Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3923778 bytes, checksum: ba62a28da9d2b1f975d52fa2873cd0bc (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The growing importance and use of groundwater turns out to be necessary to evaluate the vulnerability of groundwater to contamination, which can be an important tool for environmental planning. Such evaluation requires a characterization of the physical environment, especially related to its soil and aquifers physical properties, among which the hydraulic conductivity stands out. In this context, this research aims to study the hydraulic conductivity of soils and the assessment of natural vulnerability to groundwater contamination of the Palmital stream watershed, based on a detailed characterization of the study area, located in the rural part of Viçosa city. Furthermore, the research seeks knowledge on the hydraulic conductivity of the soil classes present on the watershed, which are representative of Zona da Mata region, to landfill leachate, in order to verify the possibility of solid waste disposal in natural soil in landfills located in the region hilltops. The characterization of soils hydraulic conductivity at depth was done by the completion of permeability tests in boreholes, in six points on the watershed. The study of hydraulic conductivity of soils also involved the collection of undisturbed soil samples to about 1,0 m deep, at five points on the watershed, with subsequent determination of physical characteristics and performance of variable head permeability tests at laboratory, using water and landfill leachate as fluids. The assessment of the aquifers pollution vulnerability was performed by applying the DRASTIC and GOD methods. The characterization of the study area revealed that the watershed is covered by gneiss residual soils and an unconfined aquifer. Regarding pedology, soils are classified as Red-Yellow Latosols, Red-Yellow Acrisols and Haplic Cambisols. The results obtained in field varied from 10-4 to 10-7 cm.s-1, demonstrating the heterogeneity in soil in relation to the hydraulic conductivity. The results of water permeability laboratory tests have shown that Acrisols have hydraulic conductivity of the order of 10-4 and 10-5 cm.s-1, lower than Latosols and Cambisols, which presented similar values, of the order of 10-3 and 10-4 cm.s-1. The results confirm the effect of the Latosols fabric in its hydraulic behavior compared with other soils with high clay content. The results of leachate permeability laboratory tests have shown that Cambisols have hydraulic conductivity of the order of 10-6 and 10-7 cm.s-1, lower than Latosols and Acrisols. The results of laboratory permeability tests have also demonstrate the hydraulic conductivity of studied residual soils to landfill leachate is lower than to water, mainly due to clogged pores, considering a leachate containing significant amounts of suspended solids. Regarding aquifers vulnerability assessment to contamination, the application of DRASTIC and GOD methods resulted in similar maps and showed the great influence of the depth to water table in the evaluation. The watershed is divided into areas of low and medium vulnerability, the latter being predominant in areas of lower altitude and less wavy relief, where the water table is shallow. In the medium vulnerability areas, there is a risk of groundwater contamination due to the improper disposal of domestic sewage and the presence of animal waste from pig sty, corrals and pastures show that, demonstrating the need for improvement in sanitary structure in the watershed. / A crescente importância e utilização das águas subterrâneas torna fundamental a avaliação da vulnerabilidade à contaminação de aquíferos, a qual pode constituir uma ótima ferramenta de planejamento ambiental. Tal avaliação exige uma caracterização do meio físico, especialmente relacionada às propriedades físicas dos solos e aquíferos, dentre as quais destaca-se a condutividade hidráulica. Nesse contexto, a presente pesquisa tem como objetivos o estudo da condutividade hidráulica dos solos e a avaliação da vulnerabilidade natural à contaminação dos aquíferos da sub-bacia do córrego Palmital, baseada em uma detalhada caracterização da área de estudo, localizada na Zona Rural do município de Viçosa. Além disso, a pesquisa visa o conhecimento sobre a condutividade hidráulica das classes de solo da sub-bacia, representativas da Zona da Mata, ao percolado de aterro sanitário, a fim de avaliar a possibilidade de disposição dos resíduos sólidos sem a adoção de impermeabilização de base em aterros sanitários localizados em topos de morro na região. A caracterização da condutividade hidráulica dos solos em profundidade foi feita através da realização de ensaios de permeabilidade (infiltração) em furos de sondagem, acima do nível d água, em seis pontos da sub-bacia. O estudo da condutividade hidráulica dos solos envolveu também a coleta de amostras indeformadas de solo a cerca de 1,0m de profundidade, em cinco pontos da bacia, com posterior determinação dos índices físicos e realização de ensaios de permeabilidade à carga variável em laboratório, usando água e percolado de aterro sanitário como fluidos. A avaliação da vulnerabilidade à contaminação dos aquíferos foi realizada utilizando os métodos GOD e DRASTIC. A caracterização da área de estudos mostrou que a sub-bacia é coberta por solos residuais de gnaisse e por um aquífero livre. Com relação à pedologia, os solos que cobrem a bacia são classificados em Latossolos Vermelho-Amarelos, Argissolos Vermelho-Amarelos e Cambissolos Háplicos. Os resultados obtidos em campo variaram de 10-4 a 10-7 cm.s-1, evidenciando a heterogeneidade da permeabilidade dos solos em profundidade. Os resultados obtidos nos ensaios de permeabilidade em laboratório utilizando água mostraram que os Argissolos possuem condutividade hidráulica da ordem de 10-4 e 10-5 cm.s-1, menores que os Latossolos e Cambissolos, os quais apresentaram valores próximos, da ordem de 10-3 e 10-4 cm.s-1. Os resultados obtidos nos ensaios de permeabilidade em laboratório utilizando percolado mostraram que os Cambissolos possuem condutividade hidráulica da ordem de 10-6 e 10-7 cm.s-1, menores que os Latossolos e Argissolos. Os resultados confirmam o efeito da estrutura dos Latossolos em seu comportamento hidráulico, se comparado com outros solos com elevada fração de argila. Os resultados dos ensaios de permeabilidade em laboratório mostraram ainda que a condutividade hidráulica dos solos residuais estudados ao percolado de aterro sanitário é menor do que à água, devido principalmente à obstrução dos poros, considerando percolados com quantidades significativas de sólidos em suspensão. Com relação à avaliação da vulnerabilidade de contaminação dos aquíferos da área, a aplicação dos métodos GOD e DRASTIC resultou em mapas parecidos e evidenciaram a grande influência da profundidade do lençol freático na avaliação. A sub-bacia é dividida em áreas de baixa e média vulnerabilidade, sendo as últimas predominantes nas áreas de menor altitude e relevo menos ondulado, onde o lençol freático é mais raso. Nas áreas de média vulnerabilidade, existe risco de contaminação das águas subterrâneas devido à disposição inadequada de efluentes domésticos e à presença de dejetos animais provenientes de pocilgas, currais e pastagens, demonstrando a necessidade de uma melhoria da estrutura sanitária na sub-bacia.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Due to the necessity of finding an efficient way of management for the water resources, the drainage basin has been proposed as the basic unity for its planning and management. As mentioned, it has been chosen the basin portion of the Uberabinha River situated in the city of Uberlandia as the area to be studied. As the drainage basin of the Uberabinha River has suffering a strong agricultural occupation in the last decades, and constitutes the water source responsible for the water supplies of the city of Uberlandia., the present assignment propose to analyze the aspects regarding as soil types and its usage and occupation, utilizing procedures of analyses and evaluation that gives an understanding of the infiltration aspects of the water in each unity of the soil regarding its natural coverage and developed cattle raising activities. Such statement is justified as the tendencies of modern agriculture for major productivities is highly high-tech and dependable of agricultural input, as the use of some elements in those production systems produce pollution, characterized by the low concentration of contaminants throughout very extended areas ( punctual or diffuse). As the quantity and the state of the conditions that influence on the characteristics of the impacts on a fluvial basin by anthrop actions are innumerous, the adoption of the Geographic Information Systems (GIS) as the main tool is needed. Determinates GIS s software were used (SPRING 5.0.1 and ARCGIS 9.2) with the intention to identify areas vulnerable to the contamination of the superficial and sub superficial water by agricultural defensives, taking in consideration the usage of the soil, data from water infiltration gotten from a research made in situ using the Guelph permeameter, type of soil, declivity and depth of the water table. With that, the results obtained were hydraulic conductivity, the potential infiltration and vulnerability of contamination. It was used the resources available on the software ARCGIS 9.2, more specific the Raster Calculator tool available on the Spatial Analyst extension software, to be able to achieve the desired results on operations like the algebra of maps. The SPRING software was used to process the satellite images from Landsat 5 satellite, to be able to do the mapping of the usage of the soil. The survey of the hydraulic conductivity for types of soils specified, it was important to see the relation that exist between the management of developed cattle raising activities and the percolation of the pluvial water, as been perceptively the difference between the areas that still maintains its natural coverage and the areas that still has the anthrop activities continuing. The potential infiltration map represents an important tool to identify the areas with major risk of erosion, as been the headwater course and the slope of the fluvial valleys with major declivity. The vulnerability map of water contamination represented the areas where the water source presented with major level of probability of being contaminated by residues followed upon yearly harvest, via sub superficial water and superficial water. / Devido à necessidade de encontrar uma forma eficaz de gerenciamento dos recursos hídricos, a bacia hidrográfica vem sendo proposta como uma unidade básica para o seu planejamento e gestão. Em face do exposto, escolheu-se como área de estudo a porção da bacia do rio Uberabinha situada à montante da cidade de Uberlândia. Visto que a bacia hidrográfica do Rio Uberabinha vem sofrendo uma forte ocupação agrícola nas últimas décadas, e constitui o sistema de mananciais responsáveis pelo abastecimento urbano de água de Uberlândia, o presente trabalho propõe analisar os aspectos referentes aos tipos de solo e seu respectivo uso e ocupação, utlizando-se de procedimentos, de análises e de avaliações que permitam compreender o comportamento da infiltração da água em cada unidade de solo em virtude da sua cobertura vegetal e atividade agropecuária desenvolvida. Tal afirmação se justifica visto que as tendências da agricultura moderna voltada para grandes produtividades, é altamente tecnificada e dependente de insumos agrícolas, sendo que o uso de tais elementos nestes sistemas de produção gera uma espécie de poluição, caracterizada pela baixa concentração de contaminantes ao longo de áreas muito extensas (difusa ou não pontual). Como a quantidade e a natureza das condições que influenciam nas características dos impactos causados em uma bacia hidrográfica pela ação antrópica são inúmeras, a adoção de um Sistema de Informação Geográfica (SIG) como ferramenta para auxiliar nas análises se faz necessária. Determinados SIG s (SPRING 5.0.1 e ARCGIS 9.2) foram utilizados com a intenção de identificar as áreas vulneráveis à contaminação da água superficial e subsuperficial por aplicação de defensivos agrícolas, levando-se em consideração o uso do solo, dados de infiltração de água obtidos por testes realizados in situ com o uso do permeâmetro Guelph, tipo de solo, declividade e profundidade do lençol freático. Dessa forma, foram obtidos resultados como condutividade hidráulica, potencial de infiltração e vulnerabilidade à contaminação. Fez-se uso de recursos disponíveis no software ARCGIS 9.2, mais especificamente a ferramenta Raster Calculator disponível na extensão Spatial Analyst, para realização de operações de álgebra de mapas com intuito de alcançar os resultados desejados. O software SPRING foi utilizado para processamento de imagens do satélite Landsat 5, para a realização do mapeamento de uso do solo. O levantamento da condutividade hidráulica de tipos do uso do solo especificados levando em consideração o uso dos mesmos, foi importante para o diagnóstico da relação que existe entre o manejo da atividade agropecuária desenvolvida e a percolação de águas pluviais, sendo perceptível a diferença entre as áreas que ainda mantêm a cobertura vegetal natural e as que hoje são ocupadas pela atividade antrópica. O mapa de potencial de infiltração representa uma ferramenta importante para identificação de áreas em que o risco à erosão é maior, sendo estas as cabeceiras dos cursos d água e as encostas de vales fluviais com maior declividade. O mapa de vulnerabilidade à contaminação das águas representou as áreas onde os mananciais se apresentam com maior grau de probabilidade a serem contaminados por resíduos advindos principalmente das lavouras de culturas anuais, tanto via águas subsuperficiais como superficiais. / Mestre em Geografia