Estudo da influência do material de enchimento na remoção de matéria orgânica, azoto e sólidos em leitos de macrófitas do tipo ESSH

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Sanitária

Consequências do cultivo e do pousio sobre a matéria orgânica do solo sob floresta natural na Amazônia Oriental

São comparadas num mesmo latossolo podzólico amarelo de textura média, situações sob vegetação natural, depois da queimada, após um e cinco anos de cultivo e após três anos de pousio consecutivos a dois anos de cultivo. Depois da queimada e um ano de cultivo, há uma forte diminuição de todos os resíduos vegetais. Esta diminuição foi quantidade na liteira e na camada 0-15 cm do solo através do fracionamento granulométrico da matéria orgânica. Esta evolução continua durante os cinco anos de cultivo e se inverte quando o solo é abandonado à capoeira após dois anos de cultivo. O carbono da fração 0-50 μm, que concentra o complexo argilo-húmico, não sofre grandes variações quantitativas. O fracionamento químico desta fração mostra que, sob cultivo, o húmus é caracterizado por um equilíbrio, comportando mais ácidos fúlvicos, principalmente os extraídos pelo hidróxido de sódio, e menos ácidos húmicos do que no ecossistema natural. Isto indica que o húmus incorpora frações jovens pouco polimerizadas e que há, ao mesmo tempo, despolimerização das frações ligadas às argilas. O equilíbrio inicial se restabelece quando, depois de um curto período de cultivo, se deixa o solo em pousio.

Os solos de uma Topossequencia na ilha de Algodoal/ Maiandeua, nordeste do estado do Pará, Brasil: composição química e produção de matéria orgânica

O estudo foi realizado na Ilha de Algodoal/Maiandeua no nordeste do Estado do Pará (00° 34' 35" S, 00° 40'00" S e 47° 39'35" WGr, 47° 3Γ25" WGr). Amostraram-se o solo e a matéria orgânica leve, nas profundidades de 0-5 cm, 5-10 cm c 10-20 cm, e a manta orgânica ao longo de uma toposseqüência com solos e cobertura vegetal diversificados. Não foram verificadas diferenças estatísticas entre os componentes químicos da fração ácido fúlvico nos solos estudados.

Matéria orgânica em solos desenvolvidos de rochas máficas no nordeste de Roraima

Solos desenvolvidos de rochas máficas no nordeste de Roraima são cultivados continuamente por populações indígenas em função da boa fertilidade natural. Este trabalho objetivou avaliar as alterações na matéria orgânica do solo por meio do fracionamento das substâncias húmicas, aplicação de análises de CHNS, estudos termogravimétricos e de Ressonância Paramagnética de Elétrons (EPR). Os maiores teores de C foram observados no Chernossolo sob cultivo contínuo. A fração humina foi predominante em todos os solos, tendo seus teores reduzidos em profundidade. No Nitossolo, houve menor relação ácido húmico/fúlvico. No Chernossolo cultivado, a posição no relevo e a incorporação dos restos culturais parece ter contribuído para manter a estabilidade do solo. Nos demais Chernossolos, a natureza química contribuiu para a ciclagem mais eficiente da matéria orgânica. No Chernossolo e nos Cambissolos não cultivados, a matéria orgânica se apresentou menos estável. No Chernossolo sob cultivo, houve aumento da polimerização do ácido húmico. Os solos com horizonte A chernozêmico, não cultivados, comportaram-se mais uniformes quanto à qualidade dos ácidos húmicos.

Complexação de íons de metais por matéria orgânica dissolvida: modelagem e aplicação em sistemas reais

Os íons de metais pesados são conhecidos tanto pela sua importância fisiológica e industrial, bem como pelo risco ambiental e à saúde humana. Para elucidar o comportamento dessas espécies nos corpos hídricos, os quais recebem grande parte da descarga de metais, seja de origem antrópica ou por fontes naturais, é necessário entender as interações que elas apresentam com o meio, principalmente a especiação química. Um dos mais importantes processos pelos quais passam as espécies metálicas em corpos aquáticos naturais é a interação com a matéria orgânica dissolvida (MOD), que pode ser por adsorção, reações de troca iônica ou por complexação. Neste trabalho foram realizados vários experimentos com o objetivo de descrever o comportamento da complexação de três importantes cátions Cu(II), Cd(II) e Pb(II) com a matéria orgânica (ácido húmico comercial), sob condições diversas de força iônica em meio tamponado. Os resultados foram avaliados de acordo com o modelo de van den Berg e Kramer para a complexação de metais. O modelo foi aplicado na determinação da capacidade de complexação dos íons em amostras reais, oriundas de três rios maranhenses que integram a Amazônia legal: Itapecuru, Bacanga e Pericumã. Nas águas dos rios utilizou-se o parâmetro carbono orgânico dissolvido (COD) para expressar a MOD. Os resultados confirmaram forte interação entre a MOD e íons de metais pesados e que o modelo de van den Berg e Kramer é satisfatório para se estimar a constante de complexação (K) e a concentração de sítios de complexação (Lt). Nas amostras simuladas em laboratório a ordem de complexação dos metais foi Cu(II) > Cd(II) > Pb(II) e a capacidade de complexação mostrou ser linear em função da concentração de ácido húmico comercial. Acredita-se que por ter menor raio iônico, o íon Cu(II) possui maior afinidade com os sítios de complexação. Nas amostras retiradas dos corpos aquáticos, observou-se que o rio com maior concentração de COD (rio Bacanga) apresentou maior capacidade de complexação; entretanto, a ordem foi Pb(II) > Cu(II) > Cd(II) provavelmente devido à presença de íons Cu(II) em maior quantidade nas águas dos rios.

Efeitos da matéria orgânica sobre a capacidade de retenção de umidade de quatro solos do município de Piracicaba

Foi feito um ensaio de incubação, em vasos, para se verificar o efeito da matéria orgânica (torta de mamona) sobre o poder de retenção de umidade de 4 terras do município de Piracicaba. Conclui-se que tais efeitos foram lineares e significativos a 5% em duas terras e a 1% em outras duas.

Da concentração da matéria orgânica nos criadouros de anofelíneos do sub-gênero Kerteszia

Os autores, examinando a distribuição, pelas várias alturas, do teôr do matéria orgânica das águas armazenadas no imbricamento das fôlhas de certas bromeliáceas, verificaram: 1.º) O têor de matéria orgãnica contido na água das bromeliáceas depende da cobertura vegetal. 2.º) As curvas da sua distribuição são semelhantes ás encontradas para o índice MK dos anofelíneos do sub-gênero Kerteszia.

Aplicació de la termoquimiolisi - cromatografia de gasos - espectrometria de masses a l'estudi de la matèria orgànica del sòl

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Université de Poitiers, França, entre 2007 i 2009. El treball s'ha centrat en dues activitats bàsiques. El treball realitzat s’ha centrat en dues activitats bàsiques. D’una banda, la posada a punt d'un protocol de fraccionament de la matèria orgànica del sòl, per extraccions successives amb solvents alcalins després d'una seqüència de pretractaments al sòl: cap pretractament, atac amb àcid (per destruir els carbonats), atac amb ditionit (per reduir els òxids de Fe i Al i facilitar l'extracció de la matèria orgànica associada a aquests compostos). El protocol dóna una visió de conjunt de la situació de la matèria orgànica del sòl, combinant aspectes físics (protecció, precipitació, oclusió per carbonats) i químics (grau d'humificació). D’altra banda, l'aprenentatge de la tècnica de termoquimiolisi-cromatografia de gasos-espectrometria de masses. Aquest era l'objectiu de l'estada a Poitiers, al qual hem donat prioritat. Ens hem centrat en l'estudi de fraccions físiques (densimètriques) obtingudes en estudis anteriors sobre sòls forestals. Les fraccions considerades són: fracció lleugera (FL), tres fraccions ocluïdes (OC1, OC2 i OC3) i fracció densa (FD). L’aplicació de la termoquimiolisi permet de caracteritzar diversos grups de substàncies, de les quals ens hem centrat en alguns indicadors bioquímics: àcids grasos, alcohols, diàcids, productes fenòlics i altres productes aromàtics, derivats de carbohidrats. L’estudi de conjunt d’aquests productes indica que és a les fraccions ocluïdes (que solen ser minoritàries a tots els horitzons) on la matèria orgànica d’origen microbià és dominant, mentre que a les fraccions lleugera (FL) i densa (FD) la matèria orgànica d’origen vegetal sembla dominant. Es preveu aplicar aquesta tècnica a l’estudi de les fraccions obtingudes a la primera part del treball, actualment congelades i a l’espera de ser processades.

Avaluació de la capacitat de segrest de carboni d'un sòl restaurat amb fangs de depuradora: estabilitat de la matèria orgànica

L’avaluació de la capacitat de segrest de carboni d’un sòl denudat per l’extracció de calcàries i la seva posterior restauració amb fangs de depuradora s’ha realitzat mitjançant l’anàlisi de l’estabilitat de la matèria orgànica del sòl (MOS) en funció de la dosi de fangs aplicada. Els resultats d’aquest treball demostren dos fets fonamentals per a l’estudi de la capacitat de segrest de carboni, els qual són: la conservació del contingut total de MOS i l’augment de la seva estabilitat fins a nivells més alts que els de la MOS de les parcel·les de control. Aquests resultats són explicables per (i) la conservació i augment de la MOS recalcitrant, i (ii) la protecció d’una porció més o menys rellevant de la MO làbil continguda amb els fangs gràcies a l’acció simultània dels mecanismes d’estabilització de la MOS, com són: l’estabilització bioquímica (humificació), química, física, a més de la pròpia hidrofobicitat de la MOS, aquests dos últims potenciats per l’addicció del fangs de depuradora.

Variabilidade de fósforo, potássio e matéria orgânica no solo em relação a sistemas de manejo

A variabilidade espacial de fósforo, potássio e matéria orgânica foi avaliada em diferentes solos e sistemas de manejo. Em Eldorado do Sul (RS), o trabalho foi realizado, em agosto de 1990, em um Podzólico Vermelho-Escuro, Kandiudult, amostrando-se os sistemas de preparo convencional, plantio direto, escarificação e pastagem, na malha de amostragem de 1 x 1 m e nas profundidades de 0-0,05 e 0,05-0,20 m. Em Passo Fundo (RS), em novembro de 1991, foram amostrados dois tipos de solos: Latossolo Roxo, Hapludox (preparo convencional e plantio direto) e Latossolo Vermelho-Escuro, Hapludox (pastagem), na malha de amostragem de 10 x 10 m e nas profundidades de 0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. Em Passo Fundo, nos sistemas cultivados, foi avaliada também a variabilidade da produção de trigo, colhendo-se áreas de 1 m². As maiores variabilidades foram encontradas para fósforo e potássio, com seus valores no solo tendendo para uma distribuição lognormal. Na maioria dos casos, houve correlação espacial para as propriedades do solo nos sistemas de manejo avaliados, assim como para a produção de trigo. O plantio direto apresentou maiores coeficientes de variação e menores alcances de dependência espacial, assumindo-se ter ele determinado maior variabilidade das variáveis analisadas que os demais sistemas; na pastagem, ocorreu a menor variabilidade do solo. No plantio direto, observou-se, ainda, correlação espacial cruzada positiva da produção de trigo com fósforo, com potássio e com matéria orgânica.

Propriedades eletroquímicas de um solo eletropositivo influenciadas pela adição de diferentes fontes de matéria orgânica

Um Latossolo Vermelho-Amarelo com mineralogia predominantemente gibbsítica e com caráter eletropositivo foi utilizado para estudos de propriedades eletroquímicas e mecanismos de dispersão, diante da adição de matéria orgânica. Foram utilizadas duas fontes orgânicas, caracterizadas como material não humificado (esterco) e humificado (ácido húmico extraído de turfa). Porções de solo foram incubadas com doses de 0; 7,5; 15,0; 22,5; e 30,0 g kg-1 dos adubos orgânicos. Foram analisados argila dispersa em água, condutividade elétrica, pH em água e em KCl, bem como determinados o ponto de efeito salino nulo (PESN) e o potencial elétrico superficial (Ψo). Observou-se comportamento distinto entre os tratamentos com esterco e com ácidos húmicos em relação à dispersão de argilas. A adição de esterco provocou aumento da dispersão, o que pode estar relacionado com o aumento da condutividade elétrica pela presença de sais. Por outo lado, a adição de ácido húmico promoveu a floculação das argilas, em decorrência, provavelmente, da formação de complexos argilo-húmicos. O PESN decresceu linearmente com a adição dos adubos orgânicos, principalmente nos tratamentos com ácido húmico. A floculação não esteve obrigatoriamente associada a uma condição de baixo módulo de Ψo. Nos tratamentos com doses mais elevadas de ácido húmico, foi observada carga negativa, apesar de não se observar dispersão de argila, provavelmente pelo fato de os ácidos húmicos apresentarem propriedades eletroquímicas distintas da matriz mineral, em função da sua condição de polieletrólito e da possibilidade de alteração na configuração da macromolécula.

Estabilidade dos agregados e sua relação com o teor de carbono orgânico num latossolo roxo distrófico, em função de sistemas de plantio, rotações de culturas e métodos de preparo das amostras

O tamanho dos agregados do solo e o estado de agregação podem ser influenciados por diferentes processos de manejo e práticas culturais que alteram o teor de matéria orgânica e a atividade biológica do solo. O objetivo do trabalho foi verificar as relações entre o teor de C-orgânico e o tamanho e estabilidade dos agregados do solo em dois sistemas de plantio (convencional e direto) e três rotações de culturas (milho/trigo/milho, soja/trigo/milho e soja/trigo/soja), submetendo-se as amostras a dois processos de preparo: uso das peneiras de 4 e 8 mm antes do tamisamento úmido. O trabalho foi executado em 1990, usando-se amostras de solo, coletadas num experimento com 14 anos de duração, localizado em Londrina, PR, num Latossolo Roxo (Typic Haplorthox). As amostras de solo foram coletadas em 5 de abril de 1990, em duas profundidades: 0-10 e 10-20 cm. Os índices de agregação determinados foram: o diâmetro médio ponderado (DMP), o diâmetro médio geométrico (DMG) e o índice de estabilidade de agregados (IEA). Os resultados mostraram que o sistema de plantio direto melhorou o estado de agregação do solo com o incremento do teor de C-orgânico, sobretudo na camada de 0-10 cm, onde os valores de DMP e DMG foram significativamente superiores. A agregação tendeu a aumentar quando a sucessão de culturas incluiu espécie de relação C/N mais alta (milho). O aumento do teor de C-orgânico resultou em aumento do IEA pela diminuição de agregados das classes com diâmetro < 0,25 mm e aumento das classes de diâmetro maior. Os métodos de preparo das amostras produziram diferenças na agregação do solo, tendo o preparo com peneira 8 mm melhorado a sensibilidade para determinar o estado de agregação em função dos processos de manejo.

Sistemas de manejo de solo e perdas de nutrientes e matéria orgânica por erosão

Perdas de nutrientes e matéria orgânica por erosão hídrica são fortemente influenciadas pelo manejo do solo. O uso de sistema de manejo inadequado pode causar poluição e eutroficação de mananciais, aumentar os custos com adubação e provocar a degradação de agroecossistemas. As perdas de cálcio, magnésio e potássio trocáveis e solúveis, fósforo disponível e matéria orgânica por erosão foram avaliadas, entre 1988 e 1994, em Latossolo Roxo álico epieutrófico muito argiloso, com 0,03 m m-1 de declividade, em Dourados (MS), sob condições de chuva natural, em diferentes sistemas de manejo do solo. Os tratamentos, aplicados na sucessão trigo-soja, foram: (a) escarificação + gradagem niveladora, (b) gradagem pesada + niveladora; (c) plantio direto, e (d) aração com arado de discos + duas gradagens niveladoras, sem cobertura vegetal. A enxurrada foi coletada diariamente e, em laboratório, separou-se o sobrenadante (solução) do sedimento. O Ca2+, o Mg2+, o K+ e o P disponível foram determinados tanto na solução quanto no sedimento, e a matéria orgânica apenas no sedimento. Concentrações de Ca2+ e Mg2+ foram mais elevadas na solução, enquanto as de P e K+ foram maiores no sedimento. O plantio direto proporcionou a maior concentração média de P no sedimento entre os sistemas estudados; além disso, também resultou em maiores concentrações de Ca2+ em solução e taxa de enriquecimento em P no sedimento, em relação aos sistemas que envolveram preparo e cultivo de trigo-soja. Entretanto, o plantio direto foi o sistema mais eficaz no controle da erosão, perdendo as menores quantidades totais de nutrientes e de matéria orgânica. Dos sistemas que envolveram o cultivo da sucessão trigo-soja, o de gradagens (pesada + niveladora) foi o menos eficaz, ficando o sistema de escarificação + gradagem niveladora em posição intermediária. Comparado ao plantio direto, o tratamento com gradagens perdeu cerca de 6,5 vezes mais K+, 6,0 vezes mais P e matéria orgânica, 5,0 vezes mais Ca2+ e 4,0 vezes mais Mg2+. As perdas de Ca2+, Mg2+ e K+, em solução e total, e as de matéria orgânica, no sedimento, foram relacionadas com as de água e de solo e ajustadas matematicamente a um modelo potencial. As perdas de nutrientes apresentaram a seqüência: Ca2+ >K+ >Mg2+ >P.