Revista do Instituto Geológico
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Mapa do carste da região de Pedro Leopoldo – Lagoa Santa, Minas Gerais, Brasil – 1:50.000
Get PDFRepublication of the “Map of the Karst of the Pedro Leopoldo – Lagoa Santa Region, Minas Gerais, Brasil – 1:50,000” and explanatory memorial, originally published by the Laboratoire d’Analyse et de Cartographie des Formations Superficielles de l’Université de Caen, and the Centre de Géomorphologie - CNRS - Caen, in 1978. Research developed under the agreement between the Laboratory of Pedology and Sedimentology of the Institute of Geography / Department of Geography of FFLCH from the University of São Paulo and the Geomorphology Center of the CNRS in Caen, under the coordination of J.P. Queiroz Neto and A. Journaux. In Minas Gerais, the activities were coordinated by H.C. Kohler, A. Prous and G. Vargas Barbosa (UFMG).Republicação do “Mapa do Carste da Região de Pedro Leopoldo – Lagoa Santa, Minas Gerais, Brasil – 1:50.000” e comentário, originalmente publicado pelo Laboratório de Análise e de Cartografia de Formações Superficiais da Universidade de Caen e Centro de Geomorfologia do CNRS em Caen, em junho de 1978. Pesquisa desenvolvida no âmbito do convênio entre o Laboratório de Pedologia e Sedimentologia do Instituto de Geografia / Departamento de Geografia da Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas da Universidade de São Paulo e o Centre de Géomorphologie du CNRS - Caen, sob a coordenação de J.P. Queiroz Neto e A. Journaux. Em Minas Gerais, a coordenação dos trabalhos coube a H.C. Kohler, A. Prous e G. Vargas Barbosa (UFMG)
ENCHENTES EM SÃO PAULO, UM PROBLEMA DO SÉCULO PASSADO
Get PDFA cada ano que passa parece que o fenômeno das enchentes em São Paulo está ocorrendo pela primeira vez. Esta é a impressão que se tem face às notícias divulgadas pelos meios de comunicação e às propostas feitas a partir de então para solucionar os problemas advindos desse fenômeno. No entender daqueles que fazem tais propostas, a solução mágica e original foi finalmente encontrada
Morfologia do relevo e formações superficiais do ribeirão do Baú, São Bento do Sapucaí, SP
Get PDFThis paper presents the results of a morphological cartographic study carried out in the Ribeirão do Baú basin, São Bento do Sapucaí municipality, State of São Paulo - Brazil. This basin corresponds to a sector of the erosive escarpment of the Campos do Jordão plateau, which is a morphostructural compartment of the eastern part of the Mantiqueira Mountain Ridge. The legend design of the 1:50,000-scale morphological map of the Ribeirão do Baú basin, preliminarily prepared from 1:25,000-scale aerial photographs, took into account the principles established by RCP.77, CNRS, France, for detailed geomorphological cartography. Greater emphasis was given to the morphographic representation, having in mind the diversity and richness of landform features. The correlation between the morphological, slope, and hypsometric maps allowed the individualization of seven morphological compartments for the Ribeirão do Baú basin at the 1:50,000 scale. Among the morphological and morphometric characteristics of the basin, landforms clearly controlled by structural features are represented by ridges and slopes with triangular facets, and the rocky scarped divisors of the Baú-Bauzinho-Ana Chata complex. The convex interfluves are cut by encased valleys, with strangled areas (sills) and rocky outcrops and waterfalls. Erosive amphitheaters, with different sizes and at various levels, model the hillslopes and define zones in the headwaters with specific morphology (rough surfaces) connected to mass movements. Other particular features are the concavities that appear on the hillslopes and terraces, mapped as depressions and concavities with steps. In order to highlight the morphological characteristics of these zones and the hillslope features, a 1:10.000-scale morphological map was prepared from the interpretation of 1:8.000-scale aerial photographs, and complemented by soil investigation via auger surveying and trenching. The results showed that the rough surfaces correspond to deposits related to the erosion of amphitheaters, whereas the depressions and concavities with steps are related to geochemical erosion, which develops from fractures in the subjacent rock mass. The genesis of these morphological features is explained on the basis of models proposed in the literature for hillslope evolution in mountainous areas of Southeastern Brazil.Este trabalho apresenta os resultados da cartografia morfológica realizada na bacia do ribeirão do Baú, município de São Bento do Sapucaí, SP. Esta bacia abrange um trecho da escarpa erosiva do Planalto de Campos do Jordão, compartimento morfoestrutural da Serra da Mantiqueira Oriental. A carta morfológica da bacia do Baú (1:50.000), construída a partir de fotografias-aéreas (1:25.000), considerou na sua concepção e orientação de legenda, os princípios estabelecidos pela RCP.77, do CNRS, França, para a cartografia geomorfológica de detalhe. Ênfase maior foi dada para a representação morfográfica, tendo em vista a diversidade e riqueza das feições e modelado do relevo. A correlação entre a carta morfológica e as bases hipsométrica e clinográfica, possibilitou a individualização de 7 compartimentos morfológicos para a bacia do ribeirão do Baú registrados em cartograma na escala 1:50.000. Dentre as características morfológicas e morfométricas da bacia, destacam-se as formas de relevo que mostram claro condicionamento estrutural, como cristas e vertentes com facetas triangulares e os divisores rochosos e escarpados do complexo Baú-Bauzinho-Ana Chata. Os interflúvios convexos são recortados por vales encaixados, com zonas estranguladas (soleiras) apresentando afloramentos rochosos e cachoeiras. Anfiteatros de erosão com diferentes tamanhos e em várias posições altimétricas modelam as vertentes, definindo setores nas cabeceiras com morfologia característica (superfícies rugosas), ligadas a movimentos de massa. Outra feição particular são as concavidades que aparecem nas vertentes e patamares (ombreiras) cartografadas como depressões e concavidades com patamar. Para destacar as características morfológicas desses setores e as feições das vertentes, foi elaborada uma carta morfológica na escala 1:10.000, a partir da interpretação de fotografias aéreas na escala 1:8.000, complementada pela investigação dos solos através de tradagens e perfis. Os resultados mostraram que as superfícies rugosas correspondem a depósitos relacionados à evolução dos anfiteatros, enquanto as depressões e concavidades com patamar estão relacionadas à erosão geoquímica, que se desenvolve no maciço rochoso, a partir de fraturas na rocha. A gênese dessas feições morfológicas é explicada a partir de modelos propostos na literatura sobre a evolução das vertentes nos domínios montanhosos do Brasil de sudeste
Revisitando a regionalização de vazões na região do Médio Paranapanema no Estado de São Paulo: utilização de curvas de permanência em microbacias hidrográficas
Get PDFThe scarcity of information to support decision-making in water resources management is one of the main restrictions to the adequate use of such resources. Flow regionalization, which aims to overcome the lack of measured flow rate data by using hydrological information from other watersheds with similar physical characteristics, has vital importance. The State of São Paulo uses a flow regionalization method that was formulated with data from the 1940s to the 1980s in order to manage water use concession proposals in regions with no historical fluviometric data. The present study assessed the efficiency of this flow regionalization method by checking it against monthly mean flow rate values obtained for five watersheds of the “Middle Paranapanema” Water Resources Management Unit (UGRHI 17), which in turn composes the “Middle Paranapanema” Basin Committee (CBH-MP). The goodness of fit of the flow duration curves derived from flow regionalization data was analyzed, considering: (1) whether this kind of flow duration curves provide enough information for decision making, and (2) what impacts can be generated by the use of such flow regionalization method. The analyses were made for three time frames, using data obtained before and after 1990, and using the complete historical series. This procedure enabled to depict the shortcomings of the flow regionalization model built with outdated data. The underestimation of data was proven by goodness-of-fit tests that yielded the worst results for the smaller watersheds. On the other hand, the flow duration curves yielded better goodness of fit for mean flow rate values obtained before 1990. The main source of uncertainty in maintaining the use of this methodology is its outdated in face of climate change scenarios. When it comes to water use concessions, more restrictive scenarios than the real ones result the use of such flow regionalization model; when it comes to the planning of civil engineering works, the predictability of extreme events, such as floods, is underrated. The methodology can generate impacts on water security (with more restrictive concessions and underrated predictability of floods) and obstacles to sustainability of water use in the watersheds. Advances in the study of flow regionalization, as well as the expansion of hydrometric networks, can broaden the bases for decision making in water resource management in Basin Committees.A escassez de informações para embasar a tomada de decisão no gerenciamento de recursos hídricos é uma das principais limitações ao uso adequado desses recursos. Assim, metodologias de regionalização de vazões, que visam suprir a ausência de medições de vazões, a partir da utilização das informações hidrológicas de bacias com características físicas similares, são de vital importância. O Estado de São Paulo utiliza um método de regionalização de vazões formulado com dados das décadas de 1940 a 1980 para gestão de outorgas de água em regiões sem dados históricos fluviométricos. O presente trabalho avaliou este método de regionalização de vazões com valores mensais médios em cinco microbacias da Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos do “Médio Paranapanema” (UGRHI 17), que compõem o Comitê de Bacia Hidrográfica do “Médio Paranapanema” (CBH-MP), analisando a aderência de suas curvas de permanência. O principal objetivo foi analisar se (1) as curvas de permanência que utilizam dados de regionalização de vazões proveem informação suficiente para a tomada de decisão e (2) quais impactos o uso da metodologia atual pode gerar. As análises foram feitas com três recortes temporais, usando dados observados anteriores e após 1990, bem como a série histórica completa. Dessa forma, evidências do impacto da desatualização do modelo de regionalização de vazões podem ser extraídas. O modelo de regionalização de vazões médias mensais utilizado pelo Estado de São Paulo apresentou subestimação de vazões, comprovada com a realização de testes de aderência estatística, com resultados piores em microbacias menores. As curvas de permanência obtidas a partir de dados de regionalização de vazões apresentaram melhor aderência aos valores observados anteriores a 1990. A principal fonte de incerteza na manutenção do uso dessa metodologia é sua desatualização frente a cenários de mudanças climáticas. O processo de outorga de água, quando baseado nesse método, apoia-se em cenários mais restritivos que os reais, enquanto para o planejamento de obras civis há baixa previsibilidade de eventos extremos, como enchentes. Com isso podem ser gerados impactos na segurança hídrica (com outorgas mais restritivas e menor previsibilidade de cheias) e empecilhos à sustentabilidade no uso da água nessas microbacias. Avanços nos estudos em regionalização de vazões, bem como a expansão das redes hidrométricas, ampliam a base de dados para tomada de decisão em gerenciamento de recursos hídricos nos comitês de bacias
Princípios e aplicações de processos térmicos para remediação de áreas contaminadas
Get PDFThe Thermal Remediation technique has been widely applied all over the world for the remediation of contaminated sites. In situ or ex situ thermal treatment is based on the elevation of the soil and groundwater temperature, aiming to degrade or transfer the contaminants to the vapor phase, allowing their extraction. There are many ways to apply heat to the subsurface and the main techniques used nowadays are thermal conduction heating, electrical resistance heating and steam injection. Thermal remediation can be applied to sites with high contaminant concentrations or even to non-aqueous phase liquids (NAPL), as well as to a variety of lithotypes. Despite its remediation potential, thermal treatment of contaminated sites is still little studied or applied in Brazil. Therefore, this research presents an analysis of the techniques associated with thermal remediation, their applications, advantages and disadvantages, and an overview of their application nationwide.Processos térmicos têm sido cada vez mais aplicados mundialmente para a remediação de áreas contaminadas. O tratamento térmico, in situ ou ex situ, baseia-se na elevação da temperatura do solo e da água subterrânea visando a degradação do contaminante ou a sua transferência para a fase vapor, facilitando sua extração. Existem diversas formas de aquecimento, sendo a condução de calor, o aquecimento por resistência elétrica e a injeção de vapor os métodos mais utilizados. A remediação térmica pode ser utilizada em áreas com concentrações elevadas de contaminantes dissolvidos e até mesmo em fase separada (NAPLs), além de ser aplicável em diferentes litologias. Apesar do seu potencial de utilização, no Brasil essa técnica ainda é pouco estudada e aplicada. Dessa forma, o presente trabalho apresenta uma análise das diversas técnicas de remediação por processos térmicos, suas aplicações, vantagens e desvantagens, assim como um panorama de sua utilização em nível nacional
Interações solo, relevo e material de origem na região do Alto Estrutural do Pau d’Alho – sudeste do Brasil
Get PDFSoil-relief relationships, together with information on parent material, have guided soil surveys all over the world. Such contributions can be seen in soil mapping carried out by the Agronomic Institute of Campinas in the State of São Paulo (Southeastern Brazil), whose products are in fact true morphopedological maps. In this context, the aim of this research is to present the interactions among soils, landforms, and parent materials in the Pau D’Alho Structural High located in the Paraná Sedimentary Basin in the State of São Paulo, region in which sandstones, diabase and siltstones are dominant parent materials. To reach this objective, a morphological map was prepared by means of photointerpretation (1:25,000 scale). In addition, field work was carried out to check the geomorphological information, to describe soil profiles, and to collect soil samples for grain-size and chemical analysis. The results indicate that chernozemic A Lithic and Leptic Leptosols, and Inceptisols cover the steepest slopes of ridges and hills. Ultisols and Oxisols (Kandic) occur on top of these geomorphological features. Soil variations are controlled by lithological (parent material) changes. Ultisols, Oxisols (Kandic), and Entisol Quartzipsamments predominate in the hilly landscape supported by sandstones and siltstones. Entisols Aquent and Fluvent are related to colluvial and fluvial deposits occurring in floodplains and wide open valleys of the main streams. This scenario results from the relationships among landforms, parent material, and the pedological cover in the study area. However, these results also point to open issues about the shallow soils covering very gentle surfaces, the influence of Neotectonics on soil development, the origin of closed depressions, and the parent material of the Entisol Quartzipsamments.As relações solo-relevo, juntamente com as informações do material parental da cobertura pedológica, têm norteado os levantamentos de solo em todo o mundo. No Brasil, essas influências são evidentes nos mapeamentos realizados no estado de São Paulo pelo Instituto Agronômico de Campinas, produtos estes que constituem verdadeiros mapas morfopedológicos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é mostrar as interações entre solo, relevo e material de origem no Alto Estrutural do Pau D’Alho (Bacia Sedimentar do Paraná), área do território paulista sustentada principalmente por arenitos, diabásios e siltitos. Para isso, foi realizado um mapeamento morfológico por fotointerpretação (1:25.000), seguido de um extenso controle de campo, onde foram conferidas as informações geomorfológicas, descritos os perfis de solo e coletadas amostras para análises granulométricas e químicas. Os resultados mostraram que predominam Neossolos Litólicos com A Chernozêmico e Cambissolos Háplicos nas vertentes mais íngremes dos morros e serras, e, nos topos destas, Latossolos Vermelhos e Nitossolos Vermelhos. Variações de solos são controladas por mudanças locais de litologia. Na zona colinosa ocorrem principalmente Argissolos Vermelho-Amarelos, Neossolos Quartzarênicos e Latossolos Vermelho-Amarelo de textura média, derivados de arenitos e siltitos. Nos fundos de vale dos canais de drenagem principais, encontram-se Gleissolos Háplicos e Neossolos Flúvicos, formados a partir de depósitos fluviais e colúvios. Embora esse cenário reflita as relações entre as formas, os materiais parentais e os solos da área, também levanta questões ainda em aberto acerca da presença de solos rasos em relevo suave, a influência da tectônica recente na cobertura pedológica, a gênese de depressões fechadas, bem como o material de origem dos Neossolos Quartzarênicos
Carta geomorfológica do vale do rio do Peixe em Marília, SP – 1:100.000
Get PDFRepublication of the “Geomorphological map of the Peixe River Valley in Marília, SP – 1:100,000” and explanatory memorial, originally published in “Sedimentologia e Pedologia”, number 10, by the Institute of Geography, University of São Paulo, São Paulo, in 1978. Research developed under the agreement between the Laboratory of Pedology and Sedimentology of the Institute of Geography / Department of Geography of FFLCH from the University of São Paulo and the Geomorphology Center of the CNRS in Caen, under the coordination of J.P. Queiroz Neto and A. Journaux.Republicação da “Carta Geomorfológica do Vale do Rio do Peixe em Marília, SP – 1:100.000” e memorial explicativo, originalmente publicado em “Sedimentologia e Pedologia”, número 10, pelo Instituto de Geografia, Universidade de São Paulo, São Paulo, em 1978. Pesquisa desenvolvida no âmbito do convênio entre o Laboratório de Pedologia e Sedimentologia do Instituto de Geografia / Departamento de Geografia da Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas da Universidade de São Paulo e o Centre de Géomorphologie du CNRS - Caen, sob a coordenação de J.P. Queiroz Neto e A. Journaux
Fundamentos e aplicação do percarbonato de sódio para remediação de solos e águas subterrâneas por oxidação química
Get PDFSodium percarbonate (SPC) is an oxidizing agent that has been recently applied in soil and groundwater remediation. Even if it is a hydrogen peroxide-based compound with the potential to degrade a wide variety of contaminants, SPC is still relatively little known and studied. This study presents a review of SPC main properties, chemical reactions and factors that interfere in its application in environmental remediation. Several studies were compiled to gather information about reactions with different types of contaminants, dosages, use of activators and chelating agents. SPC is capable of efficiently degrading some aromatic hydrocarbons, including benzene, polycyclic aromatic hydrocarbons, and chlorinated solvents, among others. The use of activators enables a faster and more intense generation of hydroxyl radicals. Other reactive oxygen species, such as hydroperoxyl radicals and the superoxide anion, are also formed and aid the degradation of contaminants, despite not having the same oxidation potential of the hydroxyl radical. Different activators are mentioned in the literature, such as Fe(II) and Fe(III). The use of chelating agents, mainly citric acid, oxalic acid and EDDS (ethylenediamine-N,N’-disuccinic acid – C10H16N2O8), also improves the oxidation efficiency. However, the analysis of the published data makes it evident that the conditions for obtaining good results are extremely dependent on specific site conditions, such as dissolved ions, presence of organic matter and interactions with different minerals. Moreover, there is a limited amount of information about the interaction of PCS with different minerals and soils.O percarbonato de sódio (PCS) é um oxidante com aplicação recente para a remediação de solos e água subterrâneas. Por ser um composto à base de peróxido de hidrogênio, o PCS possui potencial para degradar uma grande variedade de contaminantes, mas ainda é relativamente pouco conhecido e estudado. Esse trabalho apresenta uma revisão das suas principais propriedades, reações e fatores que interferem na sua aplicação na remediação ambiental. Os estudos de diversos autores foram compilados para levantar informações sobre reações com diferentes tipos de contaminantes, dosagens, uso de ativadores e quelantes. O PCS apresenta capacidade de degradar de forma eficiente alguns hidrocarbonetos aromáticos, incluindo benzeno, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e solventes clorados, entre outros. Verificou-se que o uso de ativadores propiciou a geração do radical hidroxila com maior velocidade e intensidade. Outras espécies reativas de oxigênio, como os radicais hidroperoxila e o ânion superóxido, também são formadas e auxiliam na degradação dos contaminantes, apesar de não possuírem o mesmo potencial de oxidação do radical hidroxila. Diferentes ativadores são citados na literatura como eficientes, como Fe(II) e Fe(III). O uso de agentes quelantes também resulta em maior eficiência, principalmente o ácido citrico, ácido oxálico e EDDS (ácido etilenodiamino-N,N’-dissuccínico – C10H16N2O8). No entanto, a análise dos estudos publicados torna evidente que as condições para obtenção de bons resultados são extremamente dependentes das condições específicas da área, como íons dissolvidos, presença de matéria orgânica e interações com diferentes minerais. Além disso, existe um número reduzido de informações sobre a interação do PCS com diferentes minerais e solos
Avaliação de processos naturais de salinização de águas subterrâneas na porção leste da bacia do rio Cachoeira, Bahia
Get PDFA substantial portion of Northeastern Brazil undergoes water scarcity, which accounts for important negative local socioeconomic impacts. In addition to water deficit, this region is affected by groundwater salinization, which contributes to the loss of water potability. In the Cachoeira River Basin, located on the eastern border of the State of Bahia semiarid region, high concentrations of naturally dissolved salts are found in groundwater, which result from high rates of evapotranspiration and rock-water interaction. For a quantitative assessment of these processes using total dissolved ion concentrations, multivariate statistics and geochemical simulations were used. Principal Component Analysis revealed that Principal Component 1 (PC1) and 2 (PC2) account for 82.89 and 13.68% of the variance of ion concentrations, respectively. While PC1 is mostly related to variations in HCO3 - concentrations, PC2 is mostly related to variations in Cl- concentrations. We also verified that hydrochemical changes define three different trends, highlighting CP2 variations distinct from those observed in CP1, reflecting different proportions of evapotranspiration and rock-water interaction contributions to salinity. Geochemical simulations were able to reproduce ion concentrations in more saline samples from evaporation and rock-water reactions. Most groundwater samples are grouped along Trend 3, whose increase in total dissolved solids is mostly explained by rock-water interactions. Contrarily, the less frequent Trends 1 and 2 are mostly explained by water evaporation.Parcela significativa do nordeste brasileiro se notabiliza pela escassez hídrica, que é responsável por implicações socioeconômicas locais negativas. Além do déficit hídrico, esta região é afetada pela salinização de águas subterrâneas, que contribui para a perda de potabilidade da água. Na bacia do rio Cachoeira, Estado da Bahia, situada no limite do semiárido nordestino, as águas subterrâneas possuem concentração de sais dissolvidos naturalmente elevados em razão das altas taxas de evapotranspiração e interação rocha-água. Para a avaliação quantitativa desses processos nas concentrações de sais totais dissolvidos, foram empregadas técnicas estatísticas e simulações geoquímicas. Na análise das Componentes Principais verificou-se que os Componentes Principais 1 (CP1) e 2 (CP2) respondem, respectivamente, por 82,89 e 13,68% da variância das amostras analisadas. Enquanto o CP1 é majoritariamente atribuído a variações na concentração do íon HCO3 - , o CP2 é atribuído a variações na concentração do íon Cl- . Verificou-se três diferentes tendências, que descrevem variações distintas do CP2 em função daquelas observadas para CP1, refletindo diferentes proporções na importância da evapotranspiração e interação rocha-água na salinidade. As simulações geoquímicas foram capazes de reproduzir as concentrações das amostras mais salinas, a partir da evaporação e de reações rocha-água. A maior parte das amostras de água subterrânea agrupam-se ao longo da Tendência 3, cujo incremento de sólidos totais dissolvidos é majoritariamente explicado pela interação rocha-água. Em oposição, as amostras de água das Tendências 1 e 2, menos frequentes, possuem sólidos totais dissolvidos majoritariamente provenientes da evaporação da água