Relação da velocidade de escoamento da solução e do comprimento da coluna de solo com os parâmetros de transporte de potássio em um latossolo e um neossolo

Devido à importância dos estudos de deslocamento de solutos em colunas de solo, para avaliar os riscos de poluição do solo e das águas subterrâneas, e à falta de padronização no comprimento da coluna de solo utilizada (L) e na velocidade de escoamento da solução aplicada (), realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a relação de L e de com o coeficiente de dispersão-difusão (D), a dispersividade (λ) e o fator de retardamento (R) do K+ em um Latossolo Vermelho distrófico (LVd) e num Neossolo Quartzarênico órtico (RQo). Foram testados cinco comprimentos de colunas (0,10, 0,20, 0,30, 0,40 e 0,50 m) e quatro velocidades, sendo 0,62, 0,69, 0,75 e 0,81 m h-1 para o LVd e 0,37, 0,40, 0,44 e 0,48 m h-1 para o RQo. Aplicou-se uma solução deslocadora de 130 mg L-1 de K+ nas colunas montadas com o solo desestruturado e saturadas com uma solução de CaCl2 5 mmol L-1. Os parâmetros de transporte R e D foram obtidos utilizando-se o programa computacional Disp; a λ foi obtida pela equação D = Do + λ, sendo Do igual a 7,13 10-6 m² h-1 para o KCl. Houve relação do comprimento da coluna e da velocidade de escoamento da solução com os parâmetros de transporte do K+ tanto no LVd quanto no RQo. No LVd, o fator de retardamento aumentou com o aumento na velocidade de escoamento da solução. Em ambos os solos, o fator de retardamento diminuiu com o aumento no comprimento da coluna; o coeficiente de dispersão-difusão aumentou com o aumento na velocidade de escoamento da solução e com o aumento no comprimento da coluna de solo; e a dispersividade também aumentou com o aumento no comprimento da coluna.

Comportamento de zinco e manganês de pilhas alcalinas em uma coluna de solo

The aim of this study was to evaluate the behavior of Zn and Mn in a soil column. Two soil columns were sampled, and four opened alkaline batteries were placed at the top of one soil column. An acid-rainwater solution (HNO3 and H2SO4; pH 4) was percolated through the battery contaminated column during one year. The results showed that the leaching of alkaline batteries caused enrichment of 70 and 11 times in the Zn and Mn concentration of the topsoil, respectively. Additionally, leaching of electrolyte (KOH) from the batteries increased the soil pH in the contaminated column.

Avaliação da lixiviação do cádmio e níquel provenientes da degradação de baterias níquel-cádmio em uma coluna de solo

Spent nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries and salts of nickel and cadmium were placed in two different columns of soil for a period of two years. A leaching solution was passed through them at ambient temperature in this period. The behavior of metals in each column was then evaluated. Under the conditions of the experiment, cadmium and nickel demonstrated the potential to contaminate and affect the natural cycles of soil. The disposal of Ni-Cd batteries directly to the soil also increased the concentration of nickel (349 mg kg-1) and cadmium (2890 mg kg-1), sometimes exceeding the intervention values defined in CONAMA resolution 420/09.

Biodegradação de filmes de polietileno de baixa densidade (PEBD), polihidroxibutirato-co-hidroxivalerato (PHBV) e blenda de PEBD/PHBV (70/30), em coluna de solo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mobilidade de metais pesados em solo tratado com resíduo siderúrgico ácido

Amostras do horizonte Bt de um Podzólico Vermelho-Amarelo (PV), predominante no aterro-piloto de resíduos industriais (ARSI) da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), foram acondicionadas, em 1992, em colunas de vidro com 5,4 cm de diâmetro e 37 cm de altura. Sobre essas amostras de solo foram colocadas amostras de um resíduo ácido da CSN na proporção solo-resíduo de 4:1 (conforme a concepção básica do projeto do ARSI). Tal sistema resíduo-solo foi lixiviado com 50 volumes-poro de água deionizada, com pH 4,5, com o objetivo de avaliar a movimentação de Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Cd e Pb nas colunas. Depois da lixiviação, removeu-se o resíduo do topo das colunas, e seccionaram-se as amostras de solo em 4 partes iguais. Os metais pesados das amostras do resíduo e do solo foram extraídos seqüencialmente. 0 Pb, Cu e Cr mobilizados do resíduo ficaram retidos nos primeiros 5 cm da coluna de solo. 0 Zn, Mn, Ni e Cd tiveram aumento da concentração em profundidade. Nos efluentes das colunas com o resíduo, foram observadas concentrações de Mn e Ni bem superiores aos padrões permitidos pela Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente (FEEMA, 1985).

Plantas invasoras para melhorar a eficiência da calagem na correção da acidez subsuperficial do solo

Foram desenvolvidos estudos com colunas de solo (Ø = 4 cm; h = 25 cm) em condições de laboratório, em Londrina, durante os anos de 1999 e 2000, utilizando-se o horizonte Bw de um Latossolo Vermelho. As seguintes plantas foram testadas: agriãozinho das pastagens (Synedrellopsis grisebachii), carrapicho-de-carneiro (Acanthospermum hispidum ), caruru roxo (Amaranthus hybridus), ordão-de-frade (Leonotis nepetifolia: ), losna branca (Parthenium hysterophorus), mamona (Ricinus communis), picão branco (Galinsoga parviflora) e trapoeraba (Commelina benghalensis ). Extratos aquosos da parte aérea das plantas (3 g em 150 mL) foram aplicados na superfície do solo e lixiviados com três volumes de poros de água destilada, em tratamentos com calcário na superfície. Avaliaram-se as alterações no pH do solo e os teores de cátions trocáveis (Ca, Al, K e Mg) em camadas do solo de 5 cm e na solução efluente. A calagem superficial (sem extrato vegetal) aumentou o pH e o Ca e diminuiu o Al apenas no local de aplicação e, em menor intensidade, na camada de 5-10 cm. Os extratos de plantas e calagem superficial aumentaram o pH e reduziram Al até 20 cm de profundidade. A mamona foi a planta invasora que apresentou a maior capacidade de transportar Ca, elevando a concentração do nutriente até 15 cm de profundidade. As plantas de maior efeito na acidez foram: picão branco e trapoeraba, que também causaram a maior lixiviação de Al da coluna de solo. As de menor efeito foram: agriãozinho e carrapicho-de-carneiro. As plantas invasoras testadas apresentaram potencial para uso, objetivando o aumento da eficiência da calagem na correção da acidez da subsuperfície do solo.

Crescimento de plantas de cajueiro anão precoce influenciado pela compactação e temperatura do solo

Atribui-se ao uso de práticas culturais inadequadas uma das causas da redução drástica dos níveis de produtividade e produção da cultura do caju no nordeste brasileiro. A eliminação periódica da cobertura vegetal e o tráfego de máquinas e implementos condicionam temperaturas e densidade de solo que podem comprometer o crescimento e desenvolvimento das plantas, o que é mais preocupante ainda, considerando a textura arenosa dos solos cultivados e as condições climáticas da região. A partir destas constatações, desenvolveu-se o presente trabalho, com vistas em fornecer indicativos capazes de permitir uma avaliação dos efeitos das condições de solo e clima, objetivando identificar o comportamento de plantas de cajueiro anão precoce, submetidas a diferentes níveis de compactação e temperatura de solo, como meio de testar a hipótese de que níveis crescentes destes fatores podem reduzir seu crescimento. O presente trabalho foi desenvolvido em condições controladas, utilizando colunas de solo em tubos de PVC, nas quais se adicionou o Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico típico. Submeteram-se estas colunas a dois níveis de temperatura do solo, um com as colunas de solo isoladas com folhas de isopor pintadas na cor alumínio (tratamento isolado-TI), e o outro, com colunas não isoladas, mas com os tubos de PVC pintados na cor preta, para maior absorção de luz (tratamento não isolado-TNI). Os níveis de densidade a que foram ajustadas as camadas compactadas da coluna de solo foram 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6 e 1,7 Mg m-3, sendo o restante da coluna a 1,3 Mg m-3. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, com arranjo fatorial 6 x 2 (seis níveis de compactação e dois níveis de temperatura), com três repetições. Após o período de 12 meses de cultivo das plantas, a parte aérea foi colhida, determinando-se matéria seca da parte aérea, altura da planta, diâmetro do caule e número de ramificações da parte aérea. Os anéis da coluna de solo foram separados e as raízes foram coletadas, determinando-se, por meio do número de pixels, a área radicular, o comprimento de raízes e a densidade radicular. O aumento da temperatura e da densidade do solo reduziu o crescimento, afetando tanto a parte aérea quanto o sistema radicular das plantas de cajueiro.

Mobilidade do paclobutrazol em um solo franco-arenoso cultivado com manga no nordeste brasileiro

No Brasil, os produtos de manga fazem uso intenso do paclobutrazol como regulador de crescimento. No entanto, pouco se sabe sobre seu potencial de transporte em condições de solo e clima brasileiros. O presente estudo teve como objetivo avaliar a sorção e a mobilidade do paclobutrazol (PBZ), um fitorregulador de crescimento do grupo químico triazol, em um solo franco-arenoso da região submédia no vale do rio São Francisco, onde é intenso o cultivo de manga. O estudo de sorção foi realizado por meio de isotermas, em cinco concentrações (1,24; 2,48; 5,08; 10,22; e 20,52 mg L-1), utilizando o produto radioativo (14C-PBZ) como traçador. A dessorção foi avaliada após o descarte do sobrenadante e subseqüente adição de solução de CaCl2 0,01 mol L-1, etapa esta que foi repetida quatro vezes. Já a mobilidade do PBZ foi avaliada em colunas empacotadas com solo, com a simulação de 300 mm de chuva, uniformemente distribuída durante 72 h. O PBZ apresentou baixo potencial de sorção no solo estudado (Kf = 1,06 mg1-N L N kg-1; Kd (médio) = 0,83 L kg-1; e K OC (médio) = 165,7 L kg-1), o que correspondeu à sorção, em média, de 24,7 % da quantidade aplicada. No processo de dessorção, apenas 5,3 % do PBZ aplicado ficou retido às partículas do solo, e 19,4 % foi dessorvido à solução do solo. Portanto, em média, 75,3 % do PBZ aplicado não foi sorvido e 19,4 % foi dessorvido, totalizando 94,7 % do produto disponível na solução do solo. Apesar disso, apenas 0,83 % do PBZ aplicado foi lixiviado da coluna de solo, e 43,7 % da quantidade aplicada foi transportada para além dos primeiros 10 cm de profundidade do solo. Portanto, a mobilidade do PBZ foi menor do que aquela esperada, por se tratar de um solo com elevado teor de areia (77,5 %) e baixo teor de C orgânico (5 g dm-3) e em razão da grande quantidade de chuva simulada (300 mm). Mesmo assim, não se pode descartar, pelo menos totalmente, a possibilidade de que possa ocorrer lixiviação do PBZ, uma vez que ele mostrou mobilidade no perfil da coluna.

Avaliação de sensor capacitivo para o monitoramento do teor de água do solo

Este trabalho teve como objetivo avaliar sensores capacitivos desenvolvidos para monitorar o teor de água do solo. Os sensores foram submetidos a testes para avaliar o efeito da temperatura, o tempo de resposta, obter a equação de calibração e determinar a sua sensibilidade. Foram analisados em diferentes situações (solo, água e ar) e temperaturas (25 ºC; 20 ºC; 15 ºC; 10 ºC; 5º C e 0 ºC). A calibração foi efetuada com um dos sensores capacitivos instalado em uma coluna de solo (indeformada) contida em um tubo de PVC (0,015066 m³) e suspensa em um dos lados de uma balança de braços. Na outra extremidade da balança, havia uma célula de carga conectada a um sistema de aquisição de dados. Os resultados indicaram redução na frequência do sensor capacitivo com o aumento da temperatura. O sensor capacitivo apresentou alta velocidade de resposta (menos de um segundo) ao imergi-lo na água e às variações da quantidade de água na amostra de solo e detectou as mudanças de perda de água pela coluna de solo no decorrer deste experimento, apresentando maior sensibilidade à medida que se diminui o conteúdo de água no solo. Portanto, o sensor capacitivo pode ser utilizado para determinar o teor de água do solo de forma adequada.

Influência da geometria e umidade de colunas de solo na biodegradação de filmes de PCL

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudos de foto termo e biodegradação de blendas de PEBD/PHB em colunas de solo

A grande quantidade de resíduos plásticos sintéticos descartada diariamente no meio ambiente tem preocupado governantes do mundo todo. No sentido de minimizar este problema várias soluções estão sendo propostas. Uma delas é a busca de materiais potencialmente biodegradáveis no solo. Neste trabalho desenvolveu-se blendas de poli(3-hidroxibutirato) PHB, um polímero biodegradável, com polietileno de baixa densidade PEBD, um polímero convencional e avaliou-se os efeitos do termotratamento em estufa e do fototratamento em câmara de envelhecimento acelerado sobre a biodegradação destes filmes em coluna de solo. As blendas de PEBD/PHB foram preparadas em composições de 90/10, 80/20 e 70/30, utilizando prensa sob aquecimento e os filmes foram analisados por Espectroscopia de Absorção no Infravermelho (FTIR), Microscopia de Luz Polarizada (MLP), perda de massa e ângulo de contato.

Equações de previsão dos movimentos sísmicos à superfície para a região Autónoma dos Açores

Um dos principais problemas e interesses da engenharia sísmica prende‐se com a previsão dos efeitos que eventos sísmicos futuros possam provocar à superfície do terreno de um dado local que permita o desenvolvimento de estratégias de prevenção e mitigação de efeitos assim como de estratégias que visem incrementar a resiliência da região em questão. Esta previsão requer informação relativa quer a movimentos sísmicos ocorridos anteriormente quer ao solo existente no local a fim de se estabelecer uma relação entre as características de eventos e os deslocamentos verificados à superfície. Para a região Autónoma dos Açores ambos os conjuntos de informação disponível revelam‐se em número insuficiente para que daí resulte uma análise adequada. No sentido de contribuir para a resolução do problema apresentado, o presente trabalho recorre num primeiro momento à metodologia estatística para a elaboração de colunas de solo, com caracter sintético, que permitam a colmatação das lacunas existentes na base de dados da região. Num segundo momento recorre‐se ao modelo de propagação unidireccional de ondas de corte através de uma coluna de solo, como forma de avaliar os efeitos que um conjunto de acções sísmicas produzem no topo da coluna fazendo‐se recurso do conjunto de colunas sintéticas, elaborado no presente trabalho, assim como da base de dados de acções sísmicas, de caracter sintético, existente para o afloramento rochoso no arquipélago dos Açores. Da avaliação do modo de propagação de ondas sísmicas resulta um conjunto de espectros que servemde base à elaboração de equações de previsão dos movimentos sísmicos para os diferentes tipos de terreno da região.

Cádmio em Latossolo Vermelho cultivado com milho em colunas: mobilidade e biodisponibilidade

Com vistas em avaliar a dinâmica do cádmio no sistema solo-planta, instalou-se um experimento em colunas de PVC (0,10 m de diâmetro e 0,80 m de altura), preenchidas com amostras de Latossolo Vermelho distrófico típico com 320 g kg-1 de argila (elevou-se V % a 70) onde se aplicou biossólido (pH 6) contaminado com Cd, incorporado na camada de 0-0,2 m da coluna. Os tratamentos com biossólido contaminado com cádmio foram (mg kg-1): 0 (testemunha), 2.500 e 5.000 de Cd e dois adicionais (2.500 Cd + 2.500 Pb e 5.000 Cd + 5.000 Pb). Cultivou-se milho nas colunas por um período de 80 dias. As concentrações de Cd nas amostras de solo e na parte aérea do milho foram determinadas em extrato nitro-perclórico. A alta concentração do Cd no solo restringiu-se apenas à camada de incorporação, não havendo lixiviação do elemento na coluna do solo. A concentração de 12 mg kg-1 de Cd não foi suficiente para provocar sintomas visuais de fitotoxidez de Cd em milho. O Pb adicionado juntamente com o Cd não apresentou interferência no sistema solo-planta.

Mobilidade de cátions e correção da acidez de um Cambissolo em função da aplicação superficial de calcário combinado com sais de potássio

A menor reatividade do calcário abaixo dos locais de aplicação deve-se principalmente à sua baixa solubilidade, ao aumento das cargas negativas nas camadas aplicadas devido ao aumento do pH e à pequena permanência dos ânions adicionados na solução do solo. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da adição de ânions a partir de sais de K sobre a superfície do solo, no incremento da reatividade do calcário e na mobilidade de seus cátions em um Cambissolo Húmico. O experimento foi realizado em 2005, em solo com 360 g kg-1 de argila, 60 g kg-1 de matéria orgânica e pH 4,1. Foram utilizadas três doses de calcário dolomítico (0, 0,74 e 1,48 kg m-2), combinadas com 40 g m-2 de K, na forma de KCl ou de KNO3, e com uma testemunha sem K, todos incorporados no primeiro centímetro da coluna do solo. As unidades experimentais (colunas de PVC com 10 x 30 cm, contendo 1,5 kg de solo) foram percoladas 21 vezes, a cada sete dias, com 300 mL de água destilada por semana, totalizando o equivalente a 800 mm de chuva. Os sais potássicos lixiviaram muito mais Ca e Mg do que o calcário. Na média dos três tratamentos de calagem, a adição dos sais aumentou a lixiviação total de Ca, Mg e K, respectivamente de 36 para 132 mg, de 5,8 para 26 mg e de 25 para 51 mg/coluna, relativamente ao tratamento sem adição de sal. Na ausência dos sais, a aplicação da maior dose de calcário dolomítico lixiviou apenas 5 mg de Ca e 1,2 mg/coluna de Mg, em relação ao tratamento sem calcário. A calagem superficial afetou o pH do solo e a concentração de Ca, Mg e Al trocável até a profundidade máxima de 5,0 cm, cujas alterações foram quase sempre proporcionais à dose aplicada, porém não foram influenciadas pela adição dos sais. A aplicação dos fertilizantes potássicos não influenciou a capacidade reativa do calcário aplicado na superfície do solo.

Distribuição do amônio, nitrato, potássio e fósforo em colunas de latossolos fertirrigadas

Na fertirrigação, é conveniente aplicar os nutrientes de forma a conseguir sua localização na profundidade mais adequada para absorção por parte das culturas: em maior profundidadepara a cultura perene e, mais superficialmente, nas culturas de ciclo curto. Com os objetivos de estabelecer em que fração da lâmina de irrigação devem ser aplicada as doses de N (NH4+ e NO3-); K+ e H2PO4-, de investigar qual o melhor fracionamento de suas doses, de modo a localizá-los na profundidade adequada, e de determinar a distribuição na coluna de NH4+, NO3-, K+ e H2PO4- aplicados por fertirrigação, foi realizado um experimento em laboratório, utilizando colunas de percolação. Os tratamentos corresponderam a um fatorial 4 (1 + 7), sendo quatro Latossolos de Minas Gerais [dois Latossolos Vermelho-Amarelos distróficos (LVAd1 e LVAd2), um Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf) e um Latossolo Vermelho distrófico (LVd)], uma testemunha (aplicação de água deionizada) e sete formas de aplicação de 1 mmol dm-3 de NH4+, 1 mmol dm-3 de NO3-, 2 mmol dm-3 de K+ e 0,667 mmol dm-3 de H2PO4-. A lâmina de água foi dividida em cinco frações iguais (F1 a F5) e a dose dos nutrientes aplicada integralmente (D), ou fracionada em duas (D1/2) ou em três vezes (D1/3). Assim, a aplicação dos nutrientes foi feita segundo o esquema: F2D, F3D, F4D, F2D1/2F3D1/2 , F3D1/2F4D 1/2, F2D1/2F4D1/2 ou F2D1/3F3D1/3 F4D1/3. Subamostras foram utilizadas na análise de NH4+; NO3-; K+ e H2PO4-, determinando-se a distribuição desses nutrientes na coluna de solo. A mobilidade apresentou a seguinte ordem nos solos LVAd1, LVAd2 e LVd: NO3- > NH4+ > K+ > H2PO4-. Já para o solo LVdf, a ordem foi NH4+ > NO3- > K+ > H2PO4-. A ordem de risco de contaminação de águas subterrâneas por NO3- foi a seguinte: LVAd1 > LVAd2 > LVdf > LVd. A quantidade de água acrescentada a cada coluna, inferior a meio volume de poros, não foi suficiente para deslocar o H2PO4- além do primeiro anel. Para os outros íons em estudo, a localização em maior profundidade, quando aplicados como pulso único, foi verificada com a maior concentração no pulso (D > D1/2 > D 1/3) e com a maior lâmina de água posterior à sua aplicação (F2D > F3D > F 4D e F2D1/2F3D1/2 > F3D1/2F4D1/2 ). Os resultados evidenciam que a mobilidade diferencial de N (NH4+ e NO3-) e K+ exigiria escolha cuidadosa das doses desses nutrientes na solução, a fim de evitar perdas de N (NH4+ e NO3-) por lixiviação, ou localização excessivamente superficial do K+. A baixa mobilidade do H2PO4- mostra que a fertirrigação não seria uma técnica apropriada para sua incorporação no perfil do solo, visando à fertilização das culturas.