Evaluación de la movilidad del ácido 2,4-diclorofenoxiacético en suelos ándicos del departamento del Cauca, Colombia

El herbicida ácido 2,4 - diclorofenoxiacético (2,4-D) es un ácido selectivo y sistémico que, desde 1940, es ampliamente utilizado en suelo agrícolas, de todo el mundo. Su uso radica a su selectividad entre la vegetación de hoja ancha y cultivos de gramíneas y como regulador del crecimiento vegetal; sin embargo, este herbicida se puede acumular en el ambiente y, adicionalmente, puede ser transportado por lixiviación, a través del suelo, llegando a contaminar aguas subterráneas, lo que genera un alto riesgo para el ambiente y la salud del ser humano. El estudio de la movilidad del 2,4-D en suelos con alto contenido de materia orgánica permitió conocer, que no solo la materia orgánica se correlaciona indirectamente con la movilidad de este compuesto, sino que, también, influye la humedad, al reducir la lixiviación y el potencial de contaminación del recurso hídrico subterráneo, mientras que la conductividad hidráulica se relaciona, de manera directa, con la lixiviación de este herbicida.

The herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a selective and systemic acid that has been widely used in agricultural soils since 1940. Its use lies in its selectivity between broadleaf vegetation and grass crops, and as a regulator of plant growth. However, this herbicide can accumulate in the environment, and additionally, it can be transported by leaching through the soil, contaminating groundwater, which generates a high risk for the environment and human health. In this study, the mobility of 2,4-D in organic-matter-rich soils was assessed. The results revealed that not only the organic material is indirectly correlated with the mobility of this compound but also influences humidity and reduces leaching and potential pollution of groundwater resources, whereas hydraulic conductivity is directly related to herbicide leaching.

Equipamento de baixo custo para monitoramento de pressões em sistemas de abastecimento de água / Low cost equipment for monitoring pressures in water supply systems

RESUMO A importância de se monitorar as pressões no sistema de abastecimento de água aliada ao alto custo de implementação e manutenção de dispositivos capazes disso corroboraram ao objetivo deste estudo. Sendo assim, buscou-se desenvolver um equipamento de baixo custo para monitorar a pressão da água. Para isso, produziu-se 15 MPR dataloggers, custando R$ 208,15 cada, que foram aferidos com um equipamento comercial. Os equipamentos foram instalados em residências de distintos perfis de consumo e altitudes do município de Lucas do Rio Verde, no estado de Mato Grosso, por 43 dias. De modo geral, os resultados obtidos foram satisfatórios, promissores e demonstraram o equipamento robusto e preciso, com R2 de 0,9986 quando comparado com o equipamento comercial, além de ter sido possível avaliar o sistema de abastecimento da cidade e as intervenções necessárias.

ABSTRACT The importance of monitoring the pressures in the water supply system combined with the high cost of implementation and maintenance of devices capable of this, corroborated the objective of this study. Therefore, we seek to develop low-cost equipment to measure water pressure. For this, 15 MPR dataloggers were produced, costing R$ 208.15 each, calibrated with a commercial equipment. The equipment were installed in residences with different consumptions profiles and altitudes in the municipality of Lucas do Rio Verde, Mato Grosso, for 43 days. The results obtained were satisfied, promising, and showed that the equipment is robust and precise with a R² of 0.9986 when compared with the commercial equipment, in addition to being possible to evaluate the city's supply system and the necessary interventions.

Otimização multiobjetivo da operação de sistemas de distribuição de água com bombas de rotação variável / Multiobjective optimization of the operation of water distribution systems with variable speed pumps

RESUMO Ante o crescimento populacional urbano e a importância da água como recurso natural limitado, verifica-se a necessidade de implementar técnicas com a finalidade de reduzir os custos operacionais dos sistemas de distribuição de água e garantir abastecimento adequado. A otimização da operação de bombas pode ser utilizada com o propósito de atender às demandas de consumo com menor custo energético, além de maximizar a confiabilidade hidráulica. Neste trabalho, um modelo híbrido de otimização/simulação foi desenvolvido tendo como suporte os algoritmos genéticos multiobjetivo e o simulador hidráulico EPANET. O método Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA II) foi utilizado para a otimização da operação de bombas de rotação variável, ou seja, as variáveis de decisão do problema foram as rotações das bombas para cada hora ao longo do dia. Uma modificação do simulador hidráulico EPANET original, que não computa corretamente o rendimento de bombas de rotação variável, foi empregada para que as potências de cada bomba e, consequentemente, o custo da energia elétrica fossem calculados corretamente. Conjuntos de soluções não dominadas (frente Pareto) foram obtidos considerando-se, primeiramente, a penalidade de pressão negativa nos nós e, posteriormente, as penalidades de pressão negativa nos nós e o fechamento/desligamento de tubos e/ou bombas. Aplicou-se o método à rede hipotética denominada Anytown, e custos menores, considerando tarifas brasileiras, foram obtidos.

ABSTRACT Faced with the urban population growth and the importance of water as a limited natural resource, there is a need to implement techniques to reduce the operational costs of water distribution systems and ensure adequate supply. The optimization of pump operation can be used to meet the demands of consumption with a lower energy cost, in addition to maximizing hydraulic reliability. In this work, a hybrid optimization/simulation model was developed based on the multiobjective genetic algorithms and the EPANET hydraulic simulator. The NSGA II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II) method was used to optimize the operation of variable rotation pumps, that is, the decision variables of the problem were the rotation of the pumps for each hour throughout the day. A modification of the original EPANET hydraulic simulator, which does not correctly compute the efficiency of variable-speed pumps, was employed so that the power of each pump, and consequently the cost of electric power, was calculated correctly. Non-dominated solution sets (Pareto Front) were obtained considering first the negative pressure penalty at the nodes and, subsequently, the negative pressure penalties at the nodes and the closure/shutdown of tubes and/or pumps. The method has been applied in the hypothetical network called ANYTOWN and lower energy costs were obtained considering Brazilian energy tariffs.

Estudio de la diversidad taxonómica y funcional de los macroinvertebrados en un río de montaña Andino

Introducción: La estructura, diversidad taxonómica y diversidad funcional del ensamblaje de macroinvertebrados acuáticos son estimadores sensibles a las variaciones del medio circundante. El ambiente físico es un factor fundamental, donde el sustrato y la dinámica hidráulica modifican la disponibilidad de recursos, la estructuración, el funcionamiento de la comunidad y del ecosistema. Objetivo: Determinar la estructura, diversidad taxonómica y diversidad funcional del ensamblaje de macroinvertebrados bajo diferentes condiciones abióticas en el río Hato Laguna, tributario del Lago de Tota. Métodos: Se recolectaron 120 muestras biológicas en cuatro momentos de muestreos en dos tramos en el río. Se midieron in situ profundidad, velocidad del flujo, ancho de canal y rugosidad del sustrato. Los rasgos funcionales evaluados fueron: longitud corporal, forma corporal, tipo de respiración, movilidad, gremio trófico y grupos funcionales alimenticios. Resultados: Se identificaron un total de 38 taxones; los órdenes Diptera, Coleoptera y Trichoptera presentaron la mayor riqueza de familias y géneros. Hubo mayor abundancia de Orthocladiinae, Andesiops sp. y Simulium sp. en condiciones de alta velocidad del flujo en los tramos altos; Nectopsyche sp. fue abundante en los tramos bajos relacionados con menores velocidades y mayor ancho del canal. Según los índices de diversidad taxonómica se presentó variación por tramos y muestreos sin observarse tendencias. En los tramos altos, el gremio trófico MOPF (colectores), respiración por tegumento y tamaño del cuerpo pequeño fueron característicos. En los tramos bajos, el ensamblaje fue de tipo raspador con respiración por branquias y forma del cuerpo aplanada. La riqueza, divergencia y equidad funcional fueron mayores en el tramo alto. En el Análisis de Correspondencia Canónica, los mayores valores de ancho y velocidad se relacionaron con categorías adherido al sustrato y endobentónico, mientras que valores bajos de ancho y rugosidad se relacionaron con las categorías de forma del cuerpo aplanado, recurso alimentario micrófitas y tamaño del cuerpo máximo. Conclusiones: El sistema presentó variación en las condiciones abióticas, en la estructura, diversidad taxonómica y funcional de los macroinvertebrados. Se resalta el papel de la velocidad del flujo como una variable determinante de la estructura y función del ensamblaje de macroinvertebrados. Asimismo, se destaca la diversidad funcional como una expresión de los rasgos descritos, por lo cual se relaciona en los tramos altos con la dominancia de taxones como Orthocladiinae, Chironominae, Simulium sp.y Andesiops sp.

Introduction: The structure, taxonomic diversity and functional diversity of the aquatic macroinvertebrate assemblages are estimators sensitive to variations in the surrounding environment. The physical environment is a key factor, where the substrate and hydraulic dynamics modify the availability of resources, the structuring, the functioning of the community and the ecosystem. Objective: Determine the structure, taxonomic diversity and functional diversity of the macroinvertebrate assemblages under different abiotic conditions in the Hato Laguna river, a tributary of Lake Tota. Methods: 120 biological samples were collected in four sampling events in two reaches in the river. Depth, flow velocity, channel width and roughness of the substrate were measured in situ. The functional traits evaluated were: body length, body shape, type of breathing, type of locomotion, trophic guild and functional feeding groups. Results: A total of 38 taxa were identified; Diptera, Coleoptera and Trichoptera orders presented the highest abundance of families and genera. Orthocladiinae, Andesiops sp. and Simulium sp. were more abundant groups under high-velocity conditions in the upper reaches. Nectopsyche sp. was abundant in the lower sections related to lower velocity and greater channel width. According to the taxonomic diversity indices, variation by reaches and samplings was presented without observing trends. In the upper reaches, the MOPF trophic guild (collectors), in tegument respiration, and small body size were characteristic. In the lower reaches, the assembly was of the scraper type with gill breathing and flattened body shape. The richness, divergence and functional evenness were higher in the upper reaches. In the Canonical Correspondence Analysis, the highest values of width and speed were related to categories attached to the substrate and endobenthic, while low width and roughness were related to the categories of flattened body shape, microphytes food resource, and maximum body size. Conclusions: The system presented a variation in the abiotic conditions, in the structure, taxonomic and functional diversity of the macroinvertebrates. The role of the flow velocity as a determining variable of the structure and function of the community is highlighted. Likewise, functional diversity stands out as an expression of the described traits, which is why it is related in the upper reaches with the dominance of taxa such as Orthocladiinae, Chironominae, Simulium sp. and Andesiops sp.

Dimensionamento econômico otimizado de redes de distribuição de água considerando custos de manutenção / Optimum economic sizing of water distribution network considering maintenance cost

RESUMO O dimensionamento econômico ótimo de redes de distribuição de água tem sido objeto de estudo de diversos pesquisadores e projetistas, e representa uma relevante parte nas ações de saneamento básico. No entanto, até então, aborda-se somente o custo de implantação, considerando que o custo dos condutos é um dos elementos de maior peso no projeto. Assim, o problema resume-se a dimensionar os condutos tendo como objetivo atingir uma rede de menor custo e que satisfaça os pré-requisitos hidráulicos mínimos de dimensionamento. Isso conduz necessariamente à escolha de uma rede cuja combinação de condutos de menor diâmetro possível e que também seja capaz de satisfazer as restrições hidráulicas. Nossa abordagem, inédita até agora no Brasil, considera, adicionalmente, o custo de manutenção ao longo da vida útil da rede, tendo em vista que, se por um lado os condutos de maior diâmetro são mais caros, por outro lado, sofrem menos os efeitos da rugosidade e apresentam uma frequência menor de manutenção que os condutos de menor diâmetro, levando, assim, a uma rede que, ao longo da vida útil do projeto, apresenta um custo menor. Assim, obtém-se um equilíbrio entre o custo de implantação e o custo de manutenção da rede.

ABSTRACT The optimum economic sizing of a water distribution network has been focus of study for many researches and projectors, and represent a relevant part of sanitation programs. But, by now, the known works approaches only the implantation cost, considering that the pipes have biggest heavy in the project. So, the problem is reduced to sizing pipes which objective is reach a cheaper network and satisfying the minimum hydraulic prerequisites. This leads to the choice of a network with pipes of minor diameters since this choice satisfies the hydraulics restrictions. New in Brazil by now, our approach consider too the maintenance cost throughout life span of network. It because, if in one way the larger diameters are more expensive, in an other, it are more resistant to break and to rugosity effects. This leads to a network of minimum maintenance cost throughout its life span. Then, we reach the equilibrium between the implantation cost and the maintenance cost.

Hydraulic retention time on vinasse stabilisation with limestone in the acidogenic phase of anaerobic digestion / Tempo de retenção hidráulica em vinhaça estabilizada com calcário na fase acidogênica da digestão anaeróbia

ABSTRACT: The main problem in anaerobic digestion of low-protein residues is the instability caused acidity. The use of limestone at the same time as a neutralizing agent and support material is innovative because stones wear allows the slow release of the calcium carbonate thereby eliminating dispersers. Free calcium content in the system was measured in two plug flow reactors filled with vinasse at initial pH of 4.50. The proportion of 1.8 tonnes of limestone per m³ of vinasse was evaluated at the Hydraulic Retention Times (HRT) of 24, 48, 72, 96 and 120 hours, allowing stabilisation at 96 hours. The ratio of Volatile Acids/Total Alkalinity (VA/TA) ranged from 0.2 to 0.4 and the pH reached 7.0, at the HRT of 120 hours. Increasing the HRT also increased the volatile total solids (VTS) and fixed total solids (TFS) in a similar profile to the measured free calcium content, but calcium remained at the appropriate level of 100 to 250mg l-1. The proportion of limestone/vinasse was adequate to ensure stabilisation, but it is not recommended to reduce the HRT below 96 hours due to the risk of compromising the stability of the anaerobic system.

RESUMO: O maior problema na digestão anaeróbia de resíduos de baixo teor de proteína é a instabilidade por acidez. O uso de calcário ao mesmo tempo como agente neutralizador e material suporte é inovador porque permite eliminar o dosador pois o desgaste das pedras permite a liberação lenta do carbonato de cálcio. O teor de cálcio livre no sistema foi medido em dois reatores tipo Plug flow, preenchidos com vinhaça com pH inicial de 4,50. A proporção de 1,8 toneladas de calcário por m³ de vinhaça foi avaliada com os Tempos de Retenção Hidráulica (TRH) de 24, 48, 72, 96 e 120 horas, permitindo a estabilização em 96 horas. Com um TRH de 120 horas, a relação de Ácidos Voláteis/Alcalinidade (AV/AC) variou de 0,2 à 0,4 e o pH atingiu 7,0. Aumentando o TRH também aumentaram os sólidos voláteis totais (SVT) e sólidos totais fixos (STF) em um perfil semelhante ao teor de cálcio livre medido, mas mantendo níveis adequados de 100 a 250mg L-1. A proporção de calcário/vinhaça mostrou-se adequada para garantir a estabilização, mas não se recomenda a redução do TRH abaixo de 96 horas devido ao risco de comprometer a estabilidade do sistema anaeróbio.

Avaliação do comportamento hidrodinâmico de reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente com diferentes configurações do sistema de distribuição do afluente utilizando fluidodinâmica computacional / Hydrodynamic performance evaluation of an upflow anaerobic sludge blanket reactor with different configurations of the influent distribution system using computational fluid dynamics

RESUMO Compreender o comportamento hidrodinâmico de reatores biológicos pode auxiliar na detecção de problemas associados a falhas operacionais e de projeto, situações que prejudicam a eficiência do tratamento. Neste artigo, realizaram-se simulações da fluidodinâmica computacional (CFD) de escoamento de duas fases sólida-líquida de um reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB), em escala piloto (160 L), com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 10 h e vazão de 16 L.h-1. Um modelo Euler-Euler simplificado foi formulado para simular o comportamento hidrodinâmico da zona de reação, influenciada pela configuração do sistema de distribuição do afluente. Foram avaliadas quatro configurações do sistema de distribuição do afluente no reator: uma entrada na parte central (1) e duas entradas centrais (2), de fluxo ascendente; duas entradas nas laterais (3), de fluxo radial; e três entradas de fluxo descendente (4), utilizando geometrias bidimensionais e tridimensionais para verificar a formação de zonas mortas, curtos-circuitos hidráulicos e caminhos preferenciais. As melhores características hidrodinâmicas e a melhor distribuição do afluente foram verificadas na configuração 4, com melhor perfil de mistura do lodo com a fase líquida, na comparação com as demais configurações. Foi notada formação de vórtices na parte inferior do reator com maior concentração do lodo anaeróbio nessa configuração e de caminhos preferenciais nas laterais do reator na configuração 3, indicando mistura ineficiente do afluente com o lodo anaeróbio. O modelo demonstrou que a configuração do sistema de distribuição do afluente influencia significativamente o comportamento hidrodinâmico do reator UASB.

ABSTRACT Understanding the hydrodynamics behavior of biological reactors can help in the detection of problems related to operational failures and design that adversely affect the efficiency of the treatment. In this paper, computational fluid dynamics (CFD) simulations of two-phase liquid-solid flow were carried out in an upflow anaerobic sludge blanket reactor in pilot scale (160 L), with hydraulic retention time (HRT) of 10 h and flowrate 16 L.h-1. The Euler-Euler approach was formulated to simulate the reaction zone hydrodynamics. Four configurations of the influent distribution system in the reactor were evaluated: one central inlet (1) and two central inlets (2), upflow; two lateral inlets (3), radial flow; and three inlets, downflow (4), using two and three-dimensional geometries to verify the formation of dead zones, hydraulic short-circuiting and preferential pathways. Better influent distribution and greater mixture profile of the sludge with the liquid phase were found in the configuration 4, compared to the others by the formation of vortices in the bottom part of the reactor with higher concentration of anaerobic sludge. Formation of preferential pathways was noted in the lateral inlets of the reactor in the configuration 3, indicating an inefficient mixture of the influent with the sludge. The model demonstrates that the configuration of the influent distribution system significantly influences the hydrodynamics behavior of the UASB reactor.

Eficiência na remoção de NAT, DBO e DQO utilizando reator aeróbio de leito fluidizado com circulação em tubos concêntricos associado ao decantador de coluna em uma produção intensiva de tilápia / Removal efficiency of TAN, BOD and COD by using aerobic fluidized bed reactor with circulation in concentric tubes associated to a column settler in intensive production of tilapia

RESUMO O desenvolvimento da aquicultura intensiva é acompanhado de um crescente impacto ambiental produzido pelos efluentes gerados. Os sistemas de recirculação para aquicultura (SRA) são uma alternativa compacta e trabalham com elevadas densidades de estocagem e menores volumes de água. Foi utilizado um decantador de coluna (DC) associado ao reator aeróbio de leito fluidizado com circulação em tubos concêntricos (BAS-CT) com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 0,55 e 0,20 h respectivamente, num SRA com tilápias de 0,32 kg de peso médio e densidade de estocagem de 33,1 kg.m-3 em relação à remoção do nitrogênio amoniacal total (NAT), demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO). As eficiências na remoção de NAT, DBO e DQO foram 35,2, 48,0 e 64,9%, respectivamente. No uso de DC com o BAS-CT, obteve-se bom desempenho, com baixos TRH no tratamento do efluente.

ABSTRACT The development of intensive aquaculture is accompanied by an increasing environmental impact produced by the wastewater generated. The recirculating aquaculture systems (RAS) are a compact alternative and manage high stocking densities and lower volumes of water. It was used a column settler (CS) associated with aerobic fluidized bed reactor (BAS-CT) with hydraulic retention time (HRT) of 0.55 and 0.20 h respectively, in RAS with tilapias with average weight of 0.32 kg and storage density of 33.1 kg.m-3 regarding the removal of total ammonia nitrogen (TAN), biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD). The removal efficiencies of TAN, BOD and COD were 35.2, 48.0 and 64.9%, respectively. The use of CS with the BAS-CT showed a good performance with low HRT in the treatment of this effluent.

Water residence time affecting phytoplankton blooms: study case in Ibitinga Reservoir (São Paulo, Brazil) using Landsat/TM images / Efeito de variações no tempo de residência hidráulica sobre a ocorrência de florações de fitoplâncton: estudo de caso no Reservatório de Ibitinga (SP) com o uso de imagens Landsat/TM

Abstract Satellite images are an effective tool for the detection of phytoplankton blooms, since they cause striking changes in water color. Bloom intensity can be expressed in terms of chlorophyll-a concentration. Previous studies suggest the use of Landsat TM4/TM3 reflectance ratio to retrieve surface chlorophyll-a concentration from aquatic systems. In this study we assumed that a remote sensing trophic state index can be applied to investigate how changes in HRT along the hydrologic year affect the spatial distribution of the phytoplankton blooms at Ibitinga’s reservoir surface. For that, we formulated two objectives: (1) apply a semi-empirical model which uses this reflectance ratio to map chlorophyll-a concentration at Ibitinga reservoir along the 2005 hydrologic year and (2) assess how changes in hydraulic residence time (HRT) affect the spatial distribution of phytoplankton blooms at Ibitinga Reservoir. The study site was chosen because previous studies reported seasonal changes in the reservoir limnology which might be related to the reservoir seasonality and hydrodynamics. Six Landsat/TM images were acquired over Ibitinga reservoir during 2005 and water flow measurements provided by the Brazilian Electric System National Operator - ONS were used to compute the reservoir´s residence time, which varied from 5.37 to 52.39 days during 2005. The HRT in the date of image acquisition was then compared to the distribution of chlorophyll-a in the reservoir. The results showed that the HRT increasing implies the increasing of the reservoir surface occupied by phytoplankton blooms.

Resumo As imagens de satélite são frequentemente usadas para a identificação de florações de fitoplâncton porque sua presença causa mudanças significativas na cor da água. A abundância das florações pode ser quantificada por medidas de concentração de clorofila-a. Diversos estudos sugerem o uso da razão de reflectância das bandas TM4/TM3 Landsat, para determinar as concentrações de clorofila-a em sistemas aquáticos. Este trabalho tem como objetivos: (1) aplicar um modelo semi-empírico que usa essa razão para mapear a concentração de clorofila-a no reservatório de Ibitinga ao longo do ano hidrológico de 2005; (2) avaliar como as mudanças no tempo de residência hidráulica afetaram a distribuição de florações na superfície do reservatório. O reservatório de Ibitinga foi selecionado porque estudos prévios indicavam mudanças sazonais nas propriedades limnológicas do reservatório, as quais poderiam estar relacionadas à sazonalidade e à hidrodinâmica. Seis imagens TM/Landsat foram adquiridas sobre o reservatório de Ibitinga durante o ano de 2005. Foi então usada uma tabela associando intervalos de razão de banda a intervalos de concentração de clorofila-a. Medidas de vazão fornecidas pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico – ONS foram utilizadas para calcular o tempo de residência hidráulica do reservatório, que variou entre 5,37 e 52,39 dias durante 2005. O tempo de residência hidráulica em cada data de aquisição da imagem foi então comparado com a área ocupada pelas florações de fitoplancton. Os resultados indicaram uma forte relação entre o tempo de residência hidráulica e a área ocupada por florações. Em junho de 2005, quando o reservatório atingiu seu menor tempo de residência hidráulica, apenas 20% de sua área estiveram ocupadas por florações. Em setembro e outubro, quando a residência hidráulica atinge o seu máximo, mais que 80% da superfície do reservatório foram ocupadas por florações de fitoplancton.

DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA NORIA MODIFICADA COMO PROPUESTA SOSTENIBLE DE RECIRCULACIÓN DE AGUA PARA UNA ESTACIÓN PISCÍCOLA / DEVELOPMENT AND IMPLEMENTATION OF A MODIFIED WATERWHEEL AS A PROPOSAL FOR SUSTANTAINABLE WATER CIRCULATION FOR A FISHING STATION

Existen problemas de abastecimiento de agua en verano e invierno, en la Estación Piscícola de la Universidad de Caldas (Colombia). El trabajo muestra la manera como, por medio de un sistema de recirculación de agua, se provee a la Estación del líquido, de manera persistente, conservando parámetros fisicoquímicos aptos para el cultivo de peces. Cambios en el uso del suelo, como desarrollos urbanísticos, han generado impacto sobre la microcuenca que abastece la Estación. Surge la propuesta de reutilizar el agua mediante un modelo sostenible, adaptando un mecanismo ancestral: la Noria. Éste trabajo se desarrolló en tres etapas: recopilación de información, seguimiento e implementación de la propuesta. Para el montaje se requirió adaptar parte de la infraestructura existente de la Estación para recolectar el agua. El diseño de la Noria consta de un sistema de captación de agua (Cilindro con compartimentos) que impulsa un sistema de poleas y a su vez a la Noria modificada con canjilones, la cual capta agua (1,5 l/seg) y la elevan 7 m. Los parámetros físicoquímicos (temperatura, oxígeno y pH) y biológicos (macroinvertebrados acuáticos) permanecieron en rangos normales para un cultivo de peces tropicales. El diseño realizado es modular, no requiere energía eléctrica, ni mano de obra especializada para su mantenimiento, puede ser utilizado como una herramienta alterna en el sector agropecuario particularmente en el sector acuícola, donde se presenten dificultades hídricas, es de bajo costo y ambientalmente sostenible.

There are problems of water supply in the summer and the winter, in the Fishing Station of Universidad de Caldas (Colombia). This article shows how, by means of a water recirculation system, the Station is provided with the liquid persistently, keeping physicochemical parameters fit for fish farming. Changes in land use, such as urban development, have generated impact on the watershed that supplies the Station. Then, a proposal to reuse water through a sustainable model, adapting an ancestral mechanism surges: the Waterwheel. This work was developed in three stages: data collection, monitoring and implementation of the proposal. For the assembly adaption of part of the existing infrastructure of the Station to collect water was required. The design of the waterwheel consists of a water catchment system (cylinder with compartments) that drives a pulley system and in turn to the modified waterwheel with buckets, which capture the water (1.5 l / sec) and then raise it 7 m. The physicochemical parameters (temperature, oxygen and pH) and biological (macroinvertebrate) remained within normal ranges for a crop of tropical fish. The design developed is modular, it does not require electricity or skilled workforce for maintenance, it can be used as an alternative tool in agriculture particularly in the aquaculture sector where water difficulties arise, and it is inexpensive and environmentally sustainable .

Análise comparativa dos efeitos da carga orgânica e do tempo de detenção hidráulica na digestão anaeróbia mesofílica de lodo adensado de estação de tratamento de esgoto / Comparison of organic loading rate and hydraulic retention time effects on the mesophilic anaerobic digestion of thickened waste activated sludge

RESUMO Esta pesquisa comparou o desempenho de um digestor anaeróbio de lodo sob diferentes estratégias operacionais. Foi avaliada a influência do aumento da carga orgânica volumétrica (COV) (OP I) e o efeito da redução do tempo de detenção hidráulica (TDH) (OP II e OP III) no processo anaeróbio. As cargas aplicadas variaram entre 0,5 e 4,5 kgSV.m-3.d-1 e o TDH foi reduzido de 15 a 5 dias. Produção de gás metano, degradação do material orgânico e a diversidade microbiana foram utilizadas para medição e comparação do desempenho do processo. Foram necessários períodos de aclimatação a cada nova COV aplicada o que levou às instabilidades na remoção de SV e DQO do lodo. A operação com TDH entre 7 e 5 dias apresentou as maiores eficiências de remoção de SV, superiores a 70%, o que influenciou positivamente na estabilidade do processo. As COV aplicadas de 2,5 e 3,5 kgSV.m-3.d-1 resultaram nas maiores produções de metano durante a OP I. Para TDH inferiores a sete dias a produção de CH4 foi prejudicada apesar da existência de microorganismos metanogênicos atuantes no digestor. Comparativamente, a estratégia de redução do TDH resultou em um melhor desempenho do sistema que a fixação da COV. Quanto menor o TDH aplicado, melhor os resultados obtidos na operação do digestor, sugerindo que a eficiência do processo é otimizada em sistemas de alta carga com operação em baixos tempos de detenção hidráulica.

ABSTRACT This study compared the performance of a pilot anaerobic sludge digester under different operating strategies. The influence of increasing organic loading rate - OLR (OP I) and the effect of hydraulic retention time - HRT reduction (OP II and OP III) in anaerobic process were evaluated. The applied loads ranged between 0.5 and 4.5 kgSV.m-3.d-1; HRT was reduced from 15 to 5 days. Production of methane, organic matter degradation and microbial diversity were used to measure and compare the system´s performance. Acclimation periods were taken for each new OLR applied, leading to instabilities in sludge VS and COD removals. The experimental time with HRT between 7 and 5 days showed the highest VS efficiency removals (higher than 70%), which positively influenced process stability. The applied OLR of 2.5 and 3.5 kgVS.m-3.d-1 resulted in higher yields of methane during OP I. CH4 production showed impaired with HRT lower than 7 days, although it was observed active methanogenic microorganisms in the digester. Comparatively, HRT reduction resulted in a better system performance than the increasing OLR approach. The lower HRT applied, the better the results obtained in the operation of the digester, suggesting that the process efficiency is optimized with high load operation at low hydraulic retention times.

La necesaria evaluación de impacto en salud de la explotación de gas de esquisto / The necessary health impact assessment of shale gas extraction / A avaliacao necessaria sobre o impacto na saude da exploracao de gas de xisto

El desarrollo de la explotación hidrocarburífera por tecnologías no convencionales, conocidas como “fractura hidráulica” o fracking, requiere una detallada evaluación de los impactos, tanto directos como indirectos, positivos y negativos, sobre la salud de los trabajadores y las comunidades. Para ello resulta necesaria la información de base de dichas poblaciones, así como los datos sobre los procesos industriales, las sustancias y las mezclas utilizadas en las actividades de fractura hidráulica y de extracción de hidrocarburos, que permitan estimar la exposición humana y aplicar la metodología de evaluación de riesgo para la salud. Será importante contar con cifras resultantes del monitoreo de las emisiones que alteren la calidad del aire y del agua, especialmente gases irritantes y compuestos orgánicos volátiles, partículas en suspensión con su contenido de sílice y de hidrocarburos aromáticos policíclicos, conocidos cancerígenos, que hoy son foco de atención de las autoridades sanitarias y ambientales en otros lugares del mundo donde estas instalaciones también están provocando la preocupación de las comunidades. Los impactos demográficos y socioeconómicos, resultantes en cambios en la estructura del empleo, en la infraestructura y oferta de servicios públicos de la comunidad, incluidas las modificaciones en los servicios de salud, también deberán ser tenidos en cuenta.(AU)

The development of unconventional hydrocarbon extraction technologies, known as “hydraulic fracturing” or “fracking”, requires a detailed assessment of their impacts, both direct and indirect ones, and positive and negative ones, on workers’ and communities’ health. For this purpose, basic information about those groups is required, as well as data on industrial processes, substances and mixtures used in fracturing procedures and hydrocarbon extraction, in order to estimate human exposure and apply the risk assessment methodology. It will be important to have data from monitoring of emissions that alter the quality of air and water, especially from irritant gases and volatile organic compounds, particulate matter containing silica and carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons, which are today focus of attention for health care and environmental authorities elsewhere in the world where these facilities are also causing concern for communities. Demographic and socioeconomic impact, resulting in changes in the structure of employment, infrastructure and provision of public services in the community, including changes in health services, should also be considered.(AU)

O desenvolvimento da exploracao de hidrocarbonetos atraves de tecnologias nao convencionais, conhecidas como “fraturamento hidraulico” ou “fracking”, exige uma avaliacao detalhada dos impactos, tanto diretos quanto indiretos, positivos e negativos, a respeito da saude dos trabalhadores e das comunidades. Assim, faz-se necessaria a informacao de base dessas populacoes, bem como dados sobre os processos industriais, substancias e misturas utilizadas nas atividades de fraturamento hidraulico e de extracao de hidrocarbonetos, que permitam calcular a exposicao humana e aplicar a metodologia de avaliacao de risco para a saude. Sera importante contar com valores resultantes da monitoracao das emissoes que alteram a qualidade do ar e da agua, especialmente gases irritantes e compostos organicos volateis, particulas em suspensao com o seu teor de silica e de hidrocarbonetos policiclicos aromaticos, substancias cancerigenas conhecidas, que hoje sao foco de atencao das autoridades sanitarias e ambientais em outros lugares do mundo onde estas instalacoes estao provocando, tambem, preocupacao nas comunidades. Os impactos demograficos e socioeconomicos que resultam em mudancas na estrutura do emprego, na infraestrutura e prestacao de servicos publicos para a comunidade, incluindo mudancas nos servicos de saude, tambem devem ser levados em consideracao.(AU)

Aplicacao de tecnicas Fuzzy no controle de pressao em sistemas de abastecimento de agua / Application of Fuzzy techniques to control pressure in water supply systems

O trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema Fuzzy para o controle de pressão de redes de distribuição de água, por meio da utilização de conversores de frequência acoplados aos conjuntos motor-bomba. Todo o estudo foi desenvolvido em uma bancada experimental instrumentalizada, simulando um sistema de abastecimento real. A utilização de conjuntos motor-bomba em paralelo gerou ao sistema um grande número de possibilidades de combinação das variações de velocidade dos conjuntos motor-bomba, com velocidades de rotação diferentes. O controlador Fuzzy identifica a melhor opção, referente ao consumo energético do sistema, e toma a decisão alusiva ao estado dos motores (ligado, desligado ou com rotação parcial). Todo esse processo é realizado na condição de atender a demanda de vazão do sistema, além de manter a pressão constante com o menor consumo energético possível. .

The paper presents the development of a Fuzzy system for the pressure control of distribution of water through the use of frequency converters coupled to the motor-pump assemblies. The entire study was conducted in an instrumentalized bench trial simulating a real supply system. The use of pump-motor sets in parallel with the system generated a great number of combination possibilities of variations in speed of the motor-pump assemblies, with different speeds of rotation. The Fuzzy controller identifies the best option for the energy consumption of the system and makes the decision alluding to the state of the engines (on, off or partial rotation). This entire process is performed under the condition of meeting the demand flow system, and maintain constant pressure with the lowest possible energy consumption.

Alterações dos atributos físicos de um Latossolo Vermelho submetido a diferentes sistemas de manejo / Physical attribute alterations of an Oxisol under different tillage systems

O cultivo do solo pode alterar alguns atributos físicos em relação ao solo não cultivado. Diante disso, neste estudo objetivou-se verificar as alterações provocadas pelos sistemas de uso do solo sobre alguns atributos físicos de um Latossolo Vermelho no Triângulo Mineiro. Os tratamentos utilizados foram: Campo nativo (CN) (testemunha); preparo convencional do solo (PC); pastagem irrigada de braquiária sob pastejo rotacionado tipo VoIsin (PT) e Semeadura direta (SD). Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, com 4 repetições, onde foram avaliados os seguintes atributos físicos: densidade do solo (Ds), volume total de poros (VTP), microporosidade (MI), macroporosidade (MA), condutividade hidráulica saturada (Kθ, resistência mecânica do solo à penetração (RP) e o índice de sensibilidade (Is). Nas áreas sob PC, SD e PT não foram observadas alterações significativas com relação aos atributos físicos avaliados. Para as profundidades avaliadas só ocorreram diferenças significativas entre as profundidades de 0,0 - 0,05 e a de 0,15 a 0,20 m para os parâmetros Ds e VTP. PC, SD, PT e CN apresentaram valores médios de volumes de MA próximos ou superiores daquele considerado ideal (0,33 dm-3dm-3). Apenas no CN não ocorreu valores maiores que 2 MPa. No CN, PC, e SD não ocorreram limitações ao desenvolvimento das culturas até a profundidade de 0,08 m. O Is calculado para os atributos CC e Kθ nos sistemas PC e PT demonstraram o efeito prejudicial desses sistemas de manejo sobre a estrutura do solo, quando comparados ao SD.

The cultivation of the soil may alter some physical attributes compared to non cultivated soil. The objective of this study to verify changes caused by land use systems on some physical attributes of an Oxisol in the Triângulo Mineiro. The used treatments were: Native field (CN) (control); Conventional preparation of the soil (PC); Irrigated pasture of brachiaria under pasture alternate (PT) and Direct tillage (DT). A completely randomized design with four replicates were evaluated in the following physical attributes: density of the soil (Ds), total volume of pores (VTP), microporosity (MI), macroporosity (MA), saturated hydraulic conductivity (Kθ, mechanical resistance of the soil to the penetration (RP) and the index sensibility (Is). Areas under PC, SD and PT significant changes were not observed with respect to the physical attributes assessed. For the depths evaluated, significant differences were observed only between the depths from 0.00 to 0.05 and from 0.15 to 0.20 m for the parameters Ds and VTP. PC, SD, PT and CN presented average volumes of MA near or above that considered ideal (0,33 dm-3dm-3). Only on CN, values higher than 2 MPa were not observed. On CN values greater than 2 MPa; In CN, PC and SD there were no limitations at crop development to a depth of 0.08 m. The calculated Is attributes Kθ and CC in the systems PC and PT demonstrated the harmful effect of these management systems on soil structure, when compared to SD.

Atributos químicos, físico-hídricos e mineralogia da fração argila em solos do Baixo Amazonas: Serra de Parintins / Chemical, physical and hydric attributes and mineralogy of clay fractions in soils of lower Amazon: Serra de Parintins

Estudos sobre os atributos dos solos amazônicos geram informações para compor um levantamento atual sobre suas condições frente às várias formas de alterações que estão sujeitos. O objetivo deste trabalho foi descrever e avaliar a evolução química, físico-hídrica, bem como a mineralogia de Latossolos no Baixo Amazonas como forma de entender as variações desses atributos em diferentes coberturas vegetais. Coletaram-se amostras deformadas e indeformadas para análises físicas, químicas, mineralógicas e hídricas, em dois pontos de uma topossequência na Serra de Parintins: platô e vertente, sendo três perfis de solo em cada posição. Os resultados obtidos demonstraram que a floresta predominante sobre os perfis do topo e vertente promove condições físicas e hídricas adequadas para uma boa agregação, maior intensidade de poros grandes, maior condutividade hidráulica saturada (Ko) e melhor retenção hídrica dos solos. Fato semelhante ocorrendo com as áreas de capoeira, apresentando boa permeabilidade, porosidade e retenção de água no solo. O acúmulo de carbono é maior dos perfis da vertente, decrescendo em profundidade, relacionando-se diretamente com Ko e com o sistema radicular. A análise mineralógica da fração argila indicou a caulinita como argilomineral predominante, seguido pelos minerais gibbsita, goethita, quartzo e anatásio, não havendo variações ao longo da paisagem. A Serra de Parintins possui um solo pobre em nutrientes, ácido, com textura média a muito argilosa com acúmulo de plintita nos horizontes subsuperficiais, evitando o fenômeno de terras caídas. Um gradiente elevado de umidade volumétrica é observado nos horizontes subsuperficiais, havendo mais água retida, quando comparado com horizontes superficiais.

The latest studies of attributes of soil of the Amazonian ecosystems provide information to make up a survey on these soil conditions in the face of several forms of changes they are submitted. This work aimed to describe and evaluate physical and hydric evolution as well oxisol mineralogy in lower Amazon in order to comprehend variations of these attributes in different vegetative covers. Deformed and non-deformed samples were collected for physical, chemical, hydric and mineralogical analyses, respectively in two points of a topographic sequence in Serra de Parintins: plateau and watershed, being showed three profiles of soil in each position. The results showed that predominant forest of the plateau and watershed profiles provide proper physical and hydric conditions for a good aggregation, higher intensity of large pores, larger saturated hydraulic conductivity (Ko) and better hydric retention of soils. Similar fact occurs in secondary forest, presenting such areas good permeability, porosity and water retention in soil. Carbon accumulation is higher in watershed profiles, decreasing in depth and relating directly with Ko and root system. Mineralogical analysis of clay fraction points kaolinite as predominant followed by gypsum, goethita, quartzo and anatásio, showing no variations along landscape. Serra de Parintins has poor acid clay soil of medium texture accumulating plintita on subsurface horizons, avoiding the phenomenon of terras caídas. A high gradient of volumetric humidity is observed on subsurface horizons, showing water retention when compared to surface horizons.

Estudio de efectividad para el drenaje y descompresión entérica de cuatro diferentes diseños de sondas intraluminales / Study of the effectivenes of four different designs of intraluminal stents in enteric drainage and decompression / O estudo da eficácia para a drenagem e o decompression enteric de quatro projetos diferentes do soundings intraluminales

En muchas de las patologías quirúrgicas pediátricas intestinales son un reto para el equipo tratante, ya que comprometen tan seriamente el intestino, que agotan los recursos conocidos de tratamiento y las opciones de vida para el paciente. Por tal razón, se recurre a la inventiva del cirujano, para que en el acto quirúrgico busque alternativas que ofrezcan esperanza. Es así como surgen de forma artesanal, modificando elementos ya existentes, las sondas de drenaje entérico, que ayudan a proteger el intestino inflamado, a promover su recuperación, al drenaje de su contenido y a frenar el deterioro isquémico. Además, evitan la formación de adherencias obstructivas y limitan la necesidad de realizar resecciones amplias. El presente estudio busca tecnificar su uso y encontrar elementos de juicio claros para el posterior diseño de una sonda ideal, que cumpla con las características físicas y biológicas necesarias para ser una verdadera solución frente a las patologías a resolver. Para ello, por medio de una simulación hidráulica, se probaron las sondas de drenaje más utilizadas en el mercado, las cuales, por su diseño, pueden ser un buen punto de partida para la obtención de un producto nuevo. Del estudio se concluyó que la sonda ideal aun no existe y que faltan muchos y similares trabajos de investigación para llegar a un resultado óptimo, que cuente con los principales beneficios de las sondas actuales: una superficie lisa del PVC, la suavidad de la silicona y la tecnología del dren de Blake®, en la búsqueda de una mayor área de superficie para un óptimo drenaje...

Multiple surgical pediatric intestinal diseases are a real challenge for the medical team, because they compromise seriously the intestines limiting the treatment options and with it the survival options. For that reason the creativity of the surgeon in the surgical field is the resource to find an alternative that give us hope. It is like this how enteric drain stents were designed, modifying existing elements, as a solution to protect the compromised gut, help its recovery, drain its contents and stop its isquemic deterioration. Additionally they limit the formation of obstructive adhesions and the need for wide resections. The present work intends to raise its use and find common elements for the design of an ideal catheter, with optimal biophysical qualities related to the diseases to treat. With these objectives we did a hydraulic simulation of the most used drains which may serve as an excellent starting point in the design of a new product. The conclusion is that the ideal stent is not yet developed and more research like this is necessary for an optimal result, using the main characteristics of actual drains: smooth surface of pvc, softness of the silicon and the technology of the Blake's® drain in the search for a for larger surface for maximum drainage...

Muitos dos pathologies cirúrgicos dos pediátricas intestinal são um desafio para o equipamento do tratante, desde que jeopardize o intestine assim seriamente, que esgota o tratamento sabido recursos e as opções da vida para o paciente. Para tal razão, se recorre ao inventiveness do cirurgião, de modo que no ato cirúrgico procure as alternativas que oferecem a esperança. É assim como se levantam do formulário do artisan, modificando elementos existentes já, os soundings da drenagem enteric, que ajudam proteger o intestine inflamed, promover sua recuperação, à drenagem de seu índice e conter a deterioração do isquémico. Além, evitam a formação de adesões dos obstructivas e limitam a necessidade para fazer resecciones amplos. O estudo atual procura technify seu uso e para encontrar elementos desobstruídos do julgamento para o projeto mais atrasado de soar ideal, aquele cumpre as características físicas e biológicas necessárias ser uma solução verdadeira ao contrário dos pathologies a resolver. Para ele, por meio de uma simulação hidráulica, os soundings usados da drenagem no mercado foram provados mais, que, por seu projeto, podem ser um ponto bom da partida para obter de um produto novo. Do estudo se concliu que soar ideal existe não ainda e que faltam muitas e trabalhos similares da investigação para alcançar um resultado optimal, esse conta nos benefícios principais dos soundings atuais: uma superfície lisa do PVC, a lisura do silicone e a tecnologia de dren de Blake®, na busca de uma área mais grande de superfície para uma drenagem optimal...

Tratamento de efluentes de refinaria de petróleo em reatores com Aspergillus niger / Treatment of petroleum refinery wastewater by reactors inoculated with Aspergillus niger

Neste trabalho, avaliou-se o efeito do tempo de detenção hidráulica (TDH) no desempenho de três reatores aeróbios inoculados com Aspergillus niger AN400, usados para tratamento de efluentes de refinarias de petróleo. Cada reator foi operado com um tempo de detenção hidráulica diferente: 4, 8 e 12 horas, durante 152 dias. Eles possuíam leito fixo de espuma de poliuretano e o escoamento era ascendente e contínuo. Determinaram-se: pH, fenóis, demanda química de oxigênio (DQO), amônia, nitrito e nitrato, no afluente e efluentes dos reatores. O TDH de oito horas foi o melhor para remoção de DQOsolúvel e não houve diferença entre os TDHs para remoção de fenóis totais. No período estável não houve remoção de nitrato; no entanto ocorreu remoção de nitrito de aproximadamente 99 por cento. Além disto, houve produção de amônia devido à amonificação a partir do nitrito presente no meio.

This paper evaluated the effect of hydraulic retention time (HRT) on the performance of three upflow aerobic reactors, with polyurethane foam as support material, inoculated with Aspergillus niger AN400, used for the treatment of petroleum refinery wastewater. Each reactor was operated with a different HRT: 4, 8 and 12 hours, during 152 days. The performance was evaluated based on pH; phenols; COD, nitrate and nitrite. The results show that for the COD removal, it is more reasonable to operate the reactor with HRT of eight hours. However, there was no difference among results of phenol removal efficiency of the different HRTs. During steady state condition, nitrite was removed in approximately 99 percent, but there was no reduction on the nitrate concentration. Ammonia was produced in all reactors, probably due to ammonification of nitrite.

Avaliação de aspectos hidraúlicos e hidrológicos de sistemas alagados construídos de fluxo subsuperficial / Evaluating hydrological and hydraulic aspects in subsurface-flow constructed wetland systems

Este trabalho teve-se como objetivo avaliar os aspectos hidráulicos e hidrológicos de quatro sistemas alagados construídos (SACs), cultivados com taboa (Typha sp.) e utilizados no tratamento de esgoto doméstico pré-decantado em tanque séptico. O sistema foi alimentado com uma taxa de aplicação hidráulica (q) constante de 60, 47, 23 e 35 litro m-2 d-1, respectivamente, nos SACs 1, 2, 3 e 4, tendo recebido monitoramento e medição da condutividade hidráulica e evapotranspiração no sistema. Foram realizados balanços hídricos mensais, durante um período de seis meses. Os resultados evidenciaram que: a condutividade hidráulica no meio suporte é reduzida com o tempo de funcionamento do sistema; e o sistema de tratamento apresentou evapotranspiração média de 9,3 mm d-1, resultando num coeficiente da cultura (Kc) da taboa com variação de 2,22 a 4,58.

This work was conducted to evaluate both hydrological and hydraulic aspects in four constructed wetland systems (SACs), that were cropped with Typha sp. and used in the treatment of the domestic wastewater presettled in septic tank. The system was fed a constant water application ratio (q) of 60, 47, 23 and 35 liter m-2 d-1 in SACs 1, 2, 3 and 4, respectively, besides being monitored. The hydraulic conductivity and evapotranspiration were also measured. Water balances were monthly accomplished during six-months period. The results evidenced the hydraulic conductivity in the supportive medium to be reduced during the operating time of the system, as well as the treatment system showed an average evapotranspiration of 9.3mm d-1, as resulting into a cropping coefficient (Kc) of the Typha sp. ranging from 2.22 to 4.58.

Avaliação da condutividade hidraulica do solo saturada utilizando dois métodos de laboratório numa topossequência com diferentes coberturas vegetais no Baixo Amazonas

The objective of this work was to evaluate two different laboratory methods for determining the saturated hydraulic conductivity (Ko), namely, the constant head permeameter method (PCC) and the falling decreasing head permeameter method (PCD) and their applicability and variability to Amazon soils. 125 undisturbed soil samples were collected with an Uhland soil sampler using volumetric rings of 0,072 m height and 0,069 m in diameter. Soil porosity was also estimated by volumetric ring samples collected at the same spots where Ko was evaluated. Disturbed soil samples were also collected for chemical and particle size analysis at the same spots. The results showed that the PCC method was more appropriate for the studied soils Oxisols, leading to the lowest coefficient of variation and standard deviation throughout the topographic sequence. The Ko values were distributed among P1(2,65 to 3,34 cm day-1), P2(2,85 to 3,38 cm day-1), P3(2,86 to 3,63 cm day-1), P4(2,75 to 3,49 cm day-1), P5(2,38 to 3,83 cm day-1) and P6 (2,47 to 3,52 cm day-1); having a tendency to show higher Ko values at soil surface. The use of Ko as a parameter for hydraulic analysis in soils with high porosity in the surface layer and high clay content in the subsoil, as is the case in the Amazon, must be undertaken with caution to avoid compacting the sample and porous discontinuities. Throughout the studied topographic sequence, changes of saturated hydraulic conductivity were more related to changes in soil physical properties than to changes in vegetation cover throughout the studied topographic sequence.

O objetivo desse trabalho foi avaliar dois métodos de laboratório para a determinação da condutividade hidráulica do solo saturada (Ko) conhecidos como Permeâmetro de carga constante (PCC) e Permeâmetro de carga decrescente (PCD), com o intuito de verificar sua aplicabilidade e variabilidade em solos amazônicos. Coletaram-se 125 amostras de solo com estrutura indeformada, através de amostrador tipo Uhland, com anéis volumétricos, de 0,072 m de altura e 0,069 m de diâmetro, devido à variabilidade apresentada pelas determinações de tal parâmetro. Nos mesmos pontos de amostragens da Ko, procedeu-se coleta de anéis volumétricos para a determinação da porosidade do solo. Ainda nesses pontos foram coletadas amostras com estrutura deformada para análises físicas e químicas. Os resultados obtidos demonstram que o método do PCC foi o mais apropriado para a classe dos Latossolos estudados, apresentando os menores coeficientes de variação e desvio padrão ao longo da topossequência. Os valores de Ko estiveram distribuídos entre P1(2,65 à 3,34 cm dia-1), P2(2,85 à 3,38 cm dia-1), P3(2,86 à 3,63 cm dia-1), P4(2,75 à 3,49 cm dia-1), P5(2,38 à 3,83 cm dia-1) e P6 (2,47 à 3,52 cm dia-1); havendo uma tendência para maiores valores de Ko na superficie. A utilização de Ko como parâmetro de análise hídrica em solos porosos na superfície e muito argilosos em profundidade, como os amazônicos, necessita ser realizada com precaução, evitando a interrupção da continuidade dos poros e compactação da amostra. Mudanças na condutividade hidráulica saturada estiveram mais relacionadas a alterações nas propriedades físicas do solo e posição no relevo do que nas alterações das coberturas vegetais ao longo da topossequência.

Avaliação da condutividade hidraulica do solo saturada utilizando dois métodos de laboratório numa topossequência com diferentes coberturas vegetais no Baixo Amazonas / Evaluation of the saturated hydraulic conductivity using two laboratory methods in a topossequence with different vegetation cover in the lower Amazon

O objetivo desse trabalho foi avaliar dois métodos de laboratório para a determinação da condutividade hidráulica do solo saturada (Ko) conhecidos como Permeâmetro de carga constante (PCC) e Permeâmetro de carga decrescente (PCD), com o intuito de verificar sua aplicabilidade e variabilidade em solos amazônicos. Coletaram-se 125 amostras de solo com estrutura indeformada, através de amostrador tipo Uhland, com anéis volumétricos, de 0,072 m de altura e 0,069 m de diâmetro, devido à variabilidade apresentada pelas determinações de tal parâmetro. Nos mesmos pontos de amostragens da Ko, procedeu-se coleta de anéis volumétricos para a determinação da porosidade do solo. Ainda nesses pontos foram coletadas amostras com estrutura deformada para análises físicas e químicas. Os resultados obtidos demonstram que o método do PCC foi o mais apropriado para a classe dos Latossolos estudados, apresentando os menores coeficientes de variação e desvio padrão ao longo da topossequência. Os valores de Ko estiveram distribuídos entre P1(2,65 à 3,34 cm dia-1), P2(2,85 à 3,38 cm dia-1), P3(2,86 à 3,63 cm dia-1), P4(2,75 à 3,49 cm dia-1), P5(2,38 à 3,83 cm dia-1) e P6 (2,47 à 3,52 cm dia-1); havendo uma tendência para maiores valores de Ko na superficie. A utilização de Ko como parâmetro de análise hídrica em solos porosos na superfície e muito argilosos em profundidade, como os amazônicos, necessita ser realizada com precaução, evitando a interrupção da continuidade dos poros e compactação da amostra. Mudanças na condutividade hidráulica saturada estiveram mais relacionadas a alterações nas propriedades físicas do solo e posição no relevo do que nas alterações das coberturas vegetais ao longo da topossequência.

The objective of this work was to evaluate two different laboratory methods for determining the saturated hydraulic conductivity (Ko), namely, the constant head permeameter method (PCC) and the falling decreasing head permeameter method (PCD) and their applicability and variability to Amazon soils. 125 undisturbed soil samples were collected with an Uhland soil sampler using volumetric rings of 0,072 m height and 0,069 m in diameter. Soil porosity was also estimated by volumetric ring samples collected at the same spots where Ko was evaluated. Disturbed soil samples were also collected for chemical and particle size analysis at the same spots. The results showed that the PCC method was more appropriate for the studied soils Oxisols, leading to the lowest coefficient of variation and standard deviation throughout the topographic sequence. The Ko values were distributed among P1(2,65 to 3,34 cm day-1), P2(2,85 to 3,38 cm day-1), P3(2,86 to 3,63 cm day-1), P4(2,75 to 3,49 cm day-1), P5(2,38 to 3,83 cm day-1) and P6 (2,47 to 3,52 cm day-1); having a tendency to show higher Ko values at soil surface. The use of Ko as a parameter for hydraulic analysis in soils with high porosity in the surface layer and high clay content in the subsoil, as is the case in the Amazon, must be undertaken with caution to avoid compacting the sample and porous discontinuities. Throughout the studied topographic sequence, changes of saturated hydraulic conductivity were more related to changes in soil physical properties than to changes in vegetation cover throughout the studied topographic sequence.