Transcript Aula 5 – Processos de Recuperação do Solo

RECUPERAÇÃO DE
ÁREAS DEGRADADAS
RECUPERAÇÃO DE SOLOS
Técnicas e Estabilização de encostas
Prof. Fernando Pires
Na aula passada...
• O que é solo
• Visão do solo - recurso
• Processos de erosão
• Prognóstico de perda de solo
• Deterioração química do solo
• Deterioração física do solo
•Atividade
Erosão de solos.
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Princípios de Controle
EROSÃO
A erosão superficial pode ser controlada ou evitada observando alguns
princípios básicos;
Tais princípios são universalmente aplicáveis;
Pode ser observado independente das estratégias utilizadas;
São baseados no bom senso;
São mais eficientes quando aplicados em conjunto.
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Princípios de Controle
EROSÃO
Os 10 Princípios Básicos de Controle da Erosão
(Goldman et, al. 1986)
1. Ajuste o plano de desenvolvimento ao local. Evite trabalhos de movimentação
do solo e terraplanagem em áreas com tendência à erosão;
2. Instale equipamentos de condução hidráulica para lidar com o aumento do
runoff;
3. Mantenha baixa a velocidade de escoamento superficial;
4. Desvie o runoff para fora das encostas íngremes e áreas desprotegidas
construindo bermas e drenos de inteceptação;
5. Aproveite a vegetação nativa do local sempre que possível;
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Princípios de Controle
EROSÃO
Os 10 Princípios Básicos de Controle da Erosão
(Goldman et, al. 1986)
6. Se a vegetação deve ser removida, limpe o local aos poucos, dividindo a área
em parcelas. Limite a duração de exposição;
7. Proteja áreas limpas com mulches e coberturas vegetais de herbáceas
temporárias de rápido crescimento;
8. Construa bacias de sedimentação para evitar que o solo erodido deixe o
local;
9. Instale as medidas de controle tão cedo quanto possível;
10. Inspecione e faça manutenção das medidas de controle;
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Princípios de Controle
EROSÃO
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Princípios de Controle
EROSÃO
Outros Fatores importantes
•
Utilização de forrageiras e/ou leguminosas em processos de erosão laminar;
•
Adubação orgânica para retenção de água;
•
Uso de plantações associadas;
•
Controle de queimadas;
•
Uso de Cortinas-verdes para diminuir a erosão eólica e reter água;
•
Uso de cordões vivos;
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Tipos de Encosta
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Natureza dos Movimentos
das Massas
•
Tipo do Movimento
• Rastejamento ( creep ou reptação);
• Solifluxão;
• Fluxos de terra ou de lama;
• Avalanche;
• Deslizamentos e desmoronamentos;
•
Tipo do Material
• Consolidado
• Incosolidado
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Tipo do Movimento
• Rastejamento ( creep ou reptação);
• Solifluxão;
• Fluxos de terra ou de lama;
• Avalanche;
• Deslizamentos e desmoronamentos;
• Quedas e Solapamentos
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Tipo do Movimento
Rastejamento ( creep ou reptação);
Deslocamento das partículas, de forma lenta e imperceptível,
dos vários horizontes do solo
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
RASTEJOS: TRINCAS E ABATIMENTOS – INDÍCIOS INDIRETOS
IPT, 1991
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Tipo do Movimento
Solifluxão;
Movimentos coletivos do regolito quando este se encontra
saturado de água
Regolito: Também conhecido como Manto de
alteração Termo usado pelos geólogos como
sinônimo de solo em seu sentido amplo. Camada
de material intemperizado que recobre a
superfície do planeta.
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Tipo do Movimento
Fluxos de terra ou de lama;
Movimentos do regolito muito similares à solifluxão, diferindo
destas por serem rápidos e atingirem maiores dimensões.
Avalanche;
Fluxo coletivo do regolito mais rápido que se conhece,
envolvendo gelo e neve
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
IPT, 1991
ESCORREGAMENTOS PLANARES DE SOLO
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Estabilização de Encostas
IPT, 1991
EROSÃO
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Estabilização de Encostas
1 - PERFIL PRÉ CORRIDA
INSTALAÇÃO DA M. MARTINS
Aterro existente
Ampliação no momento
da ruptura
Muro
CORRIDAS ASSOCIADAS À PRESENÇA DE SOLOS “MOLES”
O ACIDENTE DE VILA BARRAGINHA, CONTAGEM (MG) VILA BARRAGINHA
Galpão da
Hércules
1 - PERFIL PRÉ CORRIDA
INSTALAÇÃO DA M. MARTINS
Estaqueamento
1 - PERFIL PRÉ CORRIDA
Aterro existente
Ampliação no momento
PERFIL PÓS CORRIDA
da ruptura 2 - Muro
Galpão da
VILA BARRAGINHA
INSTALAÇÃO
DA
M.
MARTINS
Hércules
Aterro remanescente
Entulho das
Aterro existente
moradias destruídas
Porções do aterro
Ampliação no momento
da ruptura
Muro
Aterro
Aterro
remanescente
LEGENDA
VILA BARRAGINHA
Galpão da
Hércules
Estaqueamento
2 - PERFIL PÓS CORRIDA
Argila orgânica, muito mole e
saturada
Porções do aterro
Solo residual
Escaladas
Aprox.
Entulho
moradias
destruídas
10 20 30 40m
Estaqueamento
2 - PERFIL PÓS CORRIDA
Aterro remanescente
LEGENDA
Aterro
Argila orgânica, muito mole e
Porções do aterro
saturada
Solo residual
Aterro
Entulho das
Escala Aprox.
moradias
destruídas
10 20 30 40m
IPT, 1991
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
CORRIDA
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Estabilização de Encostas
ROLAMENTO DE MATACÃO
IPT, 1991
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Tipo do Movimento
Deslizamentos e desmoronamentos;
Deslocamento de massa do regolito sobre o embasamento
saturado de água.
Deslizamento
Desmoronamento
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Estabilização de Encostas
DESMORONAMENTOS CIRCULARES/ROTACIONAIS
IPT, 1991
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Tipo do Movimento
Quedas e Solapamentos;
Deslocamento de massa associado a ação de dois agentes
erosivos:
ÁGUA X GRAVIDADE
VENTO X GRAVIDADE
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Estabilização de Encostas
QUEDAS
IPT, 1991
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Causas da Ruptura nas Encostas
Aumento na tensão do cisalhamento
• Encosta sobrecarregada (estruturas e preenchimentos no topo);
• Remoção do apoio lateral ( cortes e escavações);
Cisalhamento: Deformação de uma rocha, com ou
• Mudanças rápidas nosem
nívelfratura,
de águaresultante
adjacente ada
encosta;
atuação de tensões
tangenciais Ruptura parcial de um membro,
• Aumento na tensão lateral
(rachaduras
e fissuras
preenchidas
pela água);
decorrente
da quebra
da tensão
superficial
do
mesmo;
• Terremotos
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Causas da Ruptura nas Encostas
Diminuição na resistência ao cisalhamento
• Aumento na poropressão, que reduz a tensão efetiva (infiltração de
águas pluviais nas encostas);
• Presença de argilas dilatadas (absorção de água e perda de coesão
intrínseca);
• Intemperismo e degradação físico-química (troca de íons, hidrólise,
etc.);
• Falha progressiva pelo enfraquecimento da tensão de cisalhamento.
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Processos
Ações sem o uso de Estruturas de Contenção;
Ações com o uso de Estruturas de Contenção;
Ação de Proteção para Massas movimentadas;
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Processos
Grupos
Sem estruturas de
contenção
Sub-grupos
Retaludamento
Cortes
Aterro compactado
Proteção Superficial
Materiais Naturais
Materiais Artificiais
Estabilização de Blocos
Retenção
Remoção
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Representação esquemática de um terraço em perfil, mostrando:
A - faixa de movimentação de terra, B - Camalhão ou dique e C - o canal.
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Estabilização de Encostas
•TALUDE DE CORTE
talude natural com algum tipo de escavação
•TALUDE ARTIFICIAL
taludes de aterros diversos (rejeitos, bota-foras, etc.)
TALUDE NATURAL/ ENCOSTA
TALUDE ARTIFICIAL
(ATERRO)
TALUDE DE
CORTE
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TALUDE DE CORTE
PERFIL ORIGINAL
TALUDE ARTIFICIAL
(ATERRO)
TALUDE NATURAL
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Processos
Grupos
Sub-grupos
Muros de Arrimo
Com estruturas de
contenção
Outras soluções
Solo cimento
Pedra rachão
Concreto
Gabião
Bloco Concreto Articulado
Solo-pneu
Terra armada
Micro-ancoragem
Solo compactado reforçado
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Processos
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Processos
Grupos
Contenção de Massas
Movimentadas
Sub-grupos
Materiais Naturais
Barreiras Vegetais
Materiais Artificiais
Muro de Espera
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Estabilização de Encostas
EROSÃO
Processos
Grade-viva
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Estabilização de Encostas
DESMATAMENTO E
ESCORREGAMENTO
DE SOLO
área com cobertura vegetal
área desmatada
suscetível à erosão
e escorregamentos
escorregamento
de solo
remoção das bananeiras;
implantação de cobertura vegetal apropriada, associada, quando
necessário, a barreiras vegetais para proteção contra possíveis
massas escorregadas.
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Estabilização de Encostas
ALTURA E INCLINAÇÃO EXCESSIVAS
solo
superficial
inclinação
excessiva
ruptura
retaludamento;
solo de
alteração
execução de obras de contenção.
estrutura
residual
altura
excessiva
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Estabilização de Encostas
ATERRO MAL EXECUTADO
aterro lançado (fofo)
sobre vegetação
caminhos preferenciais
d'água
ruptura
execução de reaterro, associada a drenagem e proteção vegetal;
drenagem da fundação do aterro.
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Estabilização de Encostas
INFILTRAÇÃO
DE ÁGUA
chuva
canaleta subdimensionada
e/ou obstruída
S
O
L
U
Ç
Ã
O
implantação de rede de coleta e condução das águas servidas,
de preferência separada do sistema de drenagem das águas
pluviais.
lançamento de
água servida
rupturas
zonas saturadas
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Estabilização de Encostas
VAZAMENTO E
INFILTRAÇÃO DE
ÁGUA
vazamento em rede de
abastecimento d'água
ruptura
trincas
S
O
L
U
Ç
Õ
E
S
zonas saturadas
serviços de manutenção na rede já implantada;
implantação de adequada rede de abastecimento de água
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Estabilização de Encostas
FOSSAS SÉPTICAS
FOSSA
surgência
d'água
zonas de saturação gradual
do solo
implantação de rede e de dispositivos para tratamento e disposição de esgotos.
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Estabilização de Encostas
ESCORREGAMENTO DE LIXO
acúmulo de lixo
deslizamento de
lixo e solo
remoção do lixo e definição de locais adequados para sua
deposição;
implantação ou melhoria do serviço público de coleta.
LIXO
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Estabilização de Encostas
ESCORREGAMENTO
EM
CORTE / ATERRO
SOLUÇÃO
chuva
ruptura do
corte
implantação de sistemas adequados de coleta e condução das
águas pluviais, juntamente com o tamponamento das trincas com
solo argiloso compactado e execução de proteção superficial.
ruptura do
aterro
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Recuperação de Voçorocas
EROSÃO
1 - Isolamento da área de contribuição
Elimina fatores que estejam influenciando para a
concentração da água na bacia de captação, bem
como no interior da voçoroca, e paralisar seu
crescimento.
Acesso de animais;
Tráfego de máquinas nas áreas
adjacentes;
Atividade agrícola sem práticas conservacionistas no entorno;
Atividades extrativistas (minerais e
florestais);
Alocação inadequada de estradas e caminhos que direcionam a
enxurrada para a voçoroca etc.
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Recuperação de Voçorocas
EROSÃO
1 - Isolamento da área de contribuição
Ex.:Cercar
numa
faixa
de
aproximadamente 2m, fazer o plantio
de espécies arbustivas e arbóreas
agressivas (espinhentas) para aumentar
o controle de acesso ao local.
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Recuperação de Voçorocas
EROSÃO
2 - Controle da erosão em toda a bacia de captação de água da voçoroca
Executar práticas mecânicas e vegetativas tanto a montante como nas laterais da
voçoroca para desviar a água que cai em seu interior.
Sistemas de terraceamento, com canais escoadouros,
Bacias de captação de água,
Plantio em nível,
Cobertura vegetal com espécies herbáceas,
Instalação de paliçadas de bambu e sacos de terra
Implantação de cordões vegetados
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Recuperação de Voçorocas
EROSÃO
2 - Controle da erosão em toda a bacia de captação de água da voçoroca
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Recuperação de Voçorocas
EROSÃO
2 - Controle da erosão em toda a
bacia de captação de água da
voçoroca
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Recuperação de Voçorocas
EROSÃO
3 - Drenagem da água subterrânea
Toda vez que a voçoroca atinge o lençol
freático aparece uma mina de água
subterrânea que, para o sucesso do
controle da mesma, deve ser captada e
conduzida para fora da voçoroca até um
leito de drenagem estável, o que pode ser
feito com dreno de pedra ou feixes de
bambu.
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Recuperação de Voçorocas
EROSÃO
4 - Suavização dos taludes da voçoroca
Geralmente, os flancos da voçoroca são
muito íngremes, havendo necessidade de
se fazer à suavização dos taludes para a
implantação da vegetação protetora do
solo. Em outros casos pode-se fazer a
contenção das paredes utilizando-se
paliçadas de bambu e eucalipto
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Recuperação de Voçorocas
EROSÃO
5 - Construção de barreiras artificiais e/ou naturais no interior das voçorocas
Visa evitar a erosão no interior da voçoroca e reter os sedimentos carregados
Construir barreiras que funcionam como
pequenas barragens.
(bambu, pedras, sacos de
terra, madeira, galhos e
troncos de árvores, entulhos
etc).
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Recuperação de Voçorocas
EROSÃO
5 - Construção de
barreiras
artificiais
e/ou naturais no
interior das voçorocas
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Recuperação de Voçorocas
EROSÃO
6 - Vegetação da voçoroca e área de contribuição
A escolha das espécies vegetais a serem utilizadas na vegetação das voçorocas e
de sua área de contribuição irá depender das dimensões (largura e profundidade)
da voçoroca e da viabilidade econômica de utilização futura da área para fins
agrícolas ou civis etc.
A vegetação deve:
• Apresentar crescimento rápido,
• Possuir sistema radicular abundante,
• Serem rústicas (adaptadas a condições de pequena fertilidade,
• Proporcionarem boa cobertura do solo.
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Descompactação do Solo
DETERIORAÇÃO FÍSICA
Subsolagem
Pequenas trincheiras ;
(30 cm x 30 cm x 50 cm)
Detectar o limite inferior da camada
através do aspecto morfológico da
estrutura do solo.
Normalmente, o limite inferior da camada compactada não
ultrapassa
25cm de profundidade;
Associado ao plantio nas trincheiras.
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Descompactação do Solo
DETERIORAÇÃO FÍSICA
Subsolagem
Tipos de subsolador;
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Descompactação do Solo
DETERIORAÇÃO FÍSICA
Mudanças de hábitos
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Descompactação do Solo
DETERIORAÇÃO FÍSICA
Bioremediação
Espécies mais resistentes aos efeitos da
compactação (estresse hídrico e sistema radicular
com alto poder de penetração);
SÓ PARA
LEMBRAR
Aula 5 – Processos de Recuperação do Solo
Rebaixamento do Lençol Freático
DETERIORAÇÃO FÍSICA
Métodos:
•Interceptação e remoção da água subterrânea, através de bombeamento: altera a
posição do nível de água >> Rebaixamento de lençol;
•Poços Superficiais, Valas e Trincheiras Drenantes: bombeamento direto com
esgotamento;
•Rebaixamento com Ponteiras Filtrantes;
Instala-se um tubo coletor no perímetro da área de rebaixamento, no qual
estão conectadas tomadas de água (tubos com ponteira filtrante ou telada)
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Rebaixamento do Lençol Freático
DETERIORAÇÃO FÍSICA
Aula 5 – Processos de Recuperação do Solo
Rebaixamento do Lençol Freático
DETERIORAÇÃO FÍSICA
Medidas de Prevenção
•Planejar o uso do território considerando as fragilidades
do meio físico;
•Aumentar a compactação dos solos arenosos ou adotar
fundações profundas em solos argilosos;
•Aumentar a resistência do solo por meio de estruturas ou
Preenchimentos.
Aula 5 – Processos de Recuperação do Solo
Manejo da Fertilidade do Solo
DETERIORAÇÃO QUÍMICA
Ações Básicas
•
Análise do solo;
•
Calagem e adubação química;
•
Adubação verde e compostagem;
•
Rotação de culturas.
Aula 5 – Processos de Recuperação do Solo
Neutralização da Acidez do Solo
DETERIORAÇÃO QUÍMICA
Representação do Conceito Corretivo da Acidez
Corretivos
---------------Componentes
básicos e alcalinos
Solos
---------------Componentes ácidos
H+
+
OH-
H2O
Aula 5 – Processos de Recuperação do Solo
Neutralização da Acidez do Solo
DETERIORAÇÃO QUÍMICA
Representação do Conceito
Corretivo da Acidez
Aula 5 – Processos de Recuperação do Solo
Dessalinização
DETERIORAÇÃO QUÍMICA
•
Tenta-se aumentar ao máximo a permeabilidade do solo a fim de permitir
uma melhor percolação da água no perfil do solo, com isso efetuando a
lixiviação mais fácil dos sais que se encontram no perfil do solo;
•
Lançar mão a rotação de cultura que inclua no seu rodízio plantas que
tenham alguma tolerância a salinidade, como algodão, sorgo, etc,
alternando-se com plantas que suportem a inundação;
•
Manter o solo sempre coberto, fornecendo regularmente matéria
orgânica para o mesmo;
•
Decomposição da matéria orgânica seca - liberação de CO2, que em solo
de estrutura adensada (geralmente alcalino), não escapa para o ar, se
ligando aos sais, transformando-os em compostos menos nocivos.
Aula 5 – Processos de Recuperação do Solo
Dessalinização
DETERIORAÇÃO QUÍMICA
Passos para a Recuperação de Solos Contaminados
1. Remoção dos indivíduos ou bens ameaçados;
2. Remoção da fonte de poluição;
3. Bloqueamento das vias de transferência (isolamento da área);
Métodos de descontaminação do solo
1. Descontaminação no local (in situ);
2. Descontaminação fora do local (on/off site ou ex-situ);
3. Confinamento / isolamento da área contaminada;
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Recuperação de Solos Contaminados
DETERIORAÇÃO QUÍMICA
Método
in situ
Térmico
Físicoquímicos
ex-situ
-
Seco
Combustão
Pirólise
Injeção de ar
Dessorção em reator
Lavagem do solo
extração
Lavagem do solo
extração
Biológicos
Cultura de bactérias
Bioreator
Processos especiais
Vitrificação
Eletrocinéticos
Eletrocinéticos
Isolamento
Confinamento
Úmido
Biológicos
-
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Recuperação de Solos Contaminados
DETERIORAÇÃO QUÍMICA
 Térmico
 Combustão – queima normal;
Pirólise - ruptura da estrutura molecular original de um determinado
composto pela ação do calor em um ambiente com pouco ou nenhum
oxigênio.
 Secos
Injeção de Ar (Air Sparging) - Insuflamento de O2 na zona saturada do
solo, desprendendo os composto orgânicos voláteis a serem captados
em superfície geralmente por sistema de Extração de Vapor. A injeção
de ar no solo também promove a biodegradação dos contaminates pela
atividade bacteriana aeróbia;
Dessorção em reator - Utiliza processo oposto do sorção (isto é,
adsorção e sucção ).
Aula 5 – Processos de Recuperação do Solo
Recuperação de Solos Contaminados
DETERIORAÇÃO QUÍMICA
 Úmidos
 Lavagem do solo –
 Biológicos
Alguns métodos
 Landfarming – População microbiana do solo;
 Compostagem;
 Reatores Biológicos
 Especiais
Vitrificação – Imobilização do resíduos por processo químico e/ou
térmico;
Eletrocinéticos – Transporte físico-químico de cargas, tendo ação sobre
partículas carregadas no solo
Metais pesados
Aula 5 – Processos de Recuperação do Solo
Recuperação de Solos Contaminados
DETERIORAÇÃO QUÍMICA
Bioremediação
Contaminantes
Remediadores
Anéis Aromáticos
(combustíveis)
Pseudomonas, Bacillus, Achromobacter, Arthrobacter,
Penicillum, Fusarium, Aspergillus
Cádmio (Cd)
Pseudomonas, Bacillus, Staphylococcus, Citrobacter,
Aspergillus, Rhodococcus
Chumbo (Pb)
Bacillus
Cobre (Cu)
Escherichia, Pseudomonas, Bacillus
Cromo (Cr)
Pseudomonas, Alcaligenes
Enxofre (S)
Tricobacillus
Derivados do
petróleo
Rhodococcus, Bacillus
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Recuperação de Solos Contaminados
DETERIORAÇÃO QUÍMICA
Bioremediação
Bioestimulação – Aumentar o número de
microorganismos biodegradantes;
Bioadição – Adição de espécies
remediadoras não nativas
Rhodococcus
Pseudomonas
Para Leitura
O QUE TEMOS QUE LER DAQUI PRA FRENTE
Práticas de Conservação do Solo e
Recuperação de Áreas
Degradadas
http://area1rad.wordpress.com/
Para Leitura
O QUE TEMOS QUE LER DAQUI PRA FRENTE
Avaliação da Fitorremediação de
solos contaminados com metais
pelo capim braquiária e mostarda
da Índia
http://area1rad.wordpress.com/
Para Discussão
DISCUSSÃO
DO SISTEMA DE RESTAURAÇÃO
AMBIENTAL À RESTAURAÇÃO
AMBIENTAL SISTÊMICA:
ORQUESTRANDO UMA CONVERSA
SISTÊMICA
SOBRE RESTAURAÇÃO AMBIENTAL
http://area1rad.wordpress.com/
RECUPERAÇÃO DE
ÁREAS DEGRADADAS
ATIVIDADE
Prof. Fernando Pires