvido com a aplicação dos produtos sobre a rebrota de tais plantas, após a roçada. A aplicação do herbicida, isolado ou com aditivos, no início do florescimento e frutificação das plantas, quer seja no seu desenvolvimento inicial ou após a brotação da soqueira, promoveu a inviabilização das sementes produzidas, diminuindo sensivelmente o número de dissemínulos viáveis no banco de sementes dessa espécie, presentes no solo.