Variação da condutividade hidráulica do solo saturado em função da concentração de sódio presente em soluções e resíduo agroindustrial

Texto

(1)�. I. VARIAÇAO DA CONDUTIVIDADE HIDRAULICA DO SOLO SATURADO EM FUNÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE SÓDIO PRESENTE EM SOLUÇÕES E RESIDUO AGROINDUSTRIAL. IVAN JOSE CHIRINOS Engenheiro Agrónomo. Orientadora: Prof� Dr� Maria Emília Mattiazzo-Prezotto. Dissertação apresentada à Escola Superior de Agricul tut-a "Luiz de Queiroz", da Universidade de São Paulo, para obtenção. do. titulo. de Mestre em Agronomia, Área Concentração: Solos de Plantas.. PIRACICABA ESTADO DE SÃO PAULO - BRASIL OUTUBR0/1992. e. de. Nutrição.

(2) Ficha catalogrt.:fíca preparada pela. Seção de Livros da Divisão de Biblioteca e Documentação - PCAP/USP C541v. Chirinos. Ivan Jose Variação da condutividade hidrãulica do solo saturado em função da concentracão de sódio presente em soluc;;:ões e resíduo agroindus,trial.·,, · . P.,iracicaba, 1992. 66p.. · ..; . - . · ... · ,. · '. !'' _.:. Diss.(Mestre) - ESALQ Bibliografia. : . Sódio em solo - Concen-sracã,::i 2. Solo - Conduti vidade hidréulica I. Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba CDD. 631. 4J..

(3) I. VARIAÇAO DA CONDUTIVIDADE HIDRAULICA DO SOLO SATURADO EM FUNÇAO DA CONCENTRAÇAO DE SODIO PRESENTE EM SOLUÇOES E RESIDUO AGROINDUSTRIAL �. V. N. I. ,J. IVAN JOSE CHIRINOS. . ··· .1. ·:-. . . ... . . .,. ' ✓. '. Prof� Dr� Maria Emilia Mattiazzo-Prezotto. ESALQíUSP. Prof. Dr-. Paulo Leonel L iban::ii·. ESALQ/USF;. ::':. Prof. Dr. Ronaldo Severiano Berton •. IAC J,. '-. .;:.

(4) iv. Aos meus pais Iván e Eoma, à minha av6 Celia; à minha. esposa. Ay llén. filho Iván Eduardo. DEDICO. ao. meu.

(5) v. AGRADEC I j'1ENTOS. ~. Ã. a.. lJt--. r'laria. Emi I ia. Mattiazzo-Prezotto,. pela. orientação, estímulo e amizade;. Aos Profsa urso Nadir LavQl·-enti. Almeida. 00 Departamento de. da. Glória. Química,. e. Arquimedes. ESALQíUSP,. pela. orientaçao e amizade constantes;. Ã Petroquimica da Venezuela. (PEQUIVEN) ,. pela. bolsa. de. estudos;. Ao Prof. Dr. Paulo Libardi pela orientação e. colaboração. na realização do trabalho;. Aos Srs. Julio Carozzo e S.Ca. Julio. Boissiere. (Venezuela) e Antonio Leone do. de. CONICIT. PALNICHAL {Venezue 1 8.). pelo apoio e confiança;. Ao amigo e colega Marcos Cabral pela. colaboração. no. análises estatísticas;. de. processamento. Vasconcelos dos. dadbs. Barreto e. nas.

(6) vi. Aos funcionários do laboratório de Química pelo inestimável auxilio nas análises químicas;. Aos amigos Francisco Cortez e Haissa Roberta. pela. durante o experimento;. Ã minha. esposa~. pelo apoio e incentivo constantes.. ajuda.

(7) vii. LISTA DE FIGURAS. Página. .... 1. Esquema do permeâmetro de cargas crescentes para determinação da condu tividade hidráulica do solo ( ~~CI) • • • •. :a. ••••. a. ........ I:. =r. ••. ,.. •. ;;. saturado =. a. Figura 2. Equipamento para determinação. •. ,.. •. ,.. de. ,.. c. ,.. •. 19. Ko. pelo método das cargas decrescentes ••. Figura. -:r ._~. .. Variação da porcentagem de sódio trocável (PST) em função do Na+ aplicado (e.mg/5g terra) ••••••.•••.•••••.••.••. li. -r.. Variação de Ko. }:lara. Terra Roxa Estru-. turada em função da PST ••••.••••.•••.. Figura '". ~I •. 26. Variação de Ko para Latossolo lho Escuro em função da.. 28. ''/erme-. I'. :=r"'--r ri:li • • • • • • • • • •. 30. Figura 6. Variação de Ko para Areia em função da PST ••••••••••••••.•.••••. 31.

(8) viii. Página. , Figura "7. .. PST em função do Na + aplicado. sem. e. com lavagem para TE ••••••••••••••••••. L,I + ap I·~caoo . Figura 8. PST em função do l'Ia. sem. e. com lavagem para LVe •••.••.••••• = ••••. Figura o, .. ~~T ~~.. em f. ~ unç~o. .. 00. N + apl1ca •. do I a. 33. 34. sem. com lavagem para AQ ••••••••••••••••••. 35. Figura 10. Variação da PST em função da relação de adsorção de sódio (RAS) da. solu-. ção percolante ••••••.••••••••••••.••. Figura. Variação da PST em função da dose de resíduo de indústria de papel e. cel~. lose adicionado •••••••••••••••••••••. Figura. 37. Variação da concentração de Ca. 2. +. 41. ad-. sorvido em função das doses de resíduo de indústria de papel e celulose a01c1onaoo ••••.•••••••••.••••••••••• I·. -. •. 43.

(9) Página. LISTA DE TABELAS. Tabela. 1~. Características físicas e químicas dos solos utilizados no experimento •••••••. Tabela 2. Composição química das amostras de resíduo de indústria de papel e celulose levando em conta as várias etapas. de. fabt-icação .•••••••••••••••••••••••••. Tabela. = •. 24. Valores de relação de adsorção de sódio. (RAS), Ca 2 + adsorvido (e.mgí100g terra) calculada e Ko medida para os três dif! rentes tipos de solos . . . .. Quantidade de Tabela "T. ". ..... I~a. +. , .. ap~1ca. D. do. •••••••••. =.~.. 39. ter. ra),porcentagem de sódio trocável(PST) e condutividade hidráulica do solo saturado (Ko) da (TE). (CTC. para Terra Roxa Estrutura-. =. 16,08 e.mgí100g terra).. 56.

(10) Página,. + ap.l.~caao .' •. Tabela 5.Quantidade de Na. ter. ra),porcentagem de sódio trocável(PST) e condutividade hidráulica do solo saturado (Ko). para Latossolo Vermelho Es. curo (LVe)(CTC. =. 7,62 e.mg/l00g terra). Tabela 6.Quantidade de Na+ aplicado (e.mg/5g. 55. ter. ra),porcentagem de sódio trocável(PST) e condutividade hidráulica do solo saturado (Ko). =. (CTC. para Areia Quartzosa. 4,55 e.mg/l00g terra) ••••••••••. ••. Tabela 7.Quantidade de terra),. I"~a. +. adicionado. Ko calculada e Ko. TE, resultados obtidos 9 eff!. Tb a ela. li. ... a. 11'. (AQ). •••. = •••. ••. SI. •. •. •. ... (e. mg/;:.g. medida. para. sem e com lava•. •. •••••••••. ~. •••••. . . .\e.mg/Jg de •. Na + a.d"~c~onaoo. ~~. '1=. b.~uantidade. ra), Ko. a:. 57. 57. ter. calculada e Ko medida para LVe,. resultados. obtidos sem e com lavagem.... 58.

(11) Página. + . .. Tabela 'f. "l.;!uan"L1.aaae de Na adicionado(e.mgí5g. ter. ~. ra),. Ko calculada e Ko. PST~. medida para. AQ, resultados obtidos sem e com lavagem. Tabela 10. Doses. resíduo. de. ~ 2+ .. La a d sorV1.00. ••• ,. PST. \h}~. ... aplicadas. 3. '-. \m. II. 58. '. ia J ,. (e.mgíl00g. terra) condutividade hidráulica saturada (Ko). para os três. diferentes. tipos. de s o l o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Ta.bela 11. Resultados obtidos para Na +. retido. PST nos testes preliminares ao mento; com adição aos solos. 59. experi-. de. 5\). ml. de diferentes soluçoes de sódio de con-. centt-ação 400 ppm em Na + ••••.•••••.•.•• L'. Tabela 12. Resultados De condutividade hidráulica saturada (Ko) para Terra Roxa tt-uturada (TE) .. •.. +. ~. .~. com .•. tS-. doses ct-escen tes. oe Na em Tunçao ao "Lsmpo. .,. ... oe le1.1:Ura.. (Eti:l.pa pt-é·v· ia) ••.••.•••.•.••. = ••••••••. 6i).

(12) xii. Página. Tabela 13. Resultados de condutividade hidráulica saturada (Ko) para Latossolo Verm! lho Escuro (LVe) com doses crescentes de Na+ em função do tempo de leitura. (Etapa prévia) .•••••••••••••••••••.••. 62. Tabela 14. Resultados de condutividade hidráulica saturada (Ko) para Areia Quartzosa (AQ) com doses crescentes de Na+ função do tempo de leitura. (Etapa -v~a). 111. •••. CO'. ••••. a. •••••••••••. 111'11. ••. E>. em pr~. •••••••. 64. Tabela 15. Resultados de Na+ adsorvido e PST para TE, LVe e AQ com adição. de. 50. rol de. solução de NaCI(Etapa prévia) •••••••.•. Tabela. .. ' .i..b.. 66. Na+ e PST para TE, LVe e AQ com adição de 50 rol de solução ae acetato de. só-. dio pH 7,0 (Etapa prévia) •••..••.•••••. 66.

(13) ~üii. SUMÁRIO. Página. L I ST A DE F I GURAS ••. = •••••••••••••••••••••••••••••. vii. LISTA DE TABELAS •••••••••••••••••••••••••••••••• RESUt"\O •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• SUNt'IARY • • • • • ••••. = • • • ••••••••••••••••••••••••••••. }~vii. INTRODUÇÃO.................................... 1. 2. REVISÃO DE LITERATURA ••••••••••••••••••••••••. 3. 1.. 2.1. Condutividade hidráulica do solo saturaóa. (ft::o) •••••••••• ' ••••••••. 2.2. Efeitos do sódio sobre. 1'11. ••••. li:!. ••. CI. ••••••. 3. condutividade. a. hidráulica ••••••••.•••••••.•••••••.••••• -.... Equili brios de troca lon1ca ••••••••••.•.. 7. 2.4. Sodicidade associada aos residuos •••••••. 10. 3. MATERIAL E MÉTODOS •• ~ ••••••••••••••••••••••••. 14. 3.1. Solos utilizados e etapa prévia •••••••••. 14. L. " __'P.. '-:>. 3.2. Metodologia para. determinaç~o. da conduti. vidade hidráulica saturada (Ko) ••••••••• 3.3.. Determinaç~o. 311 3 . 1. da porcentagem de sódio tro. (FST). cável QI. E ta pCi.. 19 J.:II .... 11. ••••. =- • • • • = . . . . . . . . . .. 3.3.2. Etapa L'I!;:.Il.II . . . . . . . . . . -::0_'. ti. ~. -_,. a. ~. -_~. •. Etapa. 16. "'. ·_' • • • •. III=. •••••. III. :lIaI. •••. ............ III.a. =•. li. •••. lI.a.a.. 19 2i). 21.

(14) Página.. 3.3.4. Etapa 4 ••.•.••.•.••.••.•.•.•....•. 22. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO •..••••••••••••••.••••• 4.1. Determinação da porcentagem de sódio tro cável (PST) e sua relação com a condutividade hidráulica saturada (Ko) do solo. .:"1. ~. -r.L.. 25. Avaliação do efeito da lixiviação do sódia sobre a PST e sobre a. condutividade. hidráulica saturada (Ko) •••••••••••••••• 4.3. Avaliação do efeito da relação dQ adsorção de sódio (RAS) sobre a condutividade hidráulica saturada (Ko) medida. através. da PST e relação RAS x Ca ••••••••••••••• 4.4. Avaliação do efeito da adição. de. 36. resí-. duo de indústria de papel e celulose sobre a condutividade hidráulica. saturada. (Ko). Relação resíduo x Ca .••.••.••••••• ;:". CONCLUSesES ••.••••••••••.•••••. 40. = •••••••••••••••. 46. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .•••••••••••••••••••.•. 48. APÊND I CE ••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••••.

(15) '" VARIAÇAO DA CONDUTIVIDADE HIDRAULICA DO SOLO SATURADO EM I. ,J. ,J. .J. FUNÇAO DA CONCENTRAÇAO DE SODIO PRESENTE EM SOLUÇOES I. E RESIDUO INDUSTRIAL. Autor:. IVAN JOSE CHIRINOS. Orientadora: MARIA EMILIA MATTIAZZO-PREZOTTO. RESUMO. o. presente. trabalho. teve. objeti\fo. por. estabelecimento de algumas premissas básicas para. descarte. em solos de residuos contendo sódio. A avaliação do da presença de sódio foi feita através de condições de laboratório, sódio trocável. o. efeito. experimentos~. em. porcentagem. de. relacionando-se. (PST), relação de adsorção de 5ódio (RAS) da. solução percolante e. condutividade hidráulica. saturada. em. três diferentes tipos de solos. afeta. Concluiu-se que a presença de sódio não igualmente os diferentes tipos de solos.. Também. o. limite. critico de concentração varia com o tipo de solo. e. com. a. alta. CTC. o. PST desse solo. Para o solo argiloso. (TE) de. valor de PST critico foi menor Que 5%. Em LVe o PST critico T01. menor que 8%; e para AQ o PST critico foi menor que 6%. Também concluiu-se Que o efeito. prejudicial. da.

(16) xvi. presença de s6dio sobre a condutividade hidrâulica pode ser revertido pela lavagem do solo, indicando que a solo de resíduos contendo s6dio. pode. ser. adição. ao. acompanhada. da. aplicação de lâminas de âgua ou mesmo do aproveitamento das épocas de chuva para o descarte..

(17) VARIATION ON HYDRAULIC CONOUCTIVITY OF SATURATED SOIL RELATEO TO SODIUM SOLUTION CONCENTRATIONS ANO SODIUM CONT AINING WASTES. Author:. IVAN JOSE CHIRINOS. Adviser: MARIA EMILIA MATTIAZZO-PREZOTTO. SUMMARV. This paper intends to establish basic rules. for. land disposal of sodium containing wastesm The assessment of sodium effect was made through experiments under lab conditions by. relating. exchangeable. sodium percentage (ESP),sodium adsorption rate (SAR) of the percolating solution and saturated. hydraulic. conductivity. (Ko) in three different soil types. It was shown that sodium effect is not for the three different. soil. types.. Also. ~ne. the. same. threshold. concentration changes with soil type, ano with ESP. of. the. criticaI. ESP. soil. the. soil. For the high eEC value. f,..1.Jas. lower-. than. !!::-$ __I;". ,. clay TOt-. soil «;ea~Ltfn. criticaI ESP vaIue was lower than 8%,. the. te~{ture. and. for. the. sandy. soil the criticaI ESP value was lower than 6%. It was aIso concluded that the harmful effect of.

(18) sodiulfI on the hyc:it-aulic conductivity soil. leaching~. that means. containing wastes should be. that. land. follo~·Jed. can. be. disposa.l. n~verted. of. oy. sodiuffi. by water applications. or b; using the rainy season for the disposal..

(19) N. 1. INTRODUÇAO. Quando se considera depurador. de. resíduos,. unicamente a degradação. o. pode-se biológica. uso do ter. do. so locamo. como. objetivo. conteúdo. orgânico,. como também pode-se visar o uso do resíduo. como. fonte. de. matéria orgânica para o solo e nutrientes para as culturas, porém em qualquer dos casos citados a composição do resíduo é de importância fundamental, uma vez. que. a. presença. íons não adequados à atividade agrícola pode causar em certos casos irreversíveis, ao solo onde o. de. danos,. resíduo. foi. ou é descartado. Entre os. ions. não. adequados. agrícola se encontra o sódio, uma vez níveis presentes no resíduo e. que. em. à. atividade virtude. quantidade aplicada,. provocar consequências indesejáveis tanto para o solo para a planta indo hidráulica do. solo. desde à. a. diminuição. elevação. da. na. pressão. de pode como. condutividade osmótica. da. solução do solo, com os consequentes problemas associados à cada diferente cultura..

(20) 2. Os. efeitos. prejudiciais. causados. presença de sódio em solos foram. primeiramente. em regiões áridas e. onde. semi-áridas. salinas e sódicas para. irrigação.. comportamento do sódio. em. eram. detectados. usadas. Informações. regi~es. tropicais. teor. de. águas. acerca Úmidas. virtualmente inexistentes, uma vez que em solos do úmido altamente intemperizados o. pela. sódio. do são. trópico é. muito. baixo não constituindo um problema, porém tendo em vista descarte de residuos com alto teor de temos. que. considerar. a. sódio. nesses. possibilidade. de. o. solos efeitos. prejudiciais. Diante do exposto o por. objetivo. quantificado da relação de. avaliar. o. efeito. presente da. trabalho. presença. de. tem. sódio,. pela porcentagem de sódio trocável do solo, e adsorção. de. sódio. da. solução. percolante. (soluções preparadas e amostra de residuo) na condutividade hidráulica saturada de três solos da região de Estado de São Paulo.. Piracicaba,.

(21) rJ. 2. REVISAO DE LITERATURA. I. 2.1 Condutividade hidraulica do solo saturado. A condutividade hidráulica. um. é. parâmetro. essencial na determinação quantitativa do movimento da água em solos e, consequentemente para solucionar problemas envolvem irrigação, drenagem,. recarga,. e. que. conservação. da. ou. um. água e do solo (SAUNDERS et alii, 1978). Em. um. solo. de. estrutura. estável. material poroso rigido,a condutividade hidráulica(Ko) é uma caracteristica constante do material. Sua ordem de grandeza é de 10- 2 a 10-3 cm/s cm/s. em materiais arenosos e 10-. 4. a. em materiais argilosos. A condutividade hidráulica é. obviamente afetada pela estrutura e textura do solo, maior em solos altamente porosos, fraturado ou menor. em. solos. densos. e. compactados. 1985).Também a condutividade hidráulica. pode. por excesso de Na+ presente ou adicionado ao e t a l i i , 1959).. sendo. agregado. e. (REICHARDT, ser. afetada. solo. (GARDNER.

(22) 4. Segundo PAULETTO et alii (1988) equação que possibilitou a quantificação. do. primeit-a. a. movimento. água em meios porosos saturados foi apresentada. por. DARCY. em. meios. (1856). Este último estudando a dinâmica da água. porosos, verificou experimentalmente, em colunas de saturadas, que a gradiente. densidade. hidráulico~. condutividade. de. da. areias. proporcional. ao. e que o fator de proporcionalidade, a. hidráulica,. caracteriza. o. meio. quanto. a. capacidade em transmitir água. De acordo com primeiros. métodos. CADIMA. desenvolvidos. et. alii. para. condutividade hidráulica foram de. os. (1980) ,. cálculo. o. laboratót-io,. da. utilizando. amostras com estrutura deformada. Por outro lado LIBARDI (1992) indica que métodos de laboratório podem ser usados para. amostras. estrutura deformada e indeformada. Esses. métodos. vez ,são subdivididos para. saturação. condições. de. os com. não. e. saturação. Entre. os. métodos. determinação da condutividade. de. laboratório. hidráulica. em. para. condição. saturação se incluem o permeâmetro de carga constante permeâmetro de carga. o. decrescente~. primeir-o. é. de e. o. adequado. para amostras de solo cujos valores de Ko sejam maiores que 0,01. cm/min. (14,4. em/dia) ,. decrescente) para amostras de cm/min (menor que 14,4 em/dia).. e. o. solo. segundo com. (LIBARDI, 1992).. (de.

(23) 5. 2.2. Efeitos do s6dio sobre a. hidr~ulica. condutividade. do solo. o. mecanismo de diminuição da. do solo pela adição de sódio. foi. permeabilidade. primeiramente. e}:plicado. por QUIRK & SCHOFIELD (1955) que sugeriram que. a. das parti cuIas de argila, a qual aumenta com o. aumento. sodicidade da argila, pode resultar num parcial. dos. consideraram. poros que. defloculação,. condutores. outros. bloqueio. Além. mecanismos. expansão. disso. total. os. ou. autores. secundários. dispersão "e movimento da argila. da. como. dentro. a dos. poros condutores poderiam causar entupimento desses poros. Atualmente se. reconhece. dispersão das argilas em afetar a (FELHENDLER et alii, 1974;. a. importância. permeabilidade. SHAINBERG. et. alii,. dispersão de argilas pode causar a formação de. do. da solo. 1981) •. uma. A. camada. de argila impermeável no perfil do solo. As diferenças entre os processos de expansão e dispersão são muito. importantes. para. permeabilidade (SHAINBERG et alii, 1981). e}:pansão dispersão argilas. é. um das. não. processo argilas. é. a. explicação Enquanto. essencialmente é. grandemente. reversível,. irreversivel. afetada. que. da a a. A. expansão. das. por. valores. de. porcentagens de sódio trocável (PST) abaixo. de. 10,. porém.

(24) 6. torna-se importante quando se tem valores de PST 15 (McNEAL. &. COLEMAN~. 1966; OSTER. porcentagem. Na. T. de. de. & SPOSITO, 1980).. A permeabilidade de um solo à da. acima. s6dio. água. trocável. depende. (PST). (PST. =. adsorvido _ CTC x lUO)presente nesse solo e da concentração. de sais da solução percolante ou. relação. de. adsorção. de. s6dio (RAS), de acordo com QUIRK & SCHOFIELD (1955); McNEAL. & COLEMAN (1966); McNEAL et alii. (1968);. (1968);FRENKEL et alii (1978). Nesse alii. VARON. aspecto. (1991) trabalharam em um solo aluvial. FERREVRA. e. da. solução. percolante. condutividade. hidráulica. aumentos. valores. nos. provocou. saturada. de. uma. (Ko). condutividade. aumento. redução. elétrica. (CE). determinaram aumentos de Ko, para todos os valores de embora mais pronunciado nos valores .Efei tCIS. semelhantes. P I !'lENTA (1991). também. 1~~. de. fOr-am em. um. RAS. solo. pOr-. aluvial.. a. argilas. em. estreitamente. a. relacionada. saturação com. a. e. observados. (Bentonita e caulinita), encontraram que com. RAS,. entl"-e. (1989) trabalhando com 5 tipos de solo e 2 tipos de. aumentou. na. também. que. e. et. demonstrat-am. que mantendo-se a concentração salina constante, o da RAS. THot1AS. &. PST.. químicas e físicas dos solos de textura. As leve. argila. dispersão s6dio. das. e. foi. propt- ieda.des foram. menos. afetadas do que aqueles de textura argilosa. Por outro lado LIMA et alii. (1990) trabalhando em um solo "Yolo. loarn!!. da. California-USA, demonstraram que a condutividade hidráulica.

(25) 7. saturada diminuiu com o aumento da relação de s6dio (RAS) e aumentou com o. incremento. adsorção. da. de. condutividade. elétrica da solução percolante. Resultado semelhantes foram encontrados por GUPTA et alii (1989). fim. Com o. de. descrever. a. relação. entre. condutividade hidráulica e composição da solução percolante. QUIRK & SCHOFIELD. (1955) ,. desenvolveram. "limite critico de concentração", que é o que provoca uma queda. de. relação ao solo sem problemas de do solo pode ser mantida. na. 10-157.. que. vCl.lor. de. de. PST. permeabilidade. s6dio.. desde. conceito. o. em. permeabi 1 idCl.de. A. a. concentração. salina da solução percolante acarrete valores de PST abaixo desse nivel crítico. Os dados (1990). apoiam. concentração". obtidos. conceito. do. por. LIMA. "limite. et. alii. cri.tico. de. químicos. de. c. 2.3. Equilíbrios de troca i8nica. Com. aos. equilíbrios. troca iônica existentes no sistema solo.a ação do s6dio pode ser explicada, de acordo com SHAINBERG (1984),. através. atraídos. dois mecanismos. No primeiro deles os cátions são eletrostaticamente para a superfície. da. de. argila. negativamente e numa segunda fase esses cátions tendem a se difundir da superfície da partícula onde sua concentração é alta, para dentro da solução onde a concentração. é. baixa..

(26) 8. Nesse. aspecto. o autor salienta a importância do número de. oxidação do cátion. Por esse motivo cátions divalentes atraídos à superfície da argila com uma. força. duas. são vezes. maior do que a força de atração dos monovalentes. Por razão o s6dio como cátion monovalente consegue. deslocar. o. cálcio. é. adsorvido. adsorvido. concentração. Portanto,a quantidade de. por s6dio. complexo de troca do solo é função também outros cátions (KINJO .'!( i'1ARCOS, 1982. T. .i.. ~. da. essa ou. s6. efeito. de. presente. no. presença. de. •. .l. ) •. SINANUWONG & EL-SWAFY (1974), trabalhando no Havai com vertissolos observàram que o. comportamento. sódio em solos é função do tipo de solo,. e>!istindo. divalentes~. com grande preferência por. sódio.. do. Segundo. autores a equação de Gapon é a mais adequada para. os. explicar. o equilíbrio envolvendo Na+ e Ca 2 + e Na+ e i'1g 2 +.. (1). onde: Na ad/Ca ad. =. relação de sódio trocável (RST);. r o = constante de Gapon; (Na+)j(Ca 2 +)1/2= relação de adsorção de Então,a equação (1) pode ser Com relação à. sódio. escrita~RST. "preferência". do. =. K RAS o solo. adsorção de determinado cátion existem solos que tem preferência pela adsorção de Ca alii, 1969).. 2. +. (RAS) (2) .. pela maior. do que o Na+.(EL SWAFY. et.

(27) 9. lado. LEI,]. et. (1990) ,. alii. trabalhando em ultissolos determinaram que as isotermas adsorção. troca. de. ou. destes. solos. de. tinham. uma. tendência a favor de adsorção dos cátions monovalentes Na e K. TORRES et alii (1989) determinaram para 4 tipos de solos .~. da Colômbia a preferência destes solos na adsorção 2. Mg + em relação ao Na+. SILVA et alii. La. 2+. (1991) encontraram. e. em. solos aluviais do nordeste brasileiro que a maior afinidade pelo. sódio. era da. eletroli tica. ao. devida. aumento. solução. da. concentração. equilí brio.. em. Também. observaram que a diminuição do KG (constante de Gapon)com o aumento da proporção de sódio na solução eletrolitica ser. assumindo-se. e}{plicada,. que. as. argilas. diferentes sitios de troca com diferentes sódio ou cálcio.. Dessa. maneira, com. preenchidos os sitios de troca. apresentam. afinidades. primeiro. em. pode. maior. pelo. lugar. pelo. afinidade. sódio e, posteriormente, com o aumento do. sódio. são. tt-ocável,. os de baixa afinidade. K I NJ O. equilibrio. &. (1982. l'lARCOS. de troca catiônica. entre. estudando. lI). sódio. e. cálcio. o. em. solos do Estado de São Paulo, empregaram a equação de Gapon e a teoria. da. dupla. equilibrio de troca. Os. camada. iônica. autores. aumentou linearmente com a encontrado que para solos da. pat-a. expl icar. determinaram. elevação n~gião. a. PST. HAS.. Também. foi. tropical. úmida,. nos. da. que. esse. quais predominam colóides com carga superficial variável, o.

(28) 10. aumento das cargas negativas provocado pela elevação do. pt-ovocou. t-esul tou num aumento da densidade de carga a qual r-elativo. um decréscimo no acúmulo. de. trocável. sódio. pH~. do. solo.. 2.4. Sodicidade associada aos resíduos. o. problema. do. sódio. aparece. usualmente. associado à utilização de águas de irrigação contendo e/ou associados devido. à. -' . uescar'Le. ao. precipitação,. bai}~a. residuos. de. adiç~es. associar os problemas de região tropical. com o. úmida~. porém. atualmente pode-se. industriais de. sódio. descarte. de. em. solos. de. substâncias. ou. compostos derivados de atividades industriais onde é o sódio ou como elemento essencial. usado. no processo. industrial. da. indústria. ou para lavagem de equipamentosc Com. relação. segundo Integrado de. SI\'"10N. Tratamento. de. Grande do Sul são aplicados 3. 6.500.000 m. aos no. (1991). Efluentes numa. área. SITEL. (Sistema. Liquidas). no. total. 200. de. infiltração. a redução drástica da ~. atribuindo-se. argilas. Com relação. HERRERA. na. de efluentes liquidas/ano com uma concentração. média de 474,6 ppm de Na.O principal impacto observado. (0-20 em). Rio. (1991). esse. na. camada. fenômeno. à. papel. à. de. residuos. foi. superficial dispersão e. de. celulose, sólidos. na.

(29) 11 ~ RIOCELL no Rio Grande do Sul com 0,21'/. ae Na + &.!. nem. os. autor não menciona a dose. usada. sobre o solo OH NO et alii. (1991), reporta. I. •. •. ,en~re~an~o. efeitos que. do. o. o. Na+. uso. de. cinzas de madeira pode fornecer 16'/. de Na+ ao solo e KANNAN et alii (1990) verificaram um aumento no solo com a aplicação de efluente de. teor. fábrica. de de. Na+. do. polpa. de. papel. STEWART (1975) relata teores de sódio em estercos de boi que vão de 0,17 a 1,34%; em lodos de. esgoto. secos. de. 0,39% de Na e em lodos de esgoto urbano de 0,47%. De acordo com VITYAZEV et alii (1990) o águas. de. residuárias. resolveria o problema do lado. outro. poderia. fermentação. da. descarte. provocar. dessas acumulação. decorrer do tempo, conforme foi demonstrado. em. uso. canaviais. águas de. mas. por. sódio. para. um. no solo. ferralitico amarelo (oxisol). No que diz respeito ao descarte de. residuos. urbanos compostados no solo, MURILLO et alii (1989) sugerem que seu uso oCB.sional adiciona cerca de 3'/. de Na + ao solo o qual pode provocar problemas com o tempo. HAYES et alii (1990) relataram que o uso solo de lodos de esgotos secundários nos. teores. de. Na+. provocou. em. in ct-emen tos. de 6,0 mmol/l e nos valores de PST de. 6,8'/... Uma. atividade. Brasil é a indústria (1982). indica que. das. do. industt-ial. couro, operações. nesse. e. de. importante sentido. curtimento. no. SANTOS r-esul tam.

(30) 12. águas residuárias as quais são recolhidas. e. tratadas. após este tratamento o precipitado obtido possui. e. 21,9%. de. conta. os. NaCI. Após feita a revisão e. levando em. itens tratados, pode-se verificar que:. -No aspecto da determinação da condutividade hidráulica em saturação (Ko) existem inómeros trabalhos que fornecem informação. com. a. qual. possível. é. estabelecet-. comparações entre métodos, critérios para a escolha do mais adequado, e grau de. e}~atidão. de. cada. A. um.. trabalhos consultados tratam da avaliação da. maioria. dos. condutividade. hidráulica ao nível de campo. O objetivo desses trabalhos é o. de. serVlr. como. ferramentas. para. serem. na. usados. elaboração de projetos de irrigação e drenagem.No entanto,o método. de. cargas. decrescentes. é. bastante. adequado. determinação de Ko em amostras deformadas e pequenas,. na além. disso a Ko desses solos é menor do que 14,4 em/dia.. -Quanto. ao. efeito. propriedades fisicas do solo, é. do. sódio. sobre. as. importante observar que. condições para as quais o efeito do Na+ é considerado tendo maior relevância estão relacionadas ao uso salinas ou s6dicas, pouca precipitação e. alta. de. as como. águas. evaporação.. Nesse aspecto todos os trabalhos encontrados na. literatura. referem-se. áridas. aos. estudos. feitos. em. e.

(31) 13. semi-áridas;relacionados à adição do sódio através de águas de irrigação. A virtual ausência de trabalhos em diferentes destas e principalmente. associados. condições ao. uso. resíduos, mostra claramente a necessidade de estudos. de. nesse. sentidoa. - O equilíbrio de sido pouco. nas. estudado,. iônica. tt-oca. condições. de. solos. intemperizados da região tropical úmida onde representa problema. Mas pode. ser. devido às razoáveis quantidades. motivo. deste. Ca-Na. altamente. o de. tem. sódio. não. preocupação. elemento,. adicionadas ao solo, como componente de resíduos. que. são. derivados. de diversas atividades industriais onde o elemento é. usado. no processo industrial ou para lavagem de equipamentos.. No. que. diz. respeito. aos. contém sódio, na literatura existem poucos se. relacionam. permeabilidade. o. .A. seu. uso. maioria. resíduos como fornecedores de. associados deles. resíduos trabalhos problemas. à. referem-se. nutrientes~. como. ao. que onde de. uso. de. fonte. de. matéria orgânica e/ou de metais pesados a Isto evidencia que o. ,;:..ssunto. tem. sido. até. certo. ponto. descuidado;. principalmente quando se cogita do uso do solo como meio de descarte de resíduos..

(32) I. 3. MATERIAL E METODOS. I. •. 3.1. Solos utilizados e etapa prev1a. Foram utilizados três solos: Terra. Roxa. Estruturada. diferentes. (TE) ;. tipos. Latossolo. de. Vermelho. Escuro (LVe) e Areia Quartzosa (AQ), coletados na região de Piracicaba,SP da camada. 0-20. de. cm.. As. caracteristicas. fisicas e quimicas desses solos aparecem na Tabela 1. Esses solos fOram escolhidos em virtude das diferenças. entre. os. valores de capacidade de troca de cátions.. o. experimento foi conduzido. no. laboratório. de Guimica Analitica do Departamento de Quimica Supet-ior de Agt-icul tur2, "Luiz São Paulo(ESALQ/USP), e. foi. sendo que numa etapa prévia. de. diferentes solos e com diferentes. Escola. Queiroz/Universidade. dividido foram. da. de. em. várias. etapas,. feitos. testes. com. soluçôes. contendo. os Na+ ,. para verificação do efeito de cada uma delas na PST de cada solo.Assim é que foram testadas soluçôes de NaCl pH 7,0. pH 5,5,. CH -COot\ia 3. pH. 7,0; NaHCO. 3. pH. 7,0. e. e. pH.

(33) 15 8,2;. Na SO 2. 4. ~,;:'. pH. e. pH 7,0; NaNO. 3". Tabela 1. Características zadas no. pH 7,0. pH. e. 5,7.. físicas e químicas dos solos utili-. per imen to. e>~. CARACTERíSTICAS FíSICAS Areia. Solo MS. TE. M. G. F. ...,... AQ. T. j':"lr. 5. 3. LVe. Silte (/~. Argila Total. ). Floculaç:ão. Ãgua. ,:Ilq '\. \ f.}. 8. 20. 72. 49. 32. ..:.-. 22. 37. 4. 66. 6. 28. 11. 61. 9. 39. 39. 3. 88. 2. 10. 5. 50. Classe de textura: TE: arg. LVE: md-arq AQ: ar CARACTERíSTICAS QU!r-1ICAS Solo. pH. C. (água) % .,. 2+. 2+. i(. ppm. ppm. H+Al AI e.mgí100g. 161 6,00 2!i 2 (i i),27. i). TE. ;:', .Lo. 1,66. LVe. 6,9. 0,79 62. AQ. 5, 7. 0,46. 7. 4. Ca. 11g. Na. +. P. ,2;:1. S. T. V. "',-. 7,20 8,68 16,08. !:;.!:;. ~',",. 157 "_., ._...... 1, ::15 0,,12 traços 2,2() ;::,,42. -. .- ,62 71. ""-, 15. 4,55 47. ~. "':!'~. 81 1,4 i ). ~. O~44. 0, 10. (), i)!:l. 2,40. ..".

(34) 16 Em virtude dos resultados obtidos foi feita utilização também. de. solução. feitos. concentraç~es. de acetato de. testes. prévios. de s6dio que seriam. das várias etapas. do. a. opção. Na. Foram deter-minar. para. utilizadas. experimento. e. pela. das. na. as. montagem. condiç~es. para. determinação de Ko.. 3.2.. Metodologia. para. determinacao. condutividade. da. hidraulica saturada (Ko). No. que diz respeito à. condutividade. foram testados vários métodos dos quais melhores. resultados. decrescente~. TOl.. o. do. o. hidráulica. que. apresentou. permeâmetro. de. carga. tet-ra. foram. cujo esquema aparece na Figura 1.. i'1etodoloqia!. :':Ig. de. colocadas em tubo de percolação (1) de 1,8 cm de diâmetro e 20 cm de altura. Esse tubo se liga a um. segundo. através de uma mangueira de latex (Figuras. 1. e. tubo .....". Lo) •. (2). Esse. segundo tubo é provido de uma oliva para salda de água(A'). Fecha-se. A~através. de uma pinça de Mohr e adiciona-se. água. ao tubo 2 de forma que a água penetre no solo de baixo para cima provocando a saturação saturação Que permitiu. o. do. solo.. Após. rearranjamento. das. horas. de. partI culas~. fechou-se a mangueira de comunicação entre os tubos 1 e. 2. com outra pinça de Hohr. Retirou-se. A'. a. pinça colocada em.

(35) 17 e após esvaz1ar a água contida no tubo 2 retirou-se. pinça. a. da mangueira de comunicação entre os tubos. A condutividade hidráulica do solo. saturado. foi. determinada. através. da. medida. em. até um prazo máximo. de. diminuição da altura da coluna de água que intervalos de tempo de 1 em 1 24 horas.. .Os valores de Ko. hora~. usados. no. foi. presente. trabalho. foram os medidos 6 horas após o início da percolação, porque foi verificado a estabilização. dos. valores. isto de. Ko. nesse tempo. Nessas. condiç~es. a condutividade. hidráulica. do solo saturado (Ko) é calculada pela equação:. aL A ~t. onde~. Ko. =. At. = t2. H H 2. 1 ln(--~~---. (1). condutividade hidráulica do solo saturado t. 1. é. o intervalo de tempo para que a. rença de potencial hidráulico diminua de. difeH. 1. para. H2 = A. = área. a. =. área da secção transversal do tubo de vidro. L. =. altura da amostra de solo. da secção transversal da coluna de solo. No presente caso A aparece em (2).. =. a, portanto, a. equação.

(36) 18. tempo = tl ---+-1-----------------\-------------I I I. I. I. I. I I I. /---água. I I. tempo =t 2 - - - 1. :. ~1 I. I. I. I. I I I. I I. I I I. :JI~---proveta. RG. com percolado. Referência gravitacional. Figura 1. Esquema dopermeâmetro para determinação. da. do solo saturado (Ko). de. cargas. condutividade. decrescentes hidráulica.

(37) Ko. L. =. ,. In. H. 1,. (2). \~}. 2. 3.3. Determinaç~o da porcentagem de s6dio trocável (PST). 3.3.1. Etapa 1. Nessa primeira etapa de estudo. feita. a. avaliação. do. teor. de. sódio. adicionado. e. correspondente variação da PST dos três solos. Nessa o sódio foi aplicado sob forma de uma solução de sódio pH 7 nas ·,1 +, -' 3 r'la I um,. 40f). ••. de 100 ppm. concentraç~es. . .!\;a I + ppm oe. de. Na. foi. a. etapa acetato. +. meq Na+. ppm. e 800. (34,79 meq. Metodologia: Ã amostras de 5 9 dos três solos foram adicionados 50 ml soluç~es contendo Na+;. lavado com 50 ml. após. isso. o. cada. de das. (2x25m) excesso. vát-ias. Na+. de. um. foi. (5 x 10ml) de solução hidroalcoólica 80% e. posteriormente foi feita a passagem de 75 ml de solução acetato de amÔnia 1N pH 7= O extrato obtido para. em. determinaç~es. fotÔmetro. de. analisado. foi. chama. foram feitas com 3 repetições. determinação. da condutividade hidráulica saturada e para tanto os de percolação contendo o solo após a Na+. As. B262.. Nessa etapa também foi feita a. contendo. de. e. lavagem. foram interligados à um. com. tubo. passagem. solução. especial. de. da. tubos solução. hidroCl.l coól ica acot-do. com. a.

(38) 20. metodologia descrita em 3.2.. Os valores de concentração relacionados. com. a. CTC. e. multiplicados. condutividade. tratamento e. os. hidráulica. modelos. sódio por. foram para. 100. cot-re I acionados. determinar a PST. Estes valores foram os de. de. (1<0). matemáticos. com. obtidos foram. cada usados. para. interpolar os valores de P8T obtidos nas etapas posteriores. (LAGERWERF et. alii~. 1969).. Etapa 2.. 3.3.2.. Na. segunda. etapa. avaliada a variação na PST e Ko dos. três. passagem de solução salina seguida de. de. estudos. solos. foi. frente. passagens. de. à. água.. Com isso pretendeu-se determinar o efeito da lixiviação. do. sódio sobre a PST e condutividade hidráulica. Nessa etapa. foram. utilizadas. soluções. sódio de concentrações de 100 ppm (4,35 meq '~1 ~n ,.3, ppm \..:::. , /'4- meq !\;a +/om ), 1000 '.. ppm. (43,48. de 500. meq. ,.. +,.. Na Iam. 3). e. A concentração dessas soluções teve em vista a simulação de níveis de sódio normalmente resíduos indústria. da ae. indústria papel. petroquímica. e celulose. encontrados. em. 1991). e. (811101'4 ~. (HEERERA,. teve em vista a possibilidade de interpolação de P8T aos obtidos na. ,a.. i.-. etapa.. 19 9 1) • Também dos. valores.

(39) 21 l"letodoloqia :; quantidade. Para. de solução. essa. de. segunda. acetato. de. etapa. pH. sódio. a. 7,0. adicionada aos solos foi correspondente à uma aplicação 3. 100 m. de. de resíduos/ha.A tubos de percolação contendo 5g. solo, foi adicionada solução IN de acetato seguido da adição de 2 x 12,5 ml de H O 2. Na. pH. 7,0. destilada. (o. que. de. PST. corresponde a 2 chuvas de 50 mm cada). Os. de. valores. determinados foram interpolados nos modelos obtidos etapa para obter a condutividade. hidráulica. esperada para cada tratamento (100, Também. foram. feita.s. as. 500~. em. 1000. aos. na. .0-. .1.-. saturação 2000. e. determinaç6es. laboratório para serem comparadas. de. Ko. de. valores. ppm no. obtidos. a. 3.3.3. Etapa 3. Numa terceira etapa foi estudado. o. partir dos modelos.. efeito da presença de cálcio na solução percolante contendo o sódio. Para isso foram preparadas soluç6es contendo sódio e cálcio correspondentes a diferentes valores da relação de adsorção de sódio (RAS).. A metodologia empregada foi a mesma descrita em. ............. ..:. ...::•• ...:;•• 1. •. com a diferença que a dose empregada cort-espondeu. .'~ · a uma ap 1 ~caçao em. • SOlO. de. As soluç6es. 3. 1.,.......h' •.1 m ...... aa so l'~ uçao.. i ' '," ! d' - .. usadas. na. terceira. etapa. trabalho foram preparadas mantendo fixa a quantidade de. 5 concentração de cálcio foi de. 151~24. meq de. ~.. La. 2+, . i. 3. do .'. I''oja. +. om ; para.

(40) RAS. =. 15, 16,80 meq Ca2+!dm3~ e para RAS. ~ 2+ 'd 3 La .i m •. r-. c.S. =. 6~05. 25 de. meq. t as so 1 uçües .-", ~ preparadas usando acetato Toram. sódio e CaCI .2H O e acertando o pH da solução final a 2. 7~O.. 2. usada. 3.3.4. Etapa 4. Numa quarta etapa foi. uma amostra de residuo de indústria cuja. composição. aparece. na. papel. de. o. 2.. Tabela. 3. na. do. residuo. PST, a concentração de cálcio na eTC e Ko. anteriores. os. valores. de. PST. foram. foi. aplicação seguindo. a. determinadas. a. residuo,. mesma metodologia descrita em 3.3.1. Foram. celulose. e. adicionado em doses crescentes correspondentes a ao solo de 50, 100 e 200 m 1. de. Igual as. etapas. interpolados. para. determinar a condutividade hidráulica saturada através. dos. modelos. Foi também feita a correlação entre o Na+ e o. 2 Ca +. na CTC.As mencionado. medições. de. Ko. anteriormente,. conforme. no foram. comparadas às obtidas com os modelos.. feitas. já. serem.

(41) 23. Figura 2. Equipamento para determinação de Ko pelo método das cargas decrescentes.

(42) 24. Tabela 2. Composição química das. amostras. de. resíduo. de indús-. tria de papel e celulose levando em conta as várias etapas de fabricação p O. N. t1aterial. 2. total. I(. !5. 2. O. %. M.D. C.O.. pH. traços. 0,10 0,09. 2,4. 24. 0,07 0,06. 6,5. traços. 0,27 0,09. 9,1. 56. 8,13 4,98 12,3. Na. Ca. r'lg. ppm. ppm. ppm. Efluente da clora. <0,01 <0,01. 0,01. 564. 60. <0,01 <0,01. 0,01. 502. 361. <0,01 <0,01. 0,01. 1004. 20. <0,01 <0,01. 0,01. (14%). 0,01 <0,01. 0,50. (.1.)Usado no. e}~perimento. ção Efluente da entra da do. pr~. mário Efluente da. e}~tra-. ção Efluente da saída da fábrica. ( .1. ). 140. Licor negro TQ 4. 29205. 187. o. valor da relação de adsorção de sódio (RAS) do resíduo é calculado pela expressão:. RAS. Na+. = i. I. Ca 2. +. +. j'10 2 +. V- - - = - 2-=--. sendo a concentração dos cátions expressa. RAS do resíduo utilizado é igual a 12,25.. ,.. em e.mg/om. 3.

(43) ~. 4. RESULTADOS E DISCUSSAO. 4.1. Determinação da porcentagem de s~dio trocàvel (PST) e. sua. N. relaçao. com. a. condutividade. hidràulica. saturada (Ko) dos solos. Nas Tabelas. 4,. 5 e. apresentados os valores de PST e. 6. do. apêndice. condutividade. são. hidráulica. saturada em função da quantidade de Na aplicada, para. cada. um dos solos utilizados. Em função dos dados dessas Tabelas construiu-se a Figura 3 que mostra a correspondência. entre. quantidade de sodio adicionada e PST. Os valores de PST são proporcionalmente maiores em solos com menor. CTC. efetiva,. como é o caso do LVe e AQ. Em nenhum dos solos se conseguiu um valor de PST de 1007.. Estes resultados concordam com. os. obtidos por KINJO & MARCOS (1982.1).. os. Se. por. valores de PST são menores em solos de CTC por outro a quantidade de. Na+. adsorvida. é. um. efetiva. maior,. maior. nesses. solos. Pode-se também observar que a partir de Na+ superiores à 1,74 e.mg/5g terra, 34,80. e.mg/100g. não. o se. que. lado. adições. de. cor responde a. consegue. obter.

(44) 26. PST. 40. 30. O. TE. D.. LVe. O. AO. 20. Y=2,634813+31,5033074X-8,16447536X I r l = 0,9938 Y=4,059731+36,41053X-l1,03717318X I r l = 0,9615 Y=3,679248+35,6163921X-9,896207X I r l = 0,9884. 10. o~----~----~----~----~----~----~----~----~. 0.00. 0.22. 0.44. 0.66. 0.87. 1.09. 1.30. 1.62. 1.74. Na (emg). Figura 3. Variação da porcentagem de sódio. trocável. em função do Na+ aplicado (e.mg/5g terra). (PST).

(45) 27. correspondentes devido nos. aumentos. existência. à. salas.. No. de. possivelmente. é. sitias preferenciais. de. que. Isto. PST.. diz. respeito à. que. relacionam. esses. dois. troca. condutividade. hidráulica saturada (Ko), esta diminui com o PST, o que confirma os resultados. de. obtidos. aumento. na. trabalhos. em. (QUIRK. parâmetros. .&. SCHOFIELD, 1955; McNEAL .& COLEMAN, 1966). Para Terra Roxa Estruturada (TE) a Figura mostt-a que de acorda com o conceito da concentração" menores. que. !!. 1 imi te. (QUIRK .& SCHOFIELD, 1955), 51.. já. provocariam. cl~i. tico. valores. queda. de. 4 de. de. PST. 151.. na. permeabilidade.Quando se considera o valor de PST = 15, que segundo jTlcNEAL aquele à. ~<. COLH1AN (1966), OSTER .& SPOSITO. partir do qual o sódio começa a afetar. (1980). seriamente. a permeabilidade, a condutividade hidráulica (Ko) seria 3,51 cm/dia(calculada pela regressão apresentada na 4), o que representa uma queda de 73,60% no. é. valor. de. Figura de. Ko,. muito superior ao definido pelo conceito de !!limite critico de concentração". Para adiçôes +. 1,74 e.mg de Na 15g terra PST, 81,35. respectivamente, e 88,047.. na. o. correspondentes. atingiu-se que. 23,22. e. corresponde. à. 0,87. à. 32,87. quedas. hidráulica. condutividade. e de de. desse. solo. Conforme se pode observar pelo exame 4, a equação de regressão para a embora tenha um coeficiente de. Terra. Roxa. correlação. de. da. Figura. Estruturada,. 0,9321. não.

(46) 28. Ko (em/dia). 14 y=. 12. r. Z. 14,377389 - 1,0849053X. +. 0,02173606X z. = 0,9321. 10 8 6 \. 4. 19--_. --. 2 O O. 5. 10. 15. --0-_. 20. 25. 30. 35. PST. Figura 4. Variação de Ko para função da PST. Terra. Roxa. Estruturada. em.

(47) 29 mostra o real comportamento da condutividade hidráulica solo. saturado. em. relação. PST.. à. observação da curva se pode concluir. Enquanto um. POt-. pela. que aumento. nos. valores de Ko à partir de 32,87% de PST, o que se tem e>~ame. do. pelo. dos dados é um continuo decréscimo nc)s valores de. (linha tracejada), tornando errôneas para valores de PST acima de. extrapolações. Ko. de. Ko. 28~38%. na. 32~87%.. Em LVe observou-se uma diminuição de. condutividade hidráulica correspondente à um valor. de. PST. de 15,27. Isto indica que o limite crítico de concentração, calculado pela regressão apresentada na Figura 5, para. LVe. corresponde a 8%. Para quantidades de Na+ adicionadas entre 0,87 e 1,74 e.mg/5g terra (correspondente à adição de e 34,8e.mg/100g de terra'a 46,6 e 52,4%,. 17,4. queda na condutividade foi. respectivamente.. Para. AQ. de. (Figura. 6)0. "limi te crí tico de concentt-ação" cort-esponde a um valotPST de aproximadamente 6. Com adições ao •. ~4. ..l,/". . N . e.mg oe I"a +,~ /Jg 1:erra. atingiu-se. 26,22 e 35,89 respectivamente, e 60% na condutividade. hidt-áulica. valores de PST. =. é. solo. de. (1,87. valores. de. PST. Ainda. importante. com notar. 35,89, a queda observada no. foi menor do que em valores de PST = 26,22.. teve. efeito. argila e não dispersante. De fato,todos. os. IJ. t-elação que. valor Isto. de ter ... de. j"'ie;". floculante cátions. a. para. pode. sua explicação no fato de que a elevada quantidade aplicada, nesse tipo de solo,. e. de. que provocaram quedas de. hidráulica.. condutividade. de. +. da. podem.

(48) 30. Ko (em/dia) 7 Y= 6,260318 - 0,164566. 6. r. 2. +. 0,00174618X 2. = 0,9974. 5. <4. 3 2 1. O O. 6. 10. 16. 20. 26. 30. 36. PST. Figura Se Variação de Ko para Latossolo Vermelho função da PST. Escuro em.

(49) 31. Ko (em/dia) 12r---------------------------------------~ Y rI. 10. = =. 12,653430 - 0,7260458X 0,9972. +. 0,01373379X 2. 8. 6 4. 2 O~--~----~--~~---L----~----L---~--~. O. 5. 10. 15. 20. 25. 30. 40. 35. PST. Figura 6. Variação da Ko para a Areia Quartzosa da PST. em. função.

(50) floculação. provocar. porém. esse. efeito. depende. concentração do cátian; para cátions monovalentes de. floculação. é. significativamente. maior. do. a. da valor. que. para. cátions com maior carga.. hidráulica. Comparando. os. observados. nos. verificar que os. efeitos. valores três na. TE. de. condutividade. solos. e. PST. e. AQ. foram. na. severos do que no LVe, o que mostra a correlação. pode-se mais. existente. entre o valor de floculação para os três solos que na Tabela 1 e a sensibilidade ao. efeito. do. sódio. nesses. solos.. 4.2. Avaliacao do efeito da lixiviacao do sodio. sobre. a. PST e sobre a condutividade hidraulica saturada (Ko). As Tabelas 7, 8 e 9 do apêndice •••. resultados ODL100S para para. os. três. ~. solos. 1<0 determinada e 1<0. !""":r""-~. rOI,. sem. e. permitiram construir as Figuras também. permitiram. concordância. entre. verificar os. mostram. com 7,. que. valores. lavagem. 8. houve. dados. Esses. alto Ko. de. calculada. Esses. 9.. e. dados. grau. de. determinada. experimentalmente e os valores de Ko calculados através ., .. -d ,a. . uso dos moaelOS OOL1 os na i-eLapa. os. do. =. No caso da TE (Figura 7) a. li>:iviação. do. sÓdio (para adiç~es de O~22 e.mg de Na+/5 9 terra) provocou diminuição dos valores de PST de 15,54 para. 10,14%. o. que.

(51) 18. PST. 16. O ~. Com Lavagem Sem Lavagem. Y = 0,827827 Y = 1,783074. + +. 42,8428083X 63,6693214X. r. 2. r. 2. = 0,9960. 14 12 10. 8. 6 4 2 O 0.00. 0.06. 0.11. 0.16. 0.22. Na (emg). Figura 7. PST em função do Na+ aplicado sem e para TE. com. lavagem.

(52) 34. PST 18 16. O. I:!.. Com Lavagem Sem Lavagem. Y = 1,249432. +. Y = 2,32744. +. 47,4160796X 68,6586945X. r. Z. r. Z. = 0,9618. 14 12 10 8. 6. 4 2 O 0.00. O. 0.06. 0.11. 0.16. 0.22. Na (erng). Figura 8. PST em função de sódio aplicado sem e com lavagem para LVE.

(53) 35. Figura 9. PST em funç~o do Na+ para AQ. aplicado. sem. e. com. lavagem.

(54) 36 corresponde à uma diminuição de ~,~h do col6ides do solo. Isso por. sua. vez,. Na+. presente. provocou. condutividade hidráulica determinada. nos. melhora. na. experimentalmente. ou. através dos modelos matemáticos da primeira etapa (Tabela 8 do. apêndice). Considerando-se. quantidade. a. de. s6dio. de 0,22 e.mg/5g terra, no LVe a diminuição da PST. aplicada. verificada pela lixiviação do s6dio foi de para 11,117.). Nesse mesmo nível ae. •• +. 1'1 a. 5~68%. 16~69%. (de. aplicado. redução. a. na PST verificada no AQ (Figura 9) foi de 8,137. (de para 11,947.). (Tabelas 8 e 9 do apêndice).. 4.3. Avaliacao do efeito da RAS sobre. a. condutividade. da. solucao. percolante. (Ko). hidraulica. medida. e relacao RAS x Ca. Na Tabela 3 são apresentados os. valores. de. PST e condutividade hidráulica medida e calculada em da RAS da solução percolante para os três diferentes de solos. Ã partir desses dados construiu-se a onde. se. observa. que. aumentando. a. RAS. percolantea PST aumenta linearmente. Estes. tipos. Figura da. solução. resultados. semelhantes aos obtidos por PEREIRA et alii(19B2),em salino-sódicos do nordeste brasileiro. que a presença oe. Ca. na. evidente em solos com menor. solução. 10,. são solos. Nota-se,nesse caso, percolante. foi. mais. CTC afetiva (LVe e AQ), e pode.

(55) 37. PST 10.-----------------------------------------------~. o 6. 8. O. rI. TE. Y = 0,40833. +. 0,3390X. LVe. Y =-0,01750. +. 0,3258333 r I. AQ. Y =-0,570278. +. 0,2708333. 0,9052 0,9294 r I = 0,9938. O. 6. 4. 2. O~----------~----------~------------~--------~. 5. 10. 15. 20. 26. RAS. Figura 10. Variação da PST em função relação de adsorção de s6dio (RAS) da solução percolante.

(56) 38. Tabela 3. Valores de RAS, PST, Ca. 2. +. retido e condutividade. hidráulica saturada (Ko)para os três diferentes tipos de solos Solo. TE. RAS. Ca 2 + retido(:1) (e.mg/100g terra). 1,47. 9,89. 12,83. 13,20. 15. 6,76. 7,21. 8,04. 7,55. __________. 5. 1,09. 6,75. 6,09. 5,69. 15. 5,91. 5,04. 5,37. 5,16. ~L!~. ______. ~L~Z_. 0,66. 2,04. 12,18. 12,79. 15. 3,74. 2,03. 10,13. 9,68. ~~. =. _____________. ZL~~_. 5. ________ ___ §L2ª __________ CV. ~L~2. §L~!. ______. ªL~~. ~~. §L~!. _____________. ~~. ________ ___ ZL§! __________ AG. Ko ( :1 ) calculada medida (em/dia). 5. ________ ___ LVe. PST(:1) (%). 4,51. (:1)M~dia de 3 repetições. !L~ª. _____________. ªLZ~. ______ ZLZ2_.

(57) 39. ser explicado por um maior efeito competitivo do. Ca. pelos. sitias de troca. condutividade. A. hidráulica. dos. três. solos (Tabela 3) é afetada quando são aplicadas soluções de RAS. =. 15 em doses correspondentes à uma. aplicação. de. mB/ha.para TE houve uma queda na permeabilidade de relação ao solo em condições. normais, para RAS. 100. em 25. =. a. queda foi de 48% (valores obtidos pelo modelo matemático). Para LVe um valor de RAS. =. 5 não teve. efeito sobre a permeabilidade. Valores de RAS entre 15 e 25 provocaram. quedas. condutividade condições. de. 10. hidráulica. normais.. e. (Ko). Estes. respectivamente,. 147.,. em. valores. relação de. ao. RAS. solo podem. considerados perigosos levando em conta o conceito critico de concentração u Fara. na em ser. "limite. •. AQ o valot-. percolante provocou melhoria. na. de. RAS. =. 5. da. condutividade. solução. hidráulica. (Ko). Entretanto, foram observadas quedas na permeabilidade de. 7~90%. e 20% em relação à condutividade do solo original,. para valores de RAS de respectivamente 15. e. Nota-se então que valores de PST e. portanto. valores pa.ra o "I imi te cri tico de concentr-ação" vat-iam função da RAS da tipos de solo.. solução. percolante. para. os. em. diferentes.

(58) 40 4.4. Avaliaç:~o ind~stria. do. efeito. da. adiç~o de res{duos da. de papel e celulose sobre a condutividade. hidráulica(Ko) e Relaf~o residuo x. Pelos dados da Tabela 10 permitiram a construção da Figura aumento do valor PST com. o. aplicada (cujo valor de RAS. =. do. 11,se. aumento. Ca. da. observar. dose. de. 12,25). Isso indica. quantidade adicionada, mantendo a. e. o. resíduo que. quanto. concentração. fornecimento. que. pode. quando o residuo aplicado contém sódio,. maior a possibilidade de. apêndice. maior. a. constante,. consequentemente. retenção de sódio pelos colóides do solo. Considerando. aplicação. a. em. TE. do. 3. equivalente à aplicação de 50 m /ha do residuo,verificou-se uma diminuição 117. do valor da condutividade hidráulica(Ko). Essa diminuição foi de. 197.. 3. a 100 m /ha e 39,707. para 200. para. aplicaç~es. 3. m /ha.. equivalentes. Portanto,. o. limite. "critico de concentração"em TE para o residuo estudado está 3. próxima à uma aplicação de 50 m. de residuo/ha.. Para LVE aplicaç~es de 50, 100 e. 200. provocaram quedas na condutividade hidráulica. de. 107.,. critico. respectivamente.. Portanto. o. "limite. concentração"para LVe deve corresponder à. 3. m /ha 7. 4,. aplicação. e de. desse. 3. residuo em doses acima de 200 m /ha. No caso da AQ 2. aplicaç~es. correspondentes. 50, 100 e 200 m lha provocaram quedas na permeabilidade. à. de.

(59) 41. 7~PS~T~______________________________________~. 6. o. TE. Y=0,890+0,0291524X r 2 = 0,9950. l:l. LV.. Y=2,798333+0,0153571X. O. AO. Y=2,461667+0,0149095X. r. 2. r. 2. = 0,9518 = 0,9961. 5 4. 2. 1. oL-------------~------------~------------~200 60. 100. 160. A. Residuo (m 3/ha). Figura 11. Variação da PST em função da dose de residuo indústria de papel e celulose adicionado. de.

(60) 42. 4,5; 9,55 e 17,09%, respectivamente, o. limite. cri tico. indica.. que. concentração. de. que. o. corresponde. à. 3. aplicações do resíduo em doses de 100-200 m ;ha. Visto isso observa-se. que. no. caso. da. TE. 3. doses de resíduo superiores a 50 m ;ha provocam quedas condutividade hidráulica muito perigosas. LVe doses equivalentes à. 200. 3. m !ha. No. não. drásticas na condutividade hidráulica.. entanto,. provocam. No. na. caso. no. quedas. da. o. AQ. .. . em . . t e a ~'"'O maJ.or rJ.sco acon-r.ece Dose corresponaen L'_' _ m3 i ..na. A Figura. (cuj os. dados. para. construção. aparecem na Tabela 10 do apêndice) mostra que os teores. Ca. 2+. presente. nos. significativamente. colÓides. afetados. pelo. do. solo. cálcio. não. de são. fornecido. pelo. 2. residuo usado. De fato, a concentração de Ca + no resíduo é baixa se comparada com a de Na+ e mesmo com o. aumento. das. doses aplicadas, o que indica que o cálcio adicionado com o resíduo foi suficiente para restabelecer. o. teor. trocável substituído pelo sÓdio adicionado com. 2. de. o. Ca +. resíduo,. por isso essa tendência à pouco incremento da participação do cálcio na CTC. Os resultados obtidos na etapa. prévia~. que. permitiram definir as condições experimentais, aparecem nas Tabelas 11. à. 16 do apêndice. Os resultados observados no presente. estudo.

(61) 43. Ca (e.mgI100g). 8 Y = 6,736667 O. +. 0,0014381X. rI. = 0,2224 ~. I~. 6 Y = 4,220. 0,0034190X. +. rI. = 0,7709. 6-. 4. ~~. 2 t-. Y = 1,386667. +. 0,0017333X. rI. r... = 0,9826. t'l. ~. I. o. O TE. 6- LVe. I. O AQ I. 60. 100. 160. 200. A. Residuo (m 3/ha). Figura 12. Variação da concentração de função. das. doses. de. Ca 2. residuo. papel e celulose adicionado. +. adsorvido. em. de indústria de.

(62) 44 Essas premissas podem ser. f-esumidas. como. se. segue: 1) O uso de soluções contendo extensão o uso de residuos igual forma efeitos,. os. contendo. diferentes. traduzidos. por. tipos uma. s6dio de. s6dio não. solos.. queda. na. e. por. afeta Os. de. maiores. condutividade. hidráulica, foram observadas no solo argiloso de. alta. CTC. (TE) e no solo arenoso de baixa eTC (AQ).. 2). A. concentração. de. percolante afeta a PST dos solos e em. s6dio função. atingidos, pode provocar quedas drásticas na. da. solução. dos. valores. condutividade. hidráulica.. 3) O. "limite. cri tico. de. concentração". é. função do tipo de solo e não corresponde à um valor fixo de PST. Esse limite varia também em função -\ na Ca ++ e I''''g++. • -~ SOlUÇa0. perco 1 an t e.. da. Quanto. presença maior. de. aRAS. da solução percolante maiores valores se obterá para a PST.. o. valor da. da solução percolante que se pode considerar. perigoso é também função do tipo do solo onde essa vai. ser. adicionada.. Para. TE. valores. de. solução. =. RAS. superiores são considerados perigosos. Esse valor é para. LVE. e. AQ.No. caso. da. existência. de. 15. de. e. 25. problemas. associados ao Na num residuo, poderá se recomendar o uso de alguma substância contendo cálcio para ser misturada com. o.

(63) 45. residuo (ou mesmo ser aplicada diretamente ao solo;. a. fim. provoca. uma. solo. que. de se ter menores valores para a RAS do material.. 4). A lavagem do solo com. água. diminuição do sódio presente nos colóides significa que mesmo que se tenha valores. do altos. de. o PST. e. consequentemente baixos valores de Ko, esse efeito pode ser revertido pela lavagem residuo contendo Na+. ao. do. solo.. solo,. Portanto, pode. ser. a. adição. de. acompanhada. da. aplicação de lâminas de água para lavagem do Na+. ou. mesmo. do aproveitamento das épocas de chuvas para o descarte..

(64) N. 5. CONCLUSOES. Após. feita. a. análise. e. discussão. dos. resultados conclui-se que:. i) Quando se considera o uso. do. solo. para. descarte de residuo contendo sódio, deve-se levar em os. efeitos. do. Na+. sobre. o. incremento. da. consequentemente na diminuição da condutividade. conta. PST. e. hidráulica. do solo.. ii) O "limite critico de concentração" é parâmetro que varia em função do tipo desse. solo.. Nas. condiç~es. de. solo,. e. um. da PST. do presente experimento esses. valores foram: para TE o valor de PST critico foi menor que 5%; em LVe o PST critico foi menor de 8%; e para AQ. o. PST. iii) A lavagem do solo com água provoca. uma. critico foi menor de 6%.. diminuição do sódio presente nos co16ides do solo. o. que.

(65) 47. significa que mesmo que se tenha valores. altos. de. PST. e'. consequentemente baixos valores de Ko, esse efeito pode ser revertido pela lavagem. do. solo.. Portanto,. resíduos contendo sódio ao solo, pode. ser. a. adiç~o. de. acompanhada. da. aplicaç~o de lâminas de água para lavagem do Na+. ou. mesmo. do aproveitamento das épocas de chuvas para o descarte..

(66) REFER~NCIAS. CADIMA, Z.;. BIBLIOGRÁFICAS. LIBARDI,. P.L.;. REICHARDT,. K.. Variabilidade. espacial da condutividade. hidráulica. em. um. Vermelho-Amarelo textura média, no campo. R. Solo,. ~:6-3,. Latossolo bras.. Ci.. 1980.. EL-SWAFV, S.A.; SWINDALE, L.D. Effects of saline the chemical properties of. some. tropical. water. soils.. on Soil. Science Society of America, Madison, 34:207-11, 1969.. FELHENDLER, R.; SHAIMBERG, I.; FRENKEL, H. hydraulica conductivity of soils mixed 10. th. Dispersion solution.. Int. Cong. Soil Sci, Moscow, vol. I. Nauka,. and Trans. Moscow,. pp.103-112, 1974.. FERREVRA, H.; UCHOA, S.C.P.;. ASSIS. Jr.,. concentração salina e da relação de. R.N.. adsorção. sobre a condutividade hidráulica do solo XXIII CONGRESSO BRASILEIRO DE. Efeito. CI~NCIA. de. saturado. DO. SOLO.. da. sódio In: Porto.

(67) 49 Alegre-RS, Julho, 1991. p. 178.. FRENKEL, H.; GOERTZEN, J.O.; RHOADES, J.D. Effect type and conten, ESP and. electrolyte. clay dispersion and soil. hydraulic. of. clay. concentration conductivity.. on Soil. Sci. Soc. Am. J., Madison, 42:32-39, 1978.. GARDNER, W.R.; MAYHUGH, M.S.; GOERTZEN, J.O.; Effect of. electrolyte. concentration. and. BOWER,. C.A.. exchangeable. sodium percentage on diffusivity of water of soils. Soil Science. Baltimore, 88:270-4, 1959.. GUPTA,. R.K.;. SINGH,. R.R.;. ABROL,. I.P.. Influence. of. simultaneous changes in sodicity and pH on the hydraulic conductivity of an alcaly soil under rice culture. Soil. Science, Baltimore, 147(1):28-33, 1989.. HAYES, A.R.; MANCINO,. C.F.;. PEPPER,. C.F.. Irrigation. turfagrass with secondary sewage effluent: I. leachate. water. quali ty.. Soil. Agronomy Journal,. of and. Tucson,. 82(5):939-43, 1990.. HERRERA, J. Residuos sólidos ou. bens. tecnologias na indústria de celulose SEMINÁRIO. AGRONôMICO. DE. Novembro, 1991. pp. 101-126.. de. produção? e. RESíDUOS.. papel.. Novas In:. 1~. Piracicaba-SP..

(68) 50. KANNAN~. K. &. OBLISAMI~. G. Effect of. pulp. anti. paper. mill. effluent irrigation on carbon-dioxide evolution in soil. Journal of Agronomy and Crop. Science.. Coimbatore,. 164(2):116-9, 1990. Apud Soils and Fertilizers. Royal, 53(10):1569, 1990.. (Resumo).. KINJO, T. g, MARCOS, I.Z. Adsorção. de. sódio. em. Estado de São Paulo. I. Isoterma de adsorção R. bras. Cio Solo. Campinas, 6:. KINJO, T.; MARCOS,. L.L.. Adsorção. cálcio.. R.. solos de. do. sódio.. 1982.. de. sódio. Estado de São Paulo. 11. Equilíbrio de entre sódio e. Farnham. Bras.. Cio. em. solos. do. troca. cati6nica. Solo.. Campinas,. 6:78-82, 1982.. LEIJ, F.J. & DANE, J.H. Determination of exchange isotherms for modeling cation transport. in. soils.. Soil Science,. Baltimore, 150(5):816-26, novembro, 1991.. LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. F'iracicaba, ,....... ~o. edição,. .. Em. 580p.. LIMA, L.A.; GRISMER, M.E.; NIELSEN, D.R.. Salinity. effects. on Volo Loam hydraulic properties. 50il Sei., Baltimore, 150:451-58, 1990..

(69) 51. MALIWAL, G.L. Chemieal and physieal properties of soils and elay mineraIs irrigated with different T. Current Agrieulture.. ••. .Ln01a,. quality. 1989.. Apud. 53(7):1075,. 1990. 13(1/2):61-6~. Soils and Fertilizers, Farnham Royal,. waters.. (Resumos).. MeNEAL, B.L.; COLEMAN, N.T. Effects of solution eomposition on sail hydraulie eonduetivity.. Sei.. Soil. Am.. F'roc. ,. Madison, 20:308-12, 1966.. MeNEAL, B.L.; LAYFIELD, D.A.; NORVELL, W.A.; RHOADES, soils. Faetors influeneing hydraulie eonduetivity of the presenee of mixed salt solutions.. c. .•. ...,011. J.D.. in. Sei. Soe. Am •. J., Madison, 32:187-90. 1968.. MURILLO, J.M.; HERNANDEZ, Produetion. versus. utilization. Sevilla,. J.r·I.;. LOPEZ,. BARROSO,. eontamination. R.. eompost. in. Anales de Edafologia y Agrobiologia,. 48(1/2};:143-60,. 1989. Soils and Fertilizers,. Farnham Royal, 53(4):591, 1990. Resumo.. OHNO, T. & ERICH, M.S. Effeet of wood ash soil. pH. and. soil. test. nutriente. aplieation leveIs.. Eeosystems and Environment, Maine, 32(3/4);223-9, Apud Soils anti Fertilizers. Farnham Royal,. on Agrie. 1990.. 54(12}:1907,.