Orientador: Heraldo Luiz Giacheti / Banca: Giulliana Mondelli / Banca: Roger Augusto Rodrigues / Resumo: Para a avaliação da contaminação dos solos em áreas de disposição de resíduos sólidos é fundamental conhecer a permeabilidade desses solos, quantificada pela condutividade hidráulica (k). Pesquisas anteriores avaliaram a contaminação que ocorre no Aterro de Resíduos Sólidos Urbanos de Bauru/SP, e sugerem valores de K para os solos que ocorrem no local. O objetivo desta pesquisa é dar continuidade aos estudos de investigação neste aterro, buscando encontrar valores representativos de K para os diferentes tipos de solos que ocorrem na área, empregando técnicas de ensaios em campo e laboratório. No laboratório foram realizados ensaios de condutividade hidráulica em permeâmetros de parede rígida e flexível a carga variável e constante em amostras indeformadas. Em campo, foram conduzidos ensaios de recuperação em poços de monitoramento (Slug Test), zona saturada, e ensaios de condutividade com o permeâmetro de Guelph na zona não saturada. Quatro tipos de solos são encontrados na região do aterro, coluvião, aluvião e residual de arenito. No laboratório, utilizando permeâmetros de parede rígida, foi possível encontrar valores médios de K para o colúvio e o alúvio, sendo estes, respectivamente, k=2,6x10-6, 2,0x10-5 m/s. Paro o solo residual e para o arenito utilizou-se de permeâmetros de parede flexível para a realização dos ensaios, com saturação por contra pressão, obtendo-se os valores de k=1,2x10-7 e 3,3x10-8 m/s, respectivamente. No campo para o solo residual encontraram-se valores de K de 3,7x10-7 m/s na zona saturada e de 3,4x10-7 e 1,3x10-7 m/s para a zona não saturada. No solo coluvionar obteve-se um valor de K de 5,3x10 na zona não saturada. No aluvião encontrou-se grande variação de K com a profundidade, obtendo-se um valor médio para a zona saturada d 7,9x10-7 m/s. Já, para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the assessment of soil contamination caused by solid waste disposal sites it is essential to investigate the soils permeability, quantified by the hydraulic conductivity (k). Previous research has assessed the contamination that occurs in the Brazil/SP Municipal Solid Waste disposal site, and suggested K values for the soils that occur at this site. The objective of this research is to continue the investigation studeies at the site, aiming to find representative K values for all the different soil types that occur in the area, using both laboratory and in situ testing techniques. Laboratory hydraulic conductivity tests were performed in rigid and flexibe wall permeameters by variable and constant head on undisturbed soil samples. Slug Tests in monitoring wells (saturated zone) and hidraulic conductivity tests with the Guelph permameter (unsaturated zone) were carried out in situ. Four types of soils are found in the site: colluvium, alluvium, sandstone and residual sandstone. The average K values for the colluviam and alluvium determined in the rigid wall permeameter were qual to 2.6x10-6 and equal to 2.0x10-5 m/s, respectively. The flexibe wall permeameter was used to carry out lab tests in the residual soil and sandstore, using backpressure saturation, obtaining the K values equal to 1.2 x 10-7 and equal to 3.3x10-8 m/s, respectively. A K value of 3.7x10-7 m/s for the residual soil was determined in situ in the saturated zone and K values of 3.4x10-7 and 1.3x10-7 m/s were determined in the unsaturated zone. For the colluvium soil, a K value of 5.3x10-6 m/s in the unsatured zone was determined. The K values varied with depth in the Alluvium, and the average valeu for the saturated zone was 7.9x10-7 m/s. It was not possible to carry out in situ tests in the residual soil. The representative K value were equal to 5.3x10-6, 1.1x10-4 and 1.2x10-7... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A aplicação de efluentes industriais no solo não pode ser feita de modo indiscriminado. Dependendo dos processos utilizados pela indústria, os efluentes resultantes podem ocasionar efeitos indesejáveis ao meio ambiente de uma maneira geral. Efluentes nitrocelulósicos gerados por indústrias de explosivos contém nitrogênio em diferentes formas. O nitrogênio aplicado ao solo se desloca com facilidade para além da zona radicular, podendo atingir águas subterrâneas e causar sérios riscos ao ambiente. Mais especificamente, a movimentação do nitrogênio foi estudada considerando-se a influência de diferentes tipos de solo, pH do solo, adição de fosfatos ao solo e pH do efluente. Também foi aplicado o modelo matemático STANMOD aos dados obtidos para simulação da movimentação. A recuperação de N foi semelhante nos horizontes A e B de ambos os solos. A diminuição do pH do solo resultou em menores quantidades de nitrogênio recuperado. Na coluna LA-B ACID foi recuperado seis vezes menos nitrogênio quando comparado ao LA-B BASE. A adição de fosfato ao solo não resultou em maior recuperação de nitrogênio na maioria das colunas. Porém, na coluna LA-B ACID+FOSF, a quantidade recuperada foi aproximadamente duas vezes maior em relação ao LAB ACID. A correção do pH do efluente não resultou alterações substanciais nas quantidades de nitrogênio recuperadas em relação às colunas que receberam efluente sem correção de pH. A DQO do efluente aplicado no topo da coluna aumentou de 86 mg O2 L-1 para valores entre 200 a 800 mg O2 L-1 quando percolado pelo solo. A correção do pH do efluente para 7,0, resultou em diminuição de aproximadamente 3 vezes da DQO do líquido percolado na maioria das colunas. Porém, na coluna quando se adicionou carbonato ao solo (LA-B BASE), houve aumento da DQO em relação ao LA-B efluente pH 7,0. Esse resultado é preocupante em condições práticas de utilização agrícola desses efluentes, uma vez que a adição de carbonatos é um manejo amplamente empregado na agricultura. As análises de DNA do solo LA-B demonstraram uma baixa quantidade de DNA. A aplicação da modelo matemático STANMOD resultou em bom ajuste entre as curvas de transposição simuladas e obtidas experimentalmente para a maioria das colunas analisadas (significância de 1%). Tais resultados indicam o STANMOD como uma ferramenta promissora na quantificação da movimentação de nitrogênio no solo. / The application of industrial effluents in the soil cannot be done indiscriminately. Depending on the processes used by the industry, the resulting effluents may cause undesirable effects on the environment in general. Nitrocellulosic effluents generated by explosive industries contain different forms of nitrogen. When it is applied on the soil, it easily shifts over the radicular zone, which allows it to reach underground waters, so causing serious damages to the environment. More specifically, the nitrogen movement will be studied taking into consideration the influence of the different kinds of soil, the soil pH, phosphate addition and the effluent pH. It was also applied the STANMOD mathematical model to the obtained data to simulate the nitrogen movement. The nitrogen recovering was similar for A and B horizons of both soils. The soil pH decrease resulted in low quantities of nitrogen recovered. At the LA-B ACID column, it was recovered six fold less nitrogen than at the LA-B BASE column. The addition of phosphate to the soil did not increase the nitrogen recover in most of the columns. However, at the LA-B ACID+FOSF column, the recovered nitrogen quantities were two fold higher than at the LA-B ACID. The correction of the effluent pH did not result in substantial changes in recovered nitrogen quantities compared with the columns that received effluents without pH correction. The DQO of the effluent applied on the column top increased from 86 mg O2 L-1 to values between 200 and 800 mg O2 L-1 when leachate by the soil. The effluent pH correction to 7.0, resulted in DQO decrease of about tree fold in the leachate liquid in the most of the columns. But at the column where carbonate was added (LA-B BASE), there was a DQO increase, compared with LA-B pH 7.0 effluent. This result is worrying in practical conditions of agricultural use of those effluents, since the carbonate addiction is a widely used practice. The LA-B soil DNA analysis showed a low quantity of this nucleic material. The SANMOD mathematical model application resulted in good fit between simulated and experimentally obtained breakthrough curves data for the most of the analyzed columns (1% of significance). Those results indicate the STANMOD mathematical model as a promising tool in nitrogen movement quantification in soil.

A aplicação de efluentes industriais no solo não pode ser feita de modo indiscriminado. Dependendo dos processos utilizados pela indústria, os efluentes resultantes podem ocasionar efeitos indesejáveis ao meio ambiente de uma maneira geral. Efluentes nitrocelulósicos gerados por indústrias de explosivos contém nitrogênio em diferentes formas. O nitrogênio aplicado ao solo se desloca com facilidade para além da zona radicular, podendo atingir águas subterrâneas e causar sérios riscos ao ambiente. Mais especificamente, a movimentação do nitrogênio foi estudada considerando-se a influência de diferentes tipos de solo, pH do solo, adição de fosfatos ao solo e pH do efluente. Também foi aplicado o modelo matemático STANMOD aos dados obtidos para simulação da movimentação. A recuperação de N foi semelhante nos horizontes A e B de ambos os solos. A diminuição do pH do solo resultou em menores quantidades de nitrogênio recuperado. Na coluna LA-B ACID foi recuperado seis vezes menos nitrogênio quando comparado ao LA-B BASE. A adição de fosfato ao solo não resultou em maior recuperação de nitrogênio na maioria das colunas. Porém, na coluna LA-B ACID+FOSF, a quantidade recuperada foi aproximadamente duas vezes maior em relação ao LAB ACID. A correção do pH do efluente não resultou alterações substanciais nas quantidades de nitrogênio recuperadas em relação às colunas que receberam efluente sem correção de pH. A DQO do efluente aplicado no topo da coluna aumentou de 86 mg O2 L-1 para valores entre 200 a 800 mg O2 L-1 quando percolado pelo solo. A correção do pH do efluente para 7,0, resultou em diminuição de aproximadamente 3 vezes da DQO do líquido percolado na maioria das colunas. Porém, na coluna quando se adicionou carbonato ao solo (LA-B BASE), houve aumento da DQO em relação ao LA-B efluente pH 7,0. Esse resultado é preocupante em condições práticas de utilização agrícola desses efluentes, uma vez que a adição de carbonatos é um manejo amplamente empregado na agricultura. As análises de DNA do solo LA-B demonstraram uma baixa quantidade de DNA. A aplicação da modelo matemático STANMOD resultou em bom ajuste entre as curvas de transposição simuladas e obtidas experimentalmente para a maioria das colunas analisadas (significância de 1%). Tais resultados indicam o STANMOD como uma ferramenta promissora na quantificação da movimentação de nitrogênio no solo. / The application of industrial effluents in the soil cannot be done indiscriminately. Depending on the processes used by the industry, the resulting effluents may cause undesirable effects on the environment in general. Nitrocellulosic effluents generated by explosive industries contain different forms of nitrogen. When it is applied on the soil, it easily shifts over the radicular zone, which allows it to reach underground waters, so causing serious damages to the environment. More specifically, the nitrogen movement will be studied taking into consideration the influence of the different kinds of soil, the soil pH, phosphate addition and the effluent pH. It was also applied the STANMOD mathematical model to the obtained data to simulate the nitrogen movement. The nitrogen recovering was similar for A and B horizons of both soils. The soil pH decrease resulted in low quantities of nitrogen recovered. At the LA-B ACID column, it was recovered six fold less nitrogen than at the LA-B BASE column. The addition of phosphate to the soil did not increase the nitrogen recover in most of the columns. However, at the LA-B ACID+FOSF column, the recovered nitrogen quantities were two fold higher than at the LA-B ACID. The correction of the effluent pH did not result in substantial changes in recovered nitrogen quantities compared with the columns that received effluents without pH correction. The DQO of the effluent applied on the column top increased from 86 mg O2 L-1 to values between 200 and 800 mg O2 L-1 when leachate by the soil. The effluent pH correction to 7.0, resulted in DQO decrease of about tree fold in the leachate liquid in the most of the columns. But at the column where carbonate was added (LA-B BASE), there was a DQO increase, compared with LA-B pH 7.0 effluent. This result is worrying in practical conditions of agricultural use of those effluents, since the carbonate addiction is a widely used practice. The LA-B soil DNA analysis showed a low quantity of this nucleic material. The SANMOD mathematical model application resulted in good fit between simulated and experimentally obtained breakthrough curves data for the most of the analyzed columns (1% of significance). Those results indicate the STANMOD mathematical model as a promising tool in nitrogen movement quantification in soil.

Os elementos potencialmente tóxicos (EPTs) estão presentes nos solos em concentrações dependentes do material de origem e das ações antrópicas. A adição de EPTs ao solo pelas atividades antrópicas pode ocasionar risco à saúde humana, já que estes elementos podem ser acumulados no organismo por meio do contato dérmico com o solo, da inalação de partículas em suspensão, de ingestão de solo e de alimentos contaminados. A contaminação dos alimentos ocorre pelo cultivo em áreas com alta biodisponibilidade de EPTs, e nessa condição ocorre absorção e translocação para a parte aérea, com possível acúmulo dos metais nas porções comestíveis, como raízes, frutos e grãos. A biodisponibilidade dos EPTs é regulada pelas características químicas dos elementos e por atributos do solo, como a CTC, o pH e a matéria orgânica (MO). Sintomas de toxicidade e alterações morfológicas e fisiológicas podem aparecer dependendo da absorção e da movimentação dos EPTs nas plantas. Objetivou-se neste trabalho avaliar o efeito da adição de bário (Ba), de cádmio (Cd), de cobre (Cu), de níquel (Ni) e de zinco (Zn) em amostras de um Neossolo Quartzarênico e um Latossolo Vermelho distrófico, sob duas condições de saturação por bases (30% e 50 ou 70%, dependendo da cultura), no cultivo de arroz (Oryza sativa), alface (Lactuca sativa), girassol (Helianthus annuus) e tomate (Solanum lycopersicum). Os EPTs nos solos foram extraídos com EPA 3051a, Água Régia, DTPA, Mehlich 1, Mehlich 3, HNO3 (0,43 mol L-1) e CaCl2 (0,01 mol L-1), e seus teores correlacionados com os presentes nas raízes, na parte aérea, nos frutos e com a quantidade acumulada pelas plantas. Os fatores de bioconcentração (FBC) e de transferência (FT) foram calculados para as culturas. O índice SPAD (Soil Plant Analysis Development - Chlorophyll Meter) foi determinado na fase vegetativa da alface, do arroz e do girassol, enquanto a atividade fotossintética foi determinada pelo IRGA (Infrared gas analyzer). Os maiores teores de EPTs foram observados nas plantas cultivadas no Neossolo. As quantidades de Cu, Ni e Zn acumuladas nas plantas apresentaram correlação positiva com os teores extraídos pelo EPA 3051a e pela Água Régia. Os teores extraídos com HNO3 (0,43 mol L-1) apresentaram elevada correlação positiva com os teores reativos extraídos com DTPA e com Mehlich 3, e também com as quantidades de EPTs acumuladas pelas plantas. Os FBCs foram mais altos nos solos com baixa CTC, baixos teores de MO e baixos valores de pH. O arroz apresentou a menor translocação de Cd do sistema radicular para os grãos. O Cu, o Ni e o Zn causaram alterações no desenvolvimento da alface e do girassol, e diminuíram a transpiração e a condutância estomática da alface. O arroz apresentou a menor absorção de EPTs e a maior tolerância ao Ba, ao Cd, ao Ni e ao Zn, no entanto, as plantas apresentaram maiores condutividade estomática e transpiração. / The concentration of potentially toxic elements (PTEs) in the soil depends on the parent material and human actions. The addition of PTEs to the soil through human activities may pose a risk to human health, as these metals can accumulate in the body when the skin is exposed to contact with soil, or particulate matter is inhaled; or soil and contaminated food are ingested. Food contamination occurs in areas where there is high bioavailability of PTEs, which can be absorbed by plants and translocated to the shoot, with possible metal accumulation in edible portions, such as roots, fruits and grains. The bioavailability of PTEs is governed by the chemical characteristics of the elements and by certain soil attributes, such as CEC, pH and organic matter (OM). Symptoms of toxicity and morphological and physiological changes may appear depending on the absorption and movement of PTEs in plants. The aim of this study was to evaluate the effect of barium (Ba), cadmium (Cd), copper (Cu), nickel (Ni) and zinc (Zn) in samples of an Entisol and an Oxisol under two conditions of base saturation (30% and 50% or 70%, depending on the culture) in the cultivation of rice (Oryza sativa), lettuce (Lactuca sativa), sunflower (Helianthus annuus) and tomato (Solanum lycopersicum). Contents of PTEs in soils were extracted with EPA 3051a, Aqua Regia, DTPA, Mehlich 1, Mehlich 3, 0.43 M HNO3 and 0.01 M CaCl2, and their levels were correlated with the PTEs levels in roots, in shoots, in fruits and with the amount accumulated by plants. The bioconcentration factor (BCF) and the transfer factor (TF) were calculated for the cultures. The SPAD index (Soil Plant Analysis Development - Chlorophyll Meter) was determined at the vegetative stage of lettuce, rice and sunflower, while photosynthetic activity was determined by IRGA (Infrared gas analyzer). The highest PTEs contents were observed in plants grown in the Entisol. Amounts of Cu, Ni and Zn accumulated in plants were positively correlated with the contents extracted by EPA 3051a and the Aqua Regia. The contents extracted with 0.43 M HNO3 had high positive correlation with the concentration extracted with DTPA and Mehlich 3, and with the amount of PTEs accumulated by plants. The BCFs were highest in soils with low CEC, low OM content and low pH values. Rice had the least translocation of Cd from the root to the grain. Cu, Ni and Zn caused changes in the development of lettuce and sunflower, and decreased transpiration and stomatal conductance of lettuce. Rice had the lowest PTEs absorption and the highest tolerance to Ba, Cd, Ni and Zn, however, the plants had greater stomatal conductance and transpiration.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 983693 bytes, checksum: 1ff7ce64df230d8111f225afb23dbd33 (MD5) Previous issue date: 2007-03-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Commonly, compaction of soil specimens in laboratory is processed by dynamic (Proctor test) or static (application of constant tension to the soil) compaction tests, being common to associate similar compaction curves to both procedures. However, data from studies developed in the Civil Engineering Laboratory of the Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Brazil, for road engineering applications brought new inside into this hypothesis and led to this research that addresses the analysis of the influence of compaction modes and compaction parameters in the laboratory compaction curves and in the mechanical strength of two gneiss residual soils from the Zona da Mata Norte of Minas Gerais state, respectively a silty-sandy clay (Soil 1) and a clayey-silty sandy (Soil 2). This research encompassed the following aspects: (i) compaction procedures: static and dynamic compaction modes; (ii) number of specimen layers: one, two and three layers and (iii) diameter of the compaction cylinder: 35 mm, 73 mm and 100 mm. Besides that, evaluation of the influence of compaction modes in the soils specimens structures was based on analysis of data from unconfined compression tests performed in specimens compacted at pre-established water contents (hot, hot - 3% and hot + 2%) using the Standard Proctor compaction effort. Concerning engineering practical applications and based on statistical data analysis (ANOVA) conclusions are as follows: (i) there was significant influence of compaction modes on soils optimum compaction parameters; (ii) there were significant structural changes in the soils specimens due to the application of different compaction modes, as well as it was evident the importance of soils processes formation in theirs mechanical responses; (iii) regarding influence of the number of specimen layers in soil optimum compaction parameters and mechanical strength, it was observed that compaction using two and three layers led to the same results, not being recommended compaction in one layer and (iv) regarding influence of compaction mold diameter in soil optimum compaction parameters and mechanical strength, it was observed significant influence for Soil 1 (more clayey) and not significant influence for Soil 2 (more sandy). / Comumente, a compactação de corpos-de-prova de solos em laboratório processa-se por vias dinâmica (cilindro Proctor e soquete, por exemplo) ou estática (aplicação de tensão constante ao solo), sendo comum associar a estes procedimentos curvas de compactação similares. Porém, essa hipótese tem sido questionada, em especial a partir de resultados de estudos realizados com solos para fins rodoviários no Laboratório de Engenharia Civil da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Brasil. O presente trabalho direcionou-se ao estudo da influência de parâmetros de moldagem de corpos-de-prova nas curvas de compactação de laboratório e na resistência mecânica de dois solos residuais de gnaisse da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, respectivamente, de texturas argilo-areno siltosa (Solo 1) e areno-silto-argilosa (Solo 2), com abordagem dos seguintes aspectos: (i) método de compactação: métodos estático e dinâmico; (ii) número de camadas dos corpos-de-prova: uma, duas e três camadas e (iii) diâmetro do cilindro de compactação: 35 mm, 73 mm e 100 mm. Empregaram-se, além dos resultados obtidos para as curvas de compactação dos solos, resultados de ensaios de compressão não confinada realizados em corpos-de-prova compactados em teores de umidade pré-determinados [hot, (hot - 3%), (hot + 2%)], considerando-se a energia de compactação do ensaio Proctor normal, para a avaliação da ocorrência de mudanças estruturais nos solos. Para fins práticos de engenharia e com base em análise estatística (ANOVA), pode-se concluir que: (i) houve influência significativa dos elementos analisados nos parâmetros ótimos de compactação, considerando-se os modos de compactação empregados; (ii) para ambos os solos, ocorreram mudanças estruturais significativas representadas por variações na resistência à compressão não confinada dos solos analisados, evidenciando ainda a importância dos processos de formação dos solos nas suas respostas mecânicas quando compactados; (iii) quanto à influência do número de camadas dos corpos-de-prova nos parâmetros ótimos de compactação e de resistência mecânica, notou-se que a compactação em duas e três camadas levou aos mesmos resultados, não sendo recomendável a compactação em apenas uma camada e (iv) quanto à influência do diâmetro do cilindro de compactação nos parâmetros ótimos de compactação e resistência mecânica, observou-se influência significativa para o Solo 1 (mais argiloso) e não significativa para o Solo 2 (mais arenoso).

[pt] O presente trabalho de pesquisa teve dois objetivos principais. O primeiro foi obter um índice geotécnico que permita avaliar o grau de intemperismo dos solos residuais. Para isto foram analisados dados correspondentes a perfis de alteração de Gnaisse característicos do município do Rio de Janeiro e executou-se a caracterização completa de um perfil específico de alteração de Gnaisse Facoidal. O segundo objetivo foi a determinação experimental das propriedades hidráulicas de solos tropicais não saturados. Como parte deste objetivo foram desenvolvidos novos instrumentos e modificados equipamentos existentes. A determinação da curva característica de sucção foi efetuada em seis solos residuais e em dois solos sedimentares. Na obtenção das curvas de retenção foram utilizadas as técnicas de translação de eixos, papel filtro e umidade relativa. Esta curva foi também definida a partir de resultados de ensaios de porosimetria de mercúrio. Avaliou-se a aplicabilidade dos modelos disponíveis na literatura no ajuste dos dados experimentais. A função de permeabilidade foi determinada em dois solos, um residual e um sedimentar, utilizando um permeâmetro de parede flexível com sucção controlada. Análises numéricas, efetuadas para avaliar o comportamento do equipamento utilizado, possibilitaram a definição de uma metodologia otimizada de interpretação dos resultados. A aplicabilidade dos modelos disponíveis na literatura na obtenção da função de permeabilidade foi analisada, tendo-se verificado a necessidade de introdução de mudanças nestas formulações para se conseguir reproduzir as medidas diretas efetuadas. / [en] The present research work had two main objectives. The first was to obtain a geotechnical index for measuring the weathering degree of gneissic residual soils. For that it were analyzed data corresponding to typical weathering profiles found in the municipality of Rio de Janeiro and executed a complete characterization of a specific weathering profile of facoidal gneiss. The second objective was to determine, experimentally, the hydraulic properties of tropical unsaturated soils. As part of that new instruments were developed and existing equipments were modified. Moisture retention curves were determined for six residual soils and two sedimentary ones. The axis- translation technique, the filter paper method and the relative humidity one were employed to obtain such curves. Data from mercury intrusion porosimetry tests were also used to define these curves. The applicability of models available in literature to adjust the obtained experimental data was evaluated. The hydraulic conductivity function was determined for two soils, one residual and one sedimentary. A suction controlled, flexible wall permeameter set up was used for that. Numerical modeling was implemented to evaluate the performance of the experimental set up. This provided means for an optimized interpretation of the testing results. The applicability of models available in the literature to obtain the permeability functions was evaluated, being found the need to introduce changes in their formulation in order to be able to reproduce the obtained experimental data.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-22Bitstream added on 2014-06-13T19:33:41Z : No. of bitstreams: 1 jesus_ls_me_bauru_prot.pdf: 14176477 bytes, checksum: 1b3c89c43f22dd709d61a808988b4abe (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Para a avaliação da contaminação dos solos em áreas de disposição de resíduos sólidos é fundamental conhecer a permeabilidade desses solos, quantificada pela condutividade hidráulica (k). Pesquisas anteriores avaliaram a contaminação que ocorre no Aterro de Resíduos Sólidos Urbanos de Bauru/SP, e sugerem valores de K para os solos que ocorrem no local. O objetivo desta pesquisa é dar continuidade aos estudos de investigação neste aterro, buscando encontrar valores representativos de K para os diferentes tipos de solos que ocorrem na área, empregando técnicas de ensaios em campo e laboratório. No laboratório foram realizados ensaios de condutividade hidráulica em permeâmetros de parede rígida e flexível a carga variável e constante em amostras indeformadas. Em campo, foram conduzidos ensaios de recuperação em poços de monitoramento (Slug Test), zona saturada, e ensaios de condutividade com o permeâmetro de Guelph na zona não saturada. Quatro tipos de solos são encontrados na região do aterro, coluvião, aluvião e residual de arenito. No laboratório, utilizando permeâmetros de parede rígida, foi possível encontrar valores médios de K para o colúvio e o alúvio, sendo estes, respectivamente, k=2,6x10-6, 2,0x10-5 m/s. Paro o solo residual e para o arenito utilizou-se de permeâmetros de parede flexível para a realização dos ensaios, com saturação por contra pressão, obtendo-se os valores de k=1,2x10-7 e 3,3x10-8 m/s, respectivamente. No campo para o solo residual encontraram-se valores de K de 3,7x10-7 m/s na zona saturada e de 3,4x10-7 e 1,3x10-7 m/s para a zona não saturada. No solo coluvionar obteve-se um valor de K de 5,3x10 na zona não saturada. No aluvião encontrou-se grande variação de K com a profundidade, obtendo-se um valor médio para a zona saturada d 7,9x10-7 m/s. Já, para... / In the assessment of soil contamination caused by solid waste disposal sites it is essential to investigate the soils permeability, quantified by the hydraulic conductivity (k). Previous research has assessed the contamination that occurs in the Brazil/SP Municipal Solid Waste disposal site, and suggested K values for the soils that occur at this site. The objective of this research is to continue the investigation studeies at the site, aiming to find representative K values for all the different soil types that occur in the area, using both laboratory and in situ testing techniques. Laboratory hydraulic conductivity tests were performed in rigid and flexibe wall permeameters by variable and constant head on undisturbed soil samples. Slug Tests in monitoring wells (saturated zone) and hidraulic conductivity tests with the Guelph permameter (unsaturated zone) were carried out in situ. Four types of soils are found in the site: colluvium, alluvium, sandstone and residual sandstone. The average K values for the colluviam and alluvium determined in the rigid wall permeameter were qual to 2.6x10-6 and equal to 2.0x10-5 m/s, respectively. The flexibe wall permeameter was used to carry out lab tests in the residual soil and sandstore, using backpressure saturation, obtaining the K values equal to 1.2 x 10-7 and equal to 3.3x10-8 m/s, respectively. A K value of 3.7x10-7 m/s for the residual soil was determined in situ in the saturated zone and K values of 3.4x10-7 and 1.3x10-7 m/s were determined in the unsaturated zone. For the colluvium soil, a K value of 5.3x10-6 m/s in the unsatured zone was determined. The K values varied with depth in the Alluvium, and the average valeu for the saturated zone was 7.9x10-7 m/s. It was not possible to carry out in situ tests in the residual soil. The representative K value were equal to 5.3x10-6, 1.1x10-4 and 1.2x10-7... (Complete abstract click electronic access below)

This thesis assessed effects of Amazonian deforestation on artificial association networks of bacteria to bacteria and to abiotic soil factors and networks based on categories of bacterial functions and abiotic soil factors, and sought a better insight into community of Acidobacteria in Amazon soils under agricultural management of soybean based on culture-dependent and molecular approaches. Bacterial community was studied based on next-generation sequencing technologies (Roche GS FLX Titanium and Illumina HiSeq 2000 platforms), quantitative real-time PCR, fingerprinting technique and basic procedures for bacteria culture. The general objective of this thesis was achieved by development of three different studies. The Study 1 analyzed the total bacterial community based on 16S ribosomal DNA pyrotag (425 thousand sequences), shotgun metagenomics (266 million sequences) and environmental parameters from soil samples collected in three real replicate of intact Amazon rainforest and adjacent deforested site after 2-4 months of forest clearing and burning in the Brazilian Amazon. This study showed that deforestation of Amazon forest soils led to a consistent decline in the abundance of Verrucomicrobia and alterations in verrucomicrobial community structure, and simplified association networks among different bacterial taxonomic groups and abiotic soil factors. In order to adapt to this condition function-based associations network were enhanced, indicating a higher degree of risk spreading for the maintenance of soil functioning. The Study 2, in turn, correlated relative abundance of Acidobacteria subgroups - based on approximately 33 thousand sequences of acidobacterial 16S rRNA genes - and abiotic soil factors, and showed differential response of Acidobacteria subgroups to abiotic soil factors in Amazon forest soils into soybean croplands. This study opened the possibilites to explore acidobacterial subgroups as early-warning bio-indicators of agricultural soil management effects in the Amazon area. Lastly, the Study 3 reported the culturability and molecular detection of Acidobacteria subgroups 1 and 3 concomitantly to other bacterial groups from Amazon soils on enriched culture medium with carbon source and incubated for relatively long period in hypoxic atmosphere (2% O2 [vol/vol], 2% CO2 [vol/vol] and 96% N2 [vol/vol]), and validated the combination of traditional procedures for bacteria culture and molecular techniques for recover and detection of Acidobacteria from Amazon soils / Este trabalho de tese avaliou o efeito do desmatamento sobre redes artificiais de associação entre grupos taxonômicos de Bacteria e fatores abióticos do solo e redes baseadas em funções bacterianas e fatores abióticos do solo, e utilizou técnicas moleculares e abordagem dependente de cultivo para compreender a dinâmica da comunidade de Acidobacteria em solos da floresta Amazônica convertidos em áreas agrícolas para produção de soja. Para estudo das comunidades bacterianas foram utilizadas tecnologias de sequenciamento de nova geração (plataformas 454 GS FLX Titanium da Roche e Illumina HiSeq 2000), PCR quantitativo em tempo-real, método de fingerprinting e procedimentos tradicionais para cultivo de bactérias. O objetivo geral desta tese foi alcançado com o desenvolvimento de três diferentes estudos. O Estudo 1 considerou aproximadamente 425 mil sequências do gene 16S rRNA de Bacteria e 266 milhões de sequências de DNA bacteriano obtidas por análise metagenômica a partir de solos coletados em três réplicas verdadeiras de floresta intacta na Amazônia e área desmatada adjacente após corte e queima da cobertura vegetal. Com isso, este estudo mostrou que o desmatamento declina a abundância e altera a estrutura de comunidade de Verrucomicrobia no solo e simplifica as redes artificiais de associação entre diferentes grupos bacterianos. A rede artificial de associação entre categorias funcionais e fatores de solo revelou-se mais complexa em solos desmatados, indicando um alto grau de dispersão de risco para a manutenção do funcionamento do solo. Por sua vez, o Estudo 2 correlacionou a abundância de subgrupos de Acidobacteria - com base em aproximadamente 33 mil sequências do gene 16S rRNA de Acidobacteria - com fatores abióticos do solo, e mostrou que subgrupos de Acidobacteria respondem diferentemente aos efeitos do manejo agrícola de solos da floresta Amazônica dentro de áreas de produção de soja. Este estudo abriu possibilidades de explorar subgrupos de Acidobacteria como bio-indicadores dos efeitos do manejo agrícola do solo na região da Amazônia. Por fim, o Estudo 3 reportou a culturabilidade e detecção molecular de Acidobacteria subgrupos 1 e 3 e outros grupos bacterianos presentes em solos Amazônicos em meio de cultura enriquecido com carbono e incubado sob atmosfera hipóxica (2% O2 [vol/vol], 2% CO2 [vol/vol] e 96% N2 [vol/vol]), atestando, assim, a combinação de procedimentos tradicionais de cultivo e técnicas moleculares para a recuperação e detecção de Acidobacteria de solos da Amazônia

O desempenho das fundações pode ser avaliado da maneira clássica através de provas de carga estáticas ou dinâmicas. Estas provas de carga são, em geral, caras e demoradas, além de que é necessário que o elemento de fundação já esteja pronto. Outra forma de avaliar o desempenho de fundações é determinar os parâmetros de deformabilidade do solo, em especial os módulos de deformabilidade. Em geral, esses módulos são estimados através de correlações empíricas com o N do SPT ou qc do CPT. Poucas vezes ensaios de laboratório (como o triaxial), ou especiais de campo (como o pressiômetro), são executados para determinação desse parâmetro. Uma possibilidade de contornar esse problema é realizar uma prova de carga no cone elétrico (o ensaio CLT) simultaneamente ao ensaio CPT. Neste trabalho apresenta-se como o ensaio CLT pode ser realizado e como seu resultado pode ser interpretado. Uma campanha de ensaios CLT foi realizada no campo experimental da Unesp de Bauru. Os resultados desses ensaios foram utilizados para calcular o módulo ECLT na região elástica linear inicial da curva, de modo similar como se determina o módulo de Young para o aço. Os valores dos módulos ECLT foram comparados com os módulos de deformabilidade determinados a partir de ensaios de pressiômetro. Também foi possível representar a curva de degradação do módulo de cisalhamento para o local estudado. Apresenta-se também a correlação obtida para estimativa de ECLT a partir dos valores da resistência de ponta do cone (qc) para os solos da área estudada. Conclui-se que o ensaio CLT é uma técnica rápida e econômica que pode ser utilizada como um complemento ao ensaio CPT para um melhor entendimento do comportamento tensão-deformação do solo. Com o ensaio CLT é possível estimar um parâmetro de deformabilidade, o ECLT, bem como representar a degradação do módulo com o nível de deformação. Este ensaio híbrido, CPT+CLT, tem potencial para uso na investigação de solos não convencionais, onde quase sempre não existem parâmetros de referência para estimativa de recalques de fundações. / The performance of foundations can be evaluated the classical way, through static and dynamic load tests. Such load tests are generally time-consuming and expensive, besides that it is necessary that the foundation system be already in place. Another way to evaluate the performance of foundations is to determine the deformability parameters of the soil, especially the the deformability moduli. Ordinarily such moduli are estimated through empirical correlations with N of SPT or qc of CPT. Seldom laboratory tests (such as the triaxial) and field tests (such as the pressiometer) are employed to determine such parameters. One way to solve this problem is to perform a load test on the electric cone (the Cone Loading Test) simultaneously with the CPT test. The work presented here shows how the Cone Loading Test (CLT) can be performed and how its results can be interpreted. A campaign of Cone Loading Tests was conducted at the research site of Unesp-Bauru, São Paulo, Brazil. The CLT results were used to calculate the modulus ECLT in the linear elastic region of the stress-strain curve, in the same manner how the modulus of Young for steel is obtained. The values for ECLT moduli were compared to the deformability moduli obtained from pressiometer (PMT) tests. It was also possible to generate the degradation curve for shear modulus of the soil in the area of study. Presented here are the correlations obtained in the estimation of ECLT from values of cone tip resistance (qc) for the studied soils. From the results obtained, it can be concluded CLT is a fast and inexpensive technique that can be used as a complement to the CPT in improving the understanding of the stress-strain behavior of soils. With CLT it is possible to estimate the deformability parameter ECLT, as well as to represent the degradation of the modulus with increasing levels of strain. Such a hybrid test, CPT+CLT, has potential use in the investigation of non-conventional soils, which lack reference parameters for the estimation os settlement of foundations installed in them.

O principal objetivo deste trabalho é avaliar a aplicação da técnica híbrida de SPT Sísmico (S-SPT), ou seja, a realização da sísmica up-hole em conjunto com a sondagem de simples reconhecimento com medida de SPT, para uma melhor caracterização de solos tropicais. O ensaio híbrido mais empregado para determinação de parâmetros dos solos, inclusive o módulo de cisalhamento máximo (Go) é o de cone sísmico (SCPT). No entanto, sua realização exige equipamentos especiais e de custo elevado. A possibilidade de medir a velocidade de propagação da onda S (VS) em conjunto com o ensaio SPT empregando o a técnica up-hole é uma alternativa interessante. Essa técnica combinada, pouco empregada no Brasil, foi recentemente desenvolvida e testada. Neste trabalho, a determinação ao mesmo tempo e no mesmo furo dos valores de N do SPT e velocidade de onda S (Vs) permitiu calcular o módulo de cisalhamento máximo (Go) e avaliar as vantagens de se obter a relação Go/N, similar a relação entre Go/qc, para investigação de solos tropicais colapsíveis. As áreas de estudo são os campos experimentais da UNESP-Bauru, USP-São Carlos e UNICAMP-Campinas, onde ensaios S-SPT foram realizados. Os resultados desses ensaios foram comparados com valores de VS referência, determinados através de ensaios sísmicos cross-hole, down-hole e SCPT. A diferença entre os valores de VS foram, em média, 8,5, 9,0% e 16,0% respectivamente para os campos experimentais da UNESP-Bauru, USP-São Carlos e UNICAMP-Campinas. Considera-se que a técnica híbrida do S-SPT pode ser empregada para obter o perfil de Go, em conjunto com o ensaio SPT, rapidamente e a um custo relativamente baixo. Constatou-se que a relação Go/N é maior na camada de solo laterítico, e que ela diminui quanto menos evoluído é o perfil do subsolo. Observou-se essa a mesma tendência nos ensaios S-SPT, porém com menor nitidez. Este fato pode estar associado a maior dificuldade de interpretar os registros de ondas sísmicas pela técnica up-hole bem como pela variabilidade do perfil dos subsolos. / The main objective of this work is to assess the applicability of the hybrid test, the Seismic SPT (S-SPT), i.e. the up-hole seismic test carried out together with SPT test, in order to achieve a better site characterization of tropical soils. The most used hybrid test to determine the soil parameters, including the maximum shear modulus (Go), is the seismic cone test (SCPT). The possibility of measuring the S wave velocity together with the SPT test using the up-hole technique is an interesting alternative. This combined technique was scarcely used in Brazil and it has been recently developed and tested. In this work, the concomitant measuring of the SPT N value together with the S wave velocity in the same test allowed calculating the maximum shear modulus (Go) and assessing the advantages of obtaining the Go/N ratio, similar to the Go/qc ratio, for the site characterization of tropical collapsible soils. The research areas are the experimental sites of UNESP-Bauru, USP-São Carlos and UNICAMP-Campinas, where SPT tests were carried out. The results of these tests were compared with reference values VS, which were determined via cross-hole, down-hole and SCPT tests. The differences between VS values were, in average, 8.5%, 9.0% and 16.0% respectively for UNESP-Bauru, USP-São Carlos and Campinas-UNICAMP research sites. The hybrid S-SPT test can be used to define the Go profile, together with the N SPT values, with a relatively low cost. It was found that the Go/N ratio is higher in the lateritic soil layer and it gets lower as the soil profile is less developed. The same tendency was observed with the S-SPT tests, however with less distinctness. This fact can be associated to a higher difficulty on the interpretation of seismic wave traces with the up-hole technique as well as to soil variability.