A definição adequada da lâmina para lixiviação de sais e recuperação de solos salinos depende da qualidade dos resultados obtidos por meio das diversas equações disponíveis para esse fim. Sabendo disso, objetivou-se, com este trabalho: a) avaliar a eficiência de equações empíricas utilizadas para determinar a lâmina de água necessária à recuperação de solos salinos, bem como, b) a caracterização da mobilidade e distribuição do íon sódio em colunas de solo usando dados experimentais e simulados no modelo computacional MIDI. O estudo constou de etapas experimentais e de simulação e foi conduzido nas dependências do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" - ESALQ/USP, Piracicaba - SP. O experimento em casa de vegetação consistiu na aplicação de três lâminas de lixiviação para lavagem e recuperação de dois materiais de solos, armazenados em 36 colunas. Anteriormente, cada solo foi artificialmente salinizado, por meio da aplicação de cloreto de sódio, elevando-se a condutividade elétrica da solução do solo para valores aproximados de 3,0 e 6,0 dS m-1. Assim, os tratamentos, em delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, corresponderam a um fatorial de 3 x 2 x 2, decorrente das combinações de três lâminas de lixiviação com dois tipos de solo e dois níveis de salinidade. As lâminas, calculadas a partir do volume de poros de cada solo, foram aplicadas por meio de um sistema de irrigação (gotejamento) a uma vazão de 8 L h-1. Após a aplicação das lâminas, a solução do solo de cada coluna foi extraída e levada ao laboratório para se determinar a condutividade elétrica e concentração de sódio. Nesta etapa foram avaliadas as alterações nas características químicas do solo, em resposta à aplicação das lâminas. Em seguida, equações empíricas foram utilizadas para estimar as concentrações de sais remanescentes na solução do solo, em função das lâminas de lixiviação aplicadas; enquanto que o modelo MIDI foi empregado para simular a distribuição do sódio no perfil do solo. Os cenários teóricos gerados a partir do uso das equações e do modelo MIDI foram comparados com os resultados experimentais, observados nos ensaios com as colunas de solos instaladas na casa de vegetação. As concentrações de sódio e, consequentemente, os valores de condutividade elétrica da solução do solo reduziram de maneira inversamente proporcional com a aplicação das lâminas de lixiviação; sendo os melhores resultados observados no solo arenoso, em função da maior mobilidade do sódio neste material. De maneira geral, as equações testadas foram mais eficientes no solo arenoso e, dentre elas, a proposta de Cordeiro (2001) foi a que apresentou respostas mais coerentes com os resultados obtidos experimentalmente. / The method to properly determine salt leaching water depth and recovery of saline soils depends on the quality of the results obtained by various equations available for this purpose. The objectives of this research were: a) to evaluate the efficiency of empirical equations used to determine the water depth required for saline soils reclamation and b) to characterize the mobility and distribution of sodium in soil columns using experimental and simulated data via the MIDI model. The study consisted of experimental and simulated steps and was carried out at the Department of Biosystems Engineering (\"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture - ESALQ/USP), in Piracicaba, SP. The greenhouse experiment began by applying three leaching water depth for washing and reclaiming two soil types stored in 36 columns. Previously each soil sample was artificially salinized by applying sodium chloride, increasing electrical conductivity (EC) in the soil solution to approximate values of 3.0 and 6.0 dS m-1. Thus, the treatments in random block design, with three replications, corresponded to a factorial 3 x 2 x 2, arisen from the combinations of three water depth with two soils types and two levels of salinity. The water depth was calculated based on the pore volume of each soil type, were applied by drip irrigation system at a flow rate of 8 L h-1. After the water depth application, the soil solution of each column was extracted and taken to the laboratory to determine the EC and sodium concentration. The changes in soil chemical properties in response to application of the water depths were then evaluated. Empirical equations were used to estimate the remaining sodium concentrations in the soil solution according to the applied water depth; while the MIDI model was used to simulate the sodium ion distribution in the soil profile. The theoretical scenarios generated from the use of the equations along with the MIDI model were compared with the experimental results observed in tests with soil columns installed in the greenhouse. The sodium concentrations and the values of EC in the soil solution were reduced inversely proportional to the application of leaching water depth. The best results were observed in sandy soil, owing to the greater mobility of sodium in this material. In general, the equations tested in sandy soil were more efficient and, among them, the one proposed by Cordeiro (2001) was the most accurate when compared to results obtained experimentally.

A definição adequada da lâmina para lixiviação de sais e recuperação de solos salinos depende da qualidade dos resultados obtidos por meio das diversas equações disponíveis para esse fim. Sabendo disso, objetivou-se, com este trabalho: a) avaliar a eficiência de equações empíricas utilizadas para determinar a lâmina de água necessária à recuperação de solos salinos, bem como, b) a caracterização da mobilidade e distribuição do íon sódio em colunas de solo usando dados experimentais e simulados no modelo computacional MIDI. O estudo constou de etapas experimentais e de simulação e foi conduzido nas dependências do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" - ESALQ/USP, Piracicaba - SP. O experimento em casa de vegetação consistiu na aplicação de três lâminas de lixiviação para lavagem e recuperação de dois materiais de solos, armazenados em 36 colunas. Anteriormente, cada solo foi artificialmente salinizado, por meio da aplicação de cloreto de sódio, elevando-se a condutividade elétrica da solução do solo para valores aproximados de 3,0 e 6,0 dS m-1. Assim, os tratamentos, em delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, corresponderam a um fatorial de 3 x 2 x 2, decorrente das combinações de três lâminas de lixiviação com dois tipos de solo e dois níveis de salinidade. As lâminas, calculadas a partir do volume de poros de cada solo, foram aplicadas por meio de um sistema de irrigação (gotejamento) a uma vazão de 8 L h-1. Após a aplicação das lâminas, a solução do solo de cada coluna foi extraída e levada ao laboratório para se determinar a condutividade elétrica e concentração de sódio. Nesta etapa foram avaliadas as alterações nas características químicas do solo, em resposta à aplicação das lâminas. Em seguida, equações empíricas foram utilizadas para estimar as concentrações de sais remanescentes na solução do solo, em função das lâminas de lixiviação aplicadas; enquanto que o modelo MIDI foi empregado para simular a distribuição do sódio no perfil do solo. Os cenários teóricos gerados a partir do uso das equações e do modelo MIDI foram comparados com os resultados experimentais, observados nos ensaios com as colunas de solos instaladas na casa de vegetação. As concentrações de sódio e, consequentemente, os valores de condutividade elétrica da solução do solo reduziram de maneira inversamente proporcional com a aplicação das lâminas de lixiviação; sendo os melhores resultados observados no solo arenoso, em função da maior mobilidade do sódio neste material. De maneira geral, as equações testadas foram mais eficientes no solo arenoso e, dentre elas, a proposta de Cordeiro (2001) foi a que apresentou respostas mais coerentes com os resultados obtidos experimentalmente. / The method to properly determine salt leaching water depth and recovery of saline soils depends on the quality of the results obtained by various equations available for this purpose. The objectives of this research were: a) to evaluate the efficiency of empirical equations used to determine the water depth required for saline soils reclamation and b) to characterize the mobility and distribution of sodium in soil columns using experimental and simulated data via the MIDI model. The study consisted of experimental and simulated steps and was carried out at the Department of Biosystems Engineering (\"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture - ESALQ/USP), in Piracicaba, SP. The greenhouse experiment began by applying three leaching water depth for washing and reclaiming two soil types stored in 36 columns. Previously each soil sample was artificially salinized by applying sodium chloride, increasing electrical conductivity (EC) in the soil solution to approximate values of 3.0 and 6.0 dS m-1. Thus, the treatments in random block design, with three replications, corresponded to a factorial 3 x 2 x 2, arisen from the combinations of three water depth with two soils types and two levels of salinity. The water depth was calculated based on the pore volume of each soil type, were applied by drip irrigation system at a flow rate of 8 L h-1. After the water depth application, the soil solution of each column was extracted and taken to the laboratory to determine the EC and sodium concentration. The changes in soil chemical properties in response to application of the water depths were then evaluated. Empirical equations were used to estimate the remaining sodium concentrations in the soil solution according to the applied water depth; while the MIDI model was used to simulate the sodium ion distribution in the soil profile. The theoretical scenarios generated from the use of the equations along with the MIDI model were compared with the experimental results observed in tests with soil columns installed in the greenhouse. The sodium concentrations and the values of EC in the soil solution were reduced inversely proportional to the application of leaching water depth. The best results were observed in sandy soil, owing to the greater mobility of sodium in this material. In general, the equations tested in sandy soil were more efficient and, among them, the one proposed by Cordeiro (2001) was the most accurate when compared to results obtained experimentally.

Les sols sous contraintes que ce soit du point de vue charges polluantes comme avec les Métaux Traces (MT) ou bien du point de vue stress hydrique (perte des capacités de rétention menant à la désertification des sols) concernent de nombreux espaces du territoire national, de même que la région du pourtour Méditerranéen. Le nombre de sites pollués par des substances inorganiques affectant de larges espaces est en constante augmentation. Les stratégies pour leur rémédiation sont variées mais très peu envisagent la dépollution tout en restaurant les propriétés pédologiques des sols concernés. La rémédiation comme la restauration des capacités fertilisantes de sols pollués sont un enjeu international. Pour cela, la stratégie de cette étude porte sur le développement d’outils technologiques innovants basée sur la phytorémédiation assistée par des matrices duales de sols contaminés par des MT (Cuivre, Chrome, Arsenic). Ces matrices duales ont une action double concomitante en permettant une immobilisation ou un piégeage des MT tout en favorisant la repousse végétale ou la catalyse de la croissance végétale. Le piégeage peut se faire par l’apport d’amendement ayant des capacités d’échanges (généralement liées à l’existence de phase allophane et/ou d’un réseau poral important) et de rétention (liées au réseau porale et à l’existence de phases minérales type phosphates, silice amorphe, oxydes hydroxydes de fer-manganèse). L’élaboration, à partir de laitiers d’aciéries, d’une matrice susceptible d’adsorber des MT (aspect dépollution) tout en favorisant la pousse végétale (aspect amendement) nous a permis de tester ce produit de synthèse. La seconde originalité de cette étude est d’analyser le potentiel de ces matrices, non seulement à différentes échelles (du pot en passant par le stade mésocosme et jusqu’au champ), du point de vue impact écotoxique – dépollution de sols associé à une re-végétalisation. Cette dernière participe également au transfert des charges polluantes (MT) depuis l’amendement de synthèse ou du sol vers, et dans le réseau racinaire des radicelles et ainsi favoriser la réhabilitation des propriétés hydriques des sols par le développement d’un couvert végétale pérenne. On conjugue ainsi un apport dépolluant à celui de maintient de la potentielle anti-désertification grâce au développement de solutions innovantes respectueuses de l’environnement sur la base de technologie douce valorisant les co produits de l’industrie. / Soil contamination by trace elements is a widespread problem in many parts of the world. The accumulation of toxic metals in soil is mainly inherited from parent materials or inputs through human activities. In fact, one of the sources of soil contaminations is very important resulting from chemical widely used wood preservative industries in aquatic environments and storing the wood after treatment by chromated copper arsenate (CCA). Elements such as As, Cu, Cr, and Zn can be found in excess in contaminated soils at wood treatment facilities, especially when Cu sulphates and chromated copper arsenate (CCA) were used as a preservative against insects and fungi, which may result in soil phytotoxicity as well as toxic to plants, animals and humans. New techniques are being developed to remediate trace elements in contaminated soils such as phytoremediation and in situ stabilization. In situ stabilization technique or in situ immobilisation is one of the common practices for reducing negative effects of metals and metalloids such as As, Cr, Cu, Pb, Cd and Zn in contaminated soils by adding amendments. Alkaline materials are usually added to acidic soils to improve soil chemical and physical properties and also to reduce the mobility and bioavailability of contaminant. Slag, which consists of calcium oxide, phosphorus oxide, silicon oxide, iron oxide, and other metal oxides, is an alkaline by-product of metallurgical processes or a residue of incineration processes. Slags have been successfully used to soil reclamation and soil fertiliser. It has been used as a soil additive to reduce various metals contaminated soil by precipitation and adsorption on the surface of metal oxide. The objectives of this Ph.D study were to evaluate the physical, chemical soil properties and the distribution of trace elements in contaminated soil. Also to evaluate the characteristics of two different slags samples, a basic slag (BS) and a basic slag phosphate (BSP) which are alkaline by-products of the French steel industry and which used as a soil amendments to improve soil properties and for the in situ immobilisation of copper and metals in chromated copper arsenate (CCA) contaminated soil.