COMPORTAMIENTO DE SUELOS CONTAMINADOS: Interacción fluidos - partículas en los procesos de transporte.

La investigación en medios porosos pretende profundizar el estudio en sistemas de partículas tales como suelos y rocas, haciendo énfasis en los procesos físicos que gobiernan el comportamiento de la fase sólida y los fluidos intersticiales (agua, hidrocarburos, electrolitos, etc.). Las investigaciones planteadas para este proyecto se encuentran relacionadas con el comportamiento mecánico de los sistemas de partículas, la interacción fluido-partícula y su relevancia en los problemas de flujo de contaminantes, problemas de flujo no miscible, y remediación de suelos contaminados. En cada uno de los aspectos mencionados se busca tanto interpretar comportamientos emergentes a través de estudios realizados a diferentes escalas, como desarrollar soluciones creativas e innovadoras para los problemas en estudio. Se evaluará la interacción fluido-partícula en la remediación de suelos contaminados con hidrocarburos para determinar las propiedades del suelo que gobiernan el fenómeno de desplazamiento no miscible. Se realizarán procedimientos experimentales para la remediación de As y otros metales o metaloides en suelo y aguas subterráneas. Se analizará el comportamiento de suelos en los procesos de transporte de lixiviado, a través de barreras de bajas permeabilidad (liners) como así también en barreras reactivas permeables, incluyendo variables como la actividad bacteriana, mecanismos de adsorción y reacciones químicas. Esta investigación tiene un fuerte componente de experimentación en laboratorio. Las herramientas utilizadas consisten fundamentalmente en el desarrollo y diseño de experimentos, donde se monitorea la influencia de las variables que controlan el comportamiento macroscópico del sistema. También se plantean trabajos basados en análisis numéricos, modelos de comportamiento, modelos físicos micro-mecánicos, y análisis de imágenes de alta resolución. Los estudios realizados son relevantes para el campo de la ingeniería geotécnica, geotecnia ambiental, industria del petróleo, hidrogeología e ingeniería geológica.

Proposta de um procedimento metodológico para o estudo de problemas geoambientais com base em banco de dados de eventos atmosféricos severos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Piezocone de resistividade: primeiros resultados de investigação geoambiental em solos tropicais

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

O ENSAIO DE PIEZOCONE E DE MINICONE NA INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO: ALGUNS EXEMPLOS DE APLICAÇÃO.

O ensaio de penetração do cone elétrico e do piezocone pertence a um grupo de ensaios de campo, cuja utilização vem sendo cada vez mais difundida. Tanto o avanço da eletrônica como a rápida evolução da informática têm proporcionado equipamentos mais apropriados, menores, mais robustos e mais econômicos, permitindo a incorporação de diversos sensores a essa ferramenta de investigação. Isto contribuiu para que esse ensaio se consagrasse para a descrição contínua do perfil geotécnico, a definição do nível de água e para estimativa de parâmetros mecânicos do solo. Neste artigo faz-se uma breve apresentação do piezocone e do minicone elétrico: o primeiro vem sendo utilizado nos últimos anos, especialmente em geotecnia ambiental, e o segundo, na investigação da infra-estrutura de transportes. Apresentam-se e discutem-se exemplos de emprego do piezocone para identificação de regiões do maciço contaminadas e do minicone para detectar a superfície de ruptura de uma seção de um talude de aterro, para avaliar sua estabilidade através de retroanálises. Concluise o trabalho fazendo-se algumas considerações sobre a utilização dessa tecnologia moderna e recente em solos tropicais que ocorrem no Brasil.

Caracterización de los parámetros de resistencia al corte y erosionabilidad del suelo para su aplicación en los problemas de estabilidad de taludes en obras lineales

La tesis se organiza en un volumen de Memoria integrada por once capítulos que constituyen el cuerpo de la tesis y otro volumen de Apéndices titulado “Caracterización geotécnica de Base de los suelos de España” que reúne en forma de cuadros las características de textura, permeabilidad, humedad-succión, erosionabilidad y resistencia al corte de los cuarenta y dos perfiles de suelos representativos de los tipos del Mapa de suelos De España. Estos cuadros han sido elaborados originalmente por la doctorando durante sus estudios para la obtención del DEA de la Suficiencia Investigadora, excepto los de resistencia al corte que lo han sido también por la doctorando de forma original, pero ya en la etapa de redacción de la tesis. En el Capítulo 1 “Introducción” se describe la motivación, antecedentes, alcance y contenido de la tesis, ordenado según el índice que en él se incluye. Los Capítulos 2 “Meteorización, 3 “Balance Hídrico” y 4 “Humedades características” constituyen el “estado del arte” en el momento actual de los temas de geotecnia ambiental relacionados con la degradación de la superficie terrestre y la estabilidad de taludes. El Capítulo 2, tras matizar algunas generalidades, aporta elementos para la cuantificación de la alteración de rocas como el “índice climático de Weinert” y de la erosión de suelos como la “ecuación universal de pérdida de suelo (U.S.L.E.)” El Capítulo 3, partiendo de los fenómenos de precipitación y evapotranspiración, plantea el balance hídrico en vertientes con instrumentos para evaluar la infiltración y la escorrentía, conceptos imprescindibles para adentrarse en los de resistencia y erosionabilidad del conjunto suelo-agua. En los Apéndices A1 y A2, se recogen valores de coeficientes de infiltración en condiciones saturadas y no saturadas de los perfiles de suelos del Mapa de España. El Capítulo 4 se dedica al estudio de este conjunto suelo-agua con la definición de conceptos que lo caracterizan, basados en la relación entre los contenidos de ambos elementos o “humedad”, sus valores máximos y mínimos y la forma en la que es retenida el agua por el suelo. Este capítulo acaba con el concepto de “Curva característica Suelo-Agua/Soil Water Characteristic curve (SWCC)”, que liga el contenido de agua de un suelo con la tensión a la que está retenida (uauw) “succión” o con su expresión más usual “pF”. En el Apéndice A 3 se adjuntan las SWCC de los perfiles de suelos del Mapa de suelos de España. En el Capítulo 5 “Resistencia al corte de los suelos”, se detalla la influencia que tienen sobre la resistencia de los suelos factores como el paso del tiempo, el contenido de humedad y la presencia y tipo de vegetación en la superficie del suelo estudiado. El Capítulo 6 “Evaluación de la erosión”, analiza el factor de erosionabilidad del suelo “factor K” de la U.S.L.E., su evaluación en función de la textura, estructura y permeabilidad del suelo, con la estimación hecha para los cuarenta y dos perfiles de suelos del Mapa de España, contenida en el Apéndice 4. En el Capítulo 7 “Metodología de diseño” se hacen en su primera parte unas consideraciones geoambientales de diseño aplicables al estudio de los problemas de inestabilidades en taludes. La segunda parte constituye el núcleo de la tesis con la propuesta de “estimación de los parámetros de resistencia al corte del suelo”, consecuente con las teorías y metodología de análisis expuesta en los capítulos anteriores. En el Apéndice A 5 se presentan los valores de los parámetros coulombianos de resistencia al corte, ”c y Ф” estimados según la caracterización climática a partir del índice de Thornthwaite, en condicionesde diseño para humedades naturales máxima y mínima de los cuarenta y dos perfiles de suelos del Mapa de suelos de España. El Capítulo 8 “Aplicación a casos reales” se considera de gran interés al constituir una auténtica continuación de la segunda parte del capítulo anterior, desarrollando la metodología expuesta en él a cuatro problemáticas de infraestructuras de obras lineales, relacionadas con problemas de erosión y deslizamientos en taludes. El Capítulo 9 “Ensayos de referencia” se incluye como punto de apoyo (referencia) a las teorías expuestas, valorando la idoneidad de los tipos de ensayos y tipos de suelos seleccionados (Laboratorio de Geotecnia del CEDEX y Laboratorio Hong-Kong University of Science and Technology), utilizados para la obtención, por correlaciones deducidas, de las curvas SWCC de los perfiles de suelos del Mapa de España, incluídas en el Apéndice A 3, como se ha citado antes. En el Capítulo 10 “Conclusiones y Futuras Líneas de Investigación”se apuntan en primer lugar unas conclusiones que, a juicio de la doctorando, se pueden extraer con interés de esta tesis y a continuación se esbozan unas posibles líneas de investigación, fundamentalmente de tipo experimental, que complementarían los avances derivados de esta tesis o podrían esclarecer y abrir nuevas interpretaciones de los fenómenos naturales de erosión y estabilidad de taludes en los que ésta se ha centrado. Finalmente, en el Capítulo 11 “Bibliografía” se han reunido 328 referencias que reflejan una visión amplia y bastante completa del tema tratado, obtenida complementando las de tesis anteriores sobre esta singular materia (“Efecto estabilizador de la vegetación en taludes”, L Fort 1975 y “Determinación de las características de fricción en el contacto suelo-geotextil a diferentes succiones, mediante equipos de laboratorio singulares”, E Asanza 2009), con propias de la doctorando (9) y las consideradas de mayor interés de los últimos Congresos sobre Suelos no saturados,”Unsat 95”, “Unsat 2002” y “Unsat 2011” entre otros. ABSTRACT The thesis is organized in a volume of Memory composed of eleven chapters that make up the body of the thesis and other Appendices volume entitled "Geotechnical characterization of basis of the soils of Spain" that combines the characteristics of texture, permeability, moisture-suction, erosionability, and shear strength of forty-two profiles of soils representative of the types of the soil of Spain map in the form of pictures. These pictures have been produced originally by the student during their studies to obtain the DEA of the research, except those of the shear strength, also been done by the PhD student in an original way, but already at the stage of drafting of the thesis. Chapter 1 "Introducción" describes the motivation, background, scope and content of the thesis, ordered according to the index that is included. The Chapters: 2 "Weathering, 3 “Water Balance” and 4 “moisture characteristics" are the "State of the art" at the present time of geotechnical environmental issues related to the degradation of the Earth's surface and the slope stability. Chapter 2 after clarify some general information, provides elements for the quantification of the alteration of rocks as "Weinert climate index" and soil erosion as the "universal equation of loss of soil (U.S.L.E.)" Chapter 3, on the basis of the phenomena of precipitation and evapotranspiration, raises the water balance in sheds with instruments to evaluate infiltration and runoff, essential concepts into the resistance and erosionability water-soil joint. Values of soils coefficients of infiltration in saturated and unsaturated conditions from the Spain map of profiles are collected in the Appendices A1 and A2. Chapter 4 is dedicated to the study of this joint “soil-water”, with the definition of concepts that characterize it, based on the relationship between the contents of both elements or “moisture”, their maximum and minimum values and the way in which water is retained by the soil. This chapter ends with the concept of “Soil Water Characteristic curve (SWCC)", which linked the water content of a soil with the stress that it is retained (ua-uw) "suction" or its expression more usual "pF". The SWCC of the profiles of soils of the Spain soils Map are attached in the Appendix 3. In Chapter 5 “Soils shear strength”,is detailed the influence that they have on the resistance of soils factors such as the passage of time, the content of moisture and the presence and type of vegetation on the surface of the studied soil. Chapter 6 "Assessment of erosion", analyses the soil erodibility factor "Kfactor" of the U.S.L.E., its evaluation based on texture, structure and permeability of the soil, with the estimate for forty-two profiles of soils on the Spain Soils Map, contained in Appendix 4. Chapter 7 "Design methodology" some considerations are made in the first part geo-environmental design applicable to the study of the problems of instabilities in slopes. The second part constitutes the core of the thesis with the proposal of “estimation of parameters of shear strength”, of the soils consistent with theories and analytical methodology outlined in the previous chapters. Appendix A 5 presents the values of the coulombians parameters of shear strength, "c and Ф" according to the characterization of climate from the index of Thornthwaite, in design for natural moisture conditions maximum and minimum of forty-two profils of Spain Soils Map Chapter 8 "Application to real cases" is considered of great interest to constitute a true continuation of the second part of the previous chapter, developing the methodology exposed it to four problems of civil-works infrastructure, related to problems of erosion and landslides in slopes. Chapter 9 "Tests of reference" is included as point of support (reference) to the theories exposed, assessing the suitability of the types of tests and types of selected soils (Geotechnical laboratory of CEDEX and laboratory Hongkong University of Science and Technology), used to obtain, by deduced correlations, of curves SWCC of soils profiles on the Spain Soils Map, included in Appendix A. 3, as it was mentioned before. Chapter 10 "Conclusions and future research lines" are running first conclusions which, in the opinion of the candidate, can be extracted with interest of this thesis, and then, it outlines some possible lines of research, mainly experimental, which would complement the advances arising from this thesis or could clarify and open new interpretations of natural phenomena of erosion and slope stability in which it has focused. Finally, in Chapter 11 "Bibliography" 328 references have been included which reflect a broad and fairly comprehensive view of the subject matter, obtained complementing those of the previous theses on this singular issue ("Vegetation stabilizing effect on slopes", L Fort 1975, and "Determination of the characteristics of friction in the contact soil-geotextile to different-suctions, through special laboratory equipment", E Asanza 2009) with some of them from of the candidate (9) and the others from of the considered as the most interesting of recent conferences on unsaturated soils, "Unsat 95", "Unsat2002" and "Unsat 2011" among others.

Diagnóstico da Educação Ambiental no ensino de Geografia: Piracicaba, Capivari and Jundiaí hidrographic basins

The goals of this study are to identify the potencialities avaiable in elementary public schools for the development of an educational process wich includes environmental issues helpping to find its integration with university in order to contribuite raises teaching levels for a better comprehension of regional environmental problems. Research data were collected through questionnaires and interviews with geography teachers analyising theirs activities and perspectives on the environmental crisis and environmental education. The study also offers sugestions for the devellopment of interdisciplinaires programs trying to contibute for the construction of citizenship showing the importance of better comprehension from environmental problems which includes physical, economics, social, political and cultural aspects.

Ecomateriais: desenvolvimento e aplicação de materiais porosos funcionais para proteção ambiental

Fundamental aspects of the conception and applications of ecomaterials, in particular porous materials in the perspective of green chemistry are discussed in this paper. General recommendations for description and classification of porous materials are reviewed briefly. By way of illustration, some case studies of materials design and applications in pollution detection and remediation are described. It is shown here how different materials developed by our groups, such as porous glasses, ecomaterials from biomass and anionic clays were programmed to perform specific functions. A discussion of the present and future of ecomaterials in green chemistry is presented along with important key goals.

Os nanomateriais e a questão ambiental

The increasing use of nanomaterials in several products in different areas such as electronics, cosmetics, food and drugs has attracted the attention of the scientific community due to unknown properties of these materials, such as the life cycle and the interaction with receptor organisms once they reach the environment. In this context, the present work shows an updated scenario of nanomaterials applications, characterization methods and toxicity evaluation, also addressing important aspects related to the development and application of nanotechnology under the environmental point of view.

Ambiental volatile organic compounds in the megacity of São Paulo

In order to characterize the composition of the main urban air organic compounds in the megacity of Sao Paulo, analysis of samples collected during the winter of 2003 downtown was carried out. The samplings were performed on the roof of a building in the commercial center of São Paulo. Hydrocarbons and carbonyls compounds were collected on August 4, 5 and 6. Comparing to previous data, the concentration of hydrocarbons presented no decrease in the concentration, except for the aldehydes, which decreased when compared to previous data. Among the HCs species analyzed, the highest concentrations observed were those of toluene (7.5 ± 3.4 ppbv), n-decane (3.2 ± 2.0 ppbv), benzene (2.7 ± 1.4 ppbv) and 1,3,5-trimethylbenzene (2.2 ± 1.5 ppbv).

Educação ambiental, sustentabilidade e ciência: o papel da mídia na difusão de conhecimentos científicos

São problemas de ordem ambiental: aquecimento global, mudanças climáticas, escassez de recursos naturais, resíduo. Em resposta, têm sido gerados novos saberes no campo da ciência, tecnologia e educação chamada ambiental de modo a se proporem alternativas para que o homem possa relacionar-se com o ambiente de maneira sustentável, e a mídia tem contribuído sobremaneira na veiculação desses conhecimentos. Na imprensa escrita, revistas e jornais têm criado seções, suplementos, cadernos tematizando educação e meio ambiente. Produzida pela revista Carta Capital, desde 2006, a revista Carta na Escola busca difundir "atualidades em sala de aula", e de setembro de 2007 a agosto de 2008 publicou a série "Sustentabilidade na Escola", com dez artigos relacionando sustentabilidade, ciência e educação. A partir do referencial teórico-metodológico da análise dialógica do discurso, este artigo analisa o discurso da sustentabilidade baseado na difusão de conhecimentos científicos, proposto nessa série, e sua limitação enquanto estratégia de educação ambiental.

Experimento didático sobre cromatografia gasosa: uma abordagem analítica e ambiental

This paper describes an experiment to teach the principles of gas chromatography exploring the boiling points and polarities to explain the elution order of a series of alcohols, benzene and n-propanone, as well as to teach the response factor concept and the internal standard addition method. Retention times and response factors are used for qualitative identification and quantitative analysis of a hypothetical contamination source in a simulated water sample. The internal standard n-propanol is further used for quantification of benzene and n-butanol in the water sample. This experiment has been taught in the instrumental analysis course offered to chemistry and oceanography students.

Caracterização da mineração aurífera em Faina, Goiás, em um contexto ambiental histórico e atual

Faz-se, por meio de uma abordagem ambiental histórico-dialética, a caracterização dos processos auríferos desenvolvidos no município de Faina, Goiás. São analisadas três atividades: mineração escrava, mineração de dragagem e mineração industrial. Evidenciou-se que a exploração por dragagem tem um maior poder impactante. Sobretudo, a mineração aurífera em Faina contribuiu para a história ambiental local e para o resgate dessa no Brasil.

Participação comunitária em um programa de intervenção em área de proteção ambiental

Este artigo discute os conceitos de participação e empowerment em Promoção da Saúde e Desenvolvimento Sustentável, considerando as agendas de implementação local, Municípios/Cidades Saudáveis e Agenda 21, e a importância dos processos de avaliação nesse contexto, por meio da análise de uma intervenção em área de mananciais - o Programa Bairro Ecológico (PBE), desenvolvido em 51 bairros do município de São Bernardo do Campo, Estado de São Paulo, Brasil. O estudo teve por objetivo avaliar os processos de participação e empowerment da comunidade, a partir das ações desencadeadas pelo PBE. Foram aplicados questionários e realizados grupos focais com moradores de bairros que sofreram a intervenção. Também foram realizadas entrevistas individuais com gestores do programa e do poder judiciário. Os resultados indicaram que a participação na implementação do PBE favoreceu o empowerment individual e grupal, presente nas duas comunidades estudadas. As comunidades tornaram-se mais organizadas. Há indícios de que os processos de tomada de decisões são centralizados. Apesar disso, as comunidades entendem que sua participação no programa lhes traz muitas coisas boas. Houve um processo participativo no desenvolvimento do programa, ainda que alguns relatos apontem para o caráter obrigatório da participação. Deve-se destacar o impacto do envolvimento e fortalecimento das lideranças na implementação e sustentabilidade do programa. No que diz respeito a esta última, verificou-se que a sensibilização ambiental tem sido fator determinante para a execução e manutenção das ações ao longo do tempo.

Pesquisas em gestão ambiental: análise de sua evolução na Universidade de São Paulo

Aumento da produção de pesquisas em gestão ambiental ocorreu após conferências internacionais sobre ambiente e desenvolvimento, embora os primeiros grupos de pesquisa da USP tenham se formado na década de 1980. Elas são majoritariamente ligadas às Ciências Sociais Aplicadas e aos temas produção, planejamento e economia. A USP é reativa à inserção da temática em seus programas, mas gestão ambiental ainda é periférica.

Utilização de pelos de animais silvestres para monitoramento ambiental de Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn

This study investigates the use of wild animal hair of C. brachyurus, C. thous and L. pardalis as biomonitors of trace metal at Parque Nacional das Emas, Brazil. Results reveal a strong correlation between Cd and Pb as well as Cu and Zn, which suggests a single source of emission. Most metals showed a lower or equal concentration than those obtained in previous studies. The research shows that monitoring may be performed only with Zn, Pb, Cd, and Cr because of statistical similarity and of a non-natural occurrence of large amounts of the material under analysis.