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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.2008.tde-15082008-104954
Documento
Autor
Nome completo
Patricia Braga Toledo Iezzi
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2008
Orientador
Banca examinadora
Taioli, Fabio (Presidente)
Braga, Antonio Celso de Oliveira
Gallas, Jose Domingos Faraco
Título em português
Testes de aplicabilidade de sonda de eletrorresistividade na avaliação de salinização secundária de solos
Palavras-chave em português
Eletrorresistividade
Salinização
Wenner mini-probe
Resumo em português
Os métodos geofísicos têm sido utilizados para definir a extensão em área e em profundidade de contaminações causadas por compostos orgânicos ou inorgânicos, uma vez que tais contaminações alteram as propriedades físicas do meio. Este trabalho abrangeu o desenvolvimento de ensaios realizados em laboratório e em campo para verificar a aplicabilidade de minissonda de resistividade, que utiliza quatro eletrodos dispostos segundo o arranjo Wenner em conjunto com uma fonte de corrente e dois multímetros, o que torna possível a execução de uma medida convencional de resistividade em diferentes profundidades à medida que a sonda é cravada no solo. Uma eventual aplicação desta minissonda seria sua utilização na avaliação de salinização secundária de solos. A agroindústria, principalmente no estado de São Paulo, vem utilizando cada vez mais estufas para a produção de frutos e flores, principalmente. Os processos de irrigação, e o microclima criados dentro das estufas, têm causado o incremento da quantidade de sais no solo, uma vez que o solo não é naturalmente lixiviado pela água da chuva. Isto pode comprometer a utilização dessas estufas para fins ligados à agricultura. A salinidade refere-se à presença de sais dissolvidos no solo, na água superficial e subterrânea. A salinização do solo pode estar ligada a processos naturais como a pedogênese do solo ou ao clima local por exemplo, ou pode ter origem secundária, podendo estar relacionada às atividades antrópicas capazes de alterar esta propriedade do meio. O presente trabalho visou testar a aplicabilidade da minissonda de resistividade para a avaliação da salinização secundária de solos. O trabalho foi inicialmente desenvolvido em laboratório, onde foram efetuados experimentos em amostras de solo saturadas com soluções de NaCl em diferentes concentrações. Os resultados obtidos nestes ensaios utilizando um meio arenoso totalmente saturado mostraram que a condutividade elétrica aumenta em função da concentração de NaCl utilizado na solução. Observou-se ainda a relação inversa entre a resistividade aparente calculada e a concentração da solução utilizada. Os ensaios de campo foram executados em duas estufas distintas, que utilizam diferentes técnicas de cultivo, localizadas nos municípios de Holambra e Elias Fausto, e não indicaram correlação entre a condutividade elétrica calculada a partir das resistividades obtidas e a condutividade elétricas medidas em laboratório, nas amostras de solo encaminhadas para análise. Foram analisados também os íons Al, Ba, Ca, Cr, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Zn, e cloretos. Nas duas estufas observa-se correlação entre as condutividades obtidas e alguns dos íons analisados. As diferenças observadas entre as condutividades elétricas calculada e medida, podem estar relacionadas às condições de campo, uma vez que nas duas estufas observou-se porções porosas no solo, a presença de solo argiloso nas estufas, principalmente em Holambra, e à presença dos metais presentes no solo local, conforme mostram os resultados analíticos obtidos. Adicionalmente, durante a realização dos ensaios em laboratório o meio encontrase totalmente saturado, o que não ocorreu nos ensaios realizados em campo, uma vez que na estufa em Holambra o solo estava úmido e na estufa em Elias Fausto apresentava-se bastante seco. As diferenças de umidade também podem ter interferido nos resultados obtidos. Os trabalhos realizados evidenciaram que a minissonda pode ser aplicada para medida de resistividade in situ, porém, seu uso deve se limitar à avaliação de áreas onde o solo é mais arenoso e pouco compactado.
Título em inglês
Applicability tests of a resistivity probe to evaluate secondary salinization of soils
Palavras-chave em inglês
Mini-probe Wenner
Resistivity
Salinization
Resumo em inglês
Geophysical methods have been used to define the extension and depth of contaminations caused by organic and inorganic compounds spills. This is because those contaminations change the physical properties of the underground materials. This study presents the tests results performed both in laboratory and field of a small probe that allows the in situ measurement of the resistivity, avoiding the need of installation of monitoring wells and allowing low cost and fast measurements. It consists in a probe with four electrodes according a Wenner array, a current source and two multimeters. It makes possible to take in situ resistivity measurements in different depths while the probe is inserted in the soil. An eventual application for that mini probe would be for evaluation of secondary salinity of the soil. The agro industry, mainly in the São Paulo state, has been using greenhouses to increase the production mainly of fruits and flowers. The irrigation processes used and the microclimate generated in the greenhouse have been causing an increasing salt quantity in the soil. This happens because the natural lixiviation (by the rain) does not occur. That increasing salinization may prejudice the use of such greenhouses for agricultural purposes. Salinization refers to a build up of salts in soil, in the superficial water and groundwater. It may be due to natural process, like e.g. the pedogenesis or the local climate, or it may have a secondary origin, normally related to antropic activities that are capable to modify such property. This study aimed at testing the applicability of the resistivity mini probe to evaluate the secondary salinization of the soil. It was performed firstly in laboratory, using soil samples saturated with NaCl solutions of different concentrations. The results of those experiments showed that the electrical conductivity increases as function of the NaCl concentration and, naturally, the inverse relation with the apparent and calculated resistivity. Field tests were performed in two different greenhouses where distinct techniques are used. They are located in the Holambra and Elias Fausto municipalities. These tests did not indicate correlation between the electrical conductivity calculated from the measures resistivities and the electrical conductivities measured in the soil samples sent to the laboratory. In those samples the ions Al, Ba, Ca, Cr, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Zn, and chloride were also analyzed. For both greenhouses, some ions presented correlation with the electrical conductivities. The observed differences between the electrical conductivity calculated and measured may be related to the field conditions, since that in both greenhouses the soil was porous (avoiding the perfect coupling of the probe), the presence of clay that sticks in the probe between the electrodes, or the presence of metals in the soil, shown by the chemical analysis. In addition, during the laboratory tests, the soil was completely saturated, what was not the case in the field. In Holambra the soil was wet and Elias Fausto it was completely dry. So, the humidity differences may have interfered in the results. Finally, the tests results showed that the mini probe may be applied to measure the resistivity in situ but, its use may be limited to the evaluation of areas where the soil is more sandy and relatively loose.
 
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PBTI.pdf (4.10 Mbytes)
Data de Publicação
2008-08-15
 
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