Tecnologias de Tratamento de Solo - Liane Nakada

TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE SOLO Liane Nakada 2 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO À GEOLOGIA PARTE I 3 2 INTRODUÇÃO À GEOLOGIA PARTE II 19 3 INTRODUÇÃO À GEOMORFOLOGIA 30 4 INTRODUÇÃO À PEDOLOGIA 42 5 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS 58 6 REMEDIAÇÃO DE ÁREAS CONTAMINADAS 81 3 1 INTRODUÇÃO À GEOLOGIA PARTE I Apresentação Neste bloco serão apresentados conceitos e teorias relacionados à geologia bem como as divisões de estudo da ciência da Terra Além disso A hierarquia de organização do tempo geológico será definida e acontecimentos notáveis serão identificados Por fim serão descritos os principais fenômenos geológicos 11 Conceitos Histórico e Divisões da Geologia A geologia pode ser considerada a ciência da Terra visto que tem como objetivo estudar e compreender o planeta que habitamos sua origem composição e evolução Ela também estuda os processos da dinâmica geológica tais como a formação de rochas e solos vulcões o movimento de placas tectônicas entre outros O estudo da geologia não se limita aos processos naturais pois também abrange a dinâmica que interfere nas paisagens antrópicas como as cidades e as zonas rurais Desse modo o conhecimento geológico auxilia na obtenção de recursos naturais essenciais para a vida como conhecemos De maneira mais direta podemos entender a geologia em um sentido mais amplo como O ramo da ciência que estuda a origem a formação a história física a evolução a composição mineralógica e a estrutura da Terra por meio da pesquisa e do conhecimento dos minerais e das rochas que compõe a crosta terrestre e das forças e dos processos que atuam sobre eles QUEIROZ 2016 p21 Apesar dos fenômenos geológicos serem uma das principais preocupações do ser humano desde os tempos primitivos a geologia como ciência é recente Os estudos geológicos são fundamentados em princípios científicos definidos a partir do século XIX e que se mantêm em constante atualização 4 O geólogo escocês James Hutton 17261797 desenvolveu a teoria conhecida como uniformitarismo que é um dos princípios ainda utilizados pela geologia moderna Essa abordagem considera que a observação de fenômenos geológicos atuais pode ser a base para o estudo da história da Terra por exemplo as marcas de ondas observadas na areia de uma praia são geradas pelo mesmo mecanismo que originou as marcas de ondas encontradas em arenitos de milhões de anos de idade Em resumo essa teoria considera que o presente é a chave do passado Ao se deparar com o que chamou de inconformidade angular Figura 11 James Hutton percebeu a diferença entre o tempo geológico e o tempo de vida humana Em Siccar Point Escócia foram encontradas rochas de diferentes tipos sobrepostas ou seja uma rocha escura com estratos praticamente verticais a que chamou de xisto foi localizada em baixo e arenito vermelho rocha sedimentar com estratos horizontais foi localizado em cima Como a rocha não poderia ter sido formada por depósitos verticais a rocha inferior deve ter tido suas camadas depositadas horizontalmente posteriormente inclinadas e aplainadas e o arenito acima deve ter sido formado em outra fase do tempo geológico Desse modo outra teoria defendida por James Hutton é a denominada plutonismo que considera que as rochas foram originadas da solidificação do magma do interior da Terra sendo que poderiam existir três processos magmático sedimentar e metamórfico dinâmica conhecida como ciclo das rochas Figura 12 Fonte MARK GODDEN via Shutterstock Figura 11 Inconformidade angular em rochas de Siccar Point Escócia estudada por James Hutton 5 Fonte STIHII via Shutterstock Figura 12 Representação esquemática do ciclo das rochas As teorias do uniformitarismo e do plutonismo acabaram se tornando a base fundamental do estudo geológico ao se sobrepor a outras teorias que eram defendidas na época como o netunismo que considerava que as rochas eram provenientes de uma grande inundação Em 1830 baseado nas teorias defendidas por Hutton o livro Principles of geology foi editado pelo cientista inglês Charles Lyell 17971875 dando os passos iniciais da evolução da geologia como ciência moderna Diante da sua amplitude e multidisciplinaridade atualmente podemos subdividir a geologia em diferentes ramos Figura 13 6 Fonte Elaborado pela autora Figura 13 Grandes divisões da geologia Podemos caracterizar os diferentes ramos da geologia conforme descrito a seguir Geologia física Considera os materiais que constituem a Terra estuda a estrutura terrestre e suas feições superficiais além de analisar os processos envolvidos na sua estrutura e aparência Geologia histórica Tem como abordagem a história do planeta Terra a avaliação da sua idade o seu passado geológico e o estudo de suas transformações Geologia econômica Nesse ramo se estuda a ocorrência de jazidas minerais procurando avaliar a viabilidade da extração de bens minerais sob os aspectos legal econômico e técnico Entre os bens minerais podese destacar petróleo carvão mineral minerais metálicos ou não metálicos pedras preciosas materiais de construção água subterrânea e energia geotermal Geologia de engenharia Tratase do ramo responsável pelo domínio tecnológico da interface entre a atividade humana e o meio físico geológico Ela é a base para fundações de construções e grandes obras como barragens e túneis Além desses quatro ramos a geologia também apresenta subdivisões que se caracterizam como áreas de aplicação do conhecimento geológico Geologia Teórica Geologia física Geologia histórica Aplicada Geologia econômica Geologia de Engenharia 7 Geofísica Tratase da combinação da geologia com a física que se propõe a estudar a estrutura terrestre ou identificar depósitos minerais por métodos físicos magnetometria gravimetria e sismologia Geoquímica Estuda os ciclos geoquímicos de minerais além da evolução e origem das principais classes de rochas e minerais Mineralogia Estuda os minerais encontrados na crosta terrestre ou mesmo fora dela Geologia estrutural Estuda dobras falhas e fraturas geológicas buscando identificar depósitos minerais ou apoiando a construção civil Paleontologia Busca estudar a vida préhistórica por meio de fósseis de animais de grande porte plantas ou mesmo seres microscópicos Geomorfologia Estuda a evolução das feições terrestres e dos agentes que moldam o relevo do planeta Hidrogeologia Tem o foco no estudo das águas subterrâneas desde sua caracterização hidro ambiental até a gestão dos recursos Geologia ambiental Campo relativamente novo que busca utilizar o conhecimento geológico para resolver problemas da intervenção humana no meio ambiente 12 As Eras Geológicas e a Evolução Geológica do Planeta Para entender melhor a história geológica da Terra e ordenar organizadamente os eventos geológicos ocorridos no passado foi criada uma escala padronizada de tempo para a geologia que é mundialmente aplicada Essa escala é chamada de escala de tempo geológico que é dividida em unidades cronoestratigráficas É importante destacar que o início e fim de cada uma dessas unidades é marcado por algum acontecimento notável da evolução do planeta Terra como por exemplo o aparecimento de um grupo de seres vivos e consequente desaparecimento de outro grupo Vejamos uma descrição sucinta de cada unidade cronoestratigráfica 8 Éon Tratase do maior período geológico caracterizado por um intervalo de tempo muito grande A história da Terra é dividida em quatro éons Hadeano Arqueano Proterozoico e Fanerozoico Com exceção do éon Hadeano todos os outros são divididos em eras Era Intervalo de tempo caracterizado por diferentes configurações de continentes e oceanos na superfície terrestre além dos seres vivos que nela se encontravam As eras são divididas em períodos com exceção das eras do éon Arqueano Período São as unidades fundamentais na escala de tempo geológico Os períodos são subdivididos em épocas com exceção dos períodos do éon Proterozoico Época as épocas mais recentes são subdividas em idades Idade são as menores divisões do tempo geológico podem variar entre 1 e 6 milhões de anos Vejamos a seguir as principais divisões do tempo geológico e fatos marcantes que ocorreram nesses intervalos de tempo Quadro 11 Na Figura 14 podemos observar a evolução dos continentes em alguns períodos de acordo com a teoria da deriva continental 9 Fonte RAINER LESNIEWSKI via Shutterstock Figura 14 Teoria da deriva continental evolução dos continentes ao longo dos períodos geológicos 10 Quadro 11 Éons eras e períodos geológicos com respectivos tempos cronológicos e acontecimentos notáveis Fonte Adaptado de Branco 2016 13 Principais fenômenos geológicos A teoria da deriva continental é uma ideia antiga baseada nas evidências de fósseis semelhantes encontrados em continentes diferentes Após diversos estudos uma outra teoria a da tectônica de placas foi utilizada para justificar essa ideia 11 A litosfera camada exterior da Terra é dividida em placas rígidas denominadas placas tectônicas Figura 15 Fonte PETER HERMES FURIAN via Shutterstock Figura 15 Principais placas tectônicas do planeta Terra As placas tectônicas estão apoiadas sobre uma camada movediça localizada até cerca de duzentos quilômetros de profundidade na parte mais externa do manto terrestre Figura 16 Conforme essa camada de material mineral fundido se move as placas tectônicas também se movimentam de forma lenta e contínua umas em relação às outras Desse modo os continentes e oceanos são transportados juntamente com as placas 12 Fonte YUSUFDEMIRCI via Shutterstock Figura 16 Estrutura do planeta Terra núcleo interno núcleo externo manto e crosta A movimentação de placas tectônicas pode acontecer de diferentes formas causando diferentes consequências No caso de uma placa oceânica mais densa se movimentar sob uma placa continental menos densa é formado um fosso no fundo oceânico Figura 17 conhecido como fossa abissal Se o movimento entre placas de mesma densidade for convergente o encontro entre duas placas pode causar a sobreposição de uma delas formando cadeias de montanhas Figura 18 assim se originou o Himalaia por exemplo Se o movimento entre placas for divergente Figura 19 ocorre a formação de fendas 13 Fonte STIHII via Shutterstock Figura 17 Movimentação convergente de placas tectônicas de densidades diferentes Fonte STIHII via Shutterstock Figura 18 Movimentação convergente de placas tectônicas de mesma densidade 14 Fonte STIHII via Shutterstock Figura 19 Movimentação divergente de placas tectônicas Outra consequência relevante da movimentação de placas tectônicas é o vulcanismo As erupções vulcânicas se caracterizam como a expulsão de fragmentos de rocha fundida e gases quentes da crosta terrestre por orifícios vulcânicos que têm comunicação com o magma das camadas mais profundas Os vulcões podem ser classificados em extintos dormentes ou em atividade Figura 110 e 111 15 Fonte GRITSALAK KARALAK via Shutterstock Figura 110 Diferentes estágios de atividade vulcânica Fonte DENISUGANDI via Shutterstock Figura 111 Vulcão Anak Krakatau Indonésia em momento de erupção com lançamento de cinzas na atmosfera e despejo de magma 16 O movimento de placas também pode formar falhas nas fronteiras entre duas placas e quando esse movimento causa tensão nas rochas surgem os sismos tremores de terra ou terremotos Podemos entender os terremotos como vibrações da crosta terrestre que podem variar de intensidade desde tremores identificáveis somente por equipamentos até aqueles com consequências catastróficas Os terremotos são mais frequentes próximos às falhas e fraturas da crosta terrestre Figura 112 mas também podem ser provenientes de explosões vulcânicas falhas rochosas e explosões em trabalhos em minas e covas O ponto no interior da crosta onde se inicia a ruptura é denominado foco ou hipocentro enquanto o ponto na superfície terrestre imediatamente acima do foco é o epicentro Fonte VECTORMINE via Shutterstock Figura 112 Epicentro de atividade sísmica próximo a falha da crosta terrestre 17 A principal escala para mensurar a magnitude dos sismos é a escala de Richter Figura 113 em referência a Charles Richter que criou a escala em 1935 Essa escala é logarítmica isto é a diferença na amplitude das vibrações é de dez vezes entre uma unidade e outra e relativa uma vez que compara os terremotos entre si Fonte GRITSALAK KARALAK via Shutterstock Figura 113 Escala de Richter principal escala de medida de atividade sísmica Conclusão Neste bloco vimos a definição e a evolução do estudo da geologia distinguimos o tempo geológico do tempo como conhecemos e identificamos os principais fenômenos geológicos Além disso estudamos teorias e processos de formação e alteração de paisagens do planeta Terra REFERÊNCIAS ARAGÃO M J História da Terra Rio de Janeiro Interciência 2008 BRANCO P M Breve história da Terra Brasília Serviço Geológico do Brasil CPRM 2016 Disponível em httpsbitly3JaUjtC Acesso em 29 jan 2022 BRANCO P M Terremotos Serviço Geológico do Brasil CPRM 2014 Disponível em httpsbitly3KMlyuX Acesso em 02 fev 2022 DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA DA UFC Sobre a Geologia 2019 Disponível em httpsbitly3MTfK4K Acesso em 28 jan 2022 18 QUEIROZ R C Geologia e Geotecnia Básica para Engenharia Civil São Paulo Blucher 2016 ROSSI C H A Fundamentos de Geologia São Paulo Pearson Education do Brasil 2016 SILVA M V C CRISPIM A B Geologia Geral Fortaleza EdUECE 2019 SILVA N M TADRA R M S Geologia e pedologia Curitiba InterSaberes 2017 TEIXEIRA W Histórico da geologia In Geologia São Paulo USPUNIVESP 2014 19 2 INTRODUÇÃO À GEOLOGIA PARTE II Apresentação Neste bloco serão apresentados os principais minerais envolvidos na formação das rochas Além disso serão definidos aspectos geológicos do território brasileiro identificadas as principais estruturas geológicas e listados os depósitos minerais de destaque Por fim serão apresentados conceitos relacionados às águas subterrâneas 21 Minerais e Rochas Os ambientes geotectônicos são formados por uma rica variedade de materiais destacandose as rochas devido à sua abundância e importância na formação da crosta terrestre além da sua relevância econômica para a humanidade Os elementos constituintes das rochas são chamados de minerais Eles podem ser definidos como substâncias sólidas e cristalinas geralmente inorgânicas de ocorrência natural e com uma composição química específica Os minerais diferem das rochas pois são homogêneos e não podem ser dissociados por meios mecânicos Quimicamente podem ser substâncias simples formadas por um elemento químico exemplo diamante formado apenas por carbono ou compostas quando as moléculas apresentam dois ou mais elementos químicos exemplo calcita formado por carbonato de cálcio CaCO3 Apesar de existirem milhares de minerais conhecidos um grupo relativamente pequeno deles pode ser considerado formador das rochas Dentro desse pequeno grupo destacamse os silicatos que estão presentes em cerca de 97 do volume total da crosta terrestre continental A constituição mineralógica da crosta terrestre continental está apresentada no Quadro 21 20 Quadro 21 Constituição mineralógica da crosta terrestre continental Classe mineral Espécie ou grupo mineral em volume Silicatos Feldspatos 58 Piroxênios e anfibólios 13 Quartzo 11 Micas clorita argilominerais 10 Olivina 3 Epídoto cianita andaluzita sillimanita granadas zeólitas etc 2 Carbonatos Óxidos Sulfetos Haloides 3 Fonte Silva e Trada 2017 As rochas podem ser consideradas um agregado de um ou mais minerais geralmente consolidados Ela não é homogênea sendo possível dividila em todos os seus minerais constituintes Apesar disso as rochas são materiais coesos pois todos os seus constituintes sejam eles cristais ou grãos estão muito bem unidos aspecto que as diferencia dos sedimentos como a areia que são conjuntos de diversos minerais não agregados As rochas podem ser classificadas quanto ao processo de origem como Figura 21 Magmáticas ou ígneas São formadas pela cristalização resultante do resfriamento do magma 21 Sedimentares São formadas a partir da deposição compactação cimentação e consolidação de fragmentos de rochas provenientes do processo de intemperismo erosão e transporte Metamórficas Também se formam a partir de fragmentos de rochas existentes porém são formadas por um processo de transformação decorrente da ação de altas temperaturas e pressões sobre a rocha já existente sem que causem a sua fusão Fonte NASKY via Shutterstock Figura 21 Ciclo das rochas classificação quanto ao processo de origem 22 22 Principais Aspectos Geológicos do Território Brasileiro O Brasil está localizado na Plataforma SulAmericana que é uma área na porção central da Placa SulAmericana Por isso essa área é menos suscetível aos movimentos causados nos encontros entre placas diminuído as possibilidades de o território ser atingido por terremotos e vulcões Além da plataforma outras estruturas geológicas são importantes para entender os aspectos do território brasileiro Crátons São núcleos de rochas formadas no éon Arqueano que têm raízes na litosfera antiga e fria com profundidade de até 400 km no manto inferior e maior rigidez e resistência diante de processos térmicos e tectônicos Escudos São áreas profundamente erodidas com revestimento de pequena espessura ou ausente estáveis desde o PréCambriano Dadas essas definições podemos observar um mapa com a compartimentação geotectônica brasileira e suas principais formações Figura 22 Fonte ALMEIDA 1977 Figura 22 Compartimentação geotectônica brasileira e suas principais formações 23 Os aspectos geológicos do território brasileiro influenciam na sua acumulação de bens minerais O registro geológico do Brasil tem ambientes férteis em todo tempo geológico que também se beneficia da extensão territorial do país e sua diversificada metalogenia Os amplos escudos antigos do Brasil têm grandes depósitos de Ferro Fe Manganês Mn Alumínio Al Estanho Sn e Nióbio Nb Apesar de existirem centenas de distritos mineiros no país a maior parte das minas e depósitos minerais são concentrados em duas principais províncias metalogenéticas e quatro conjuntos de distritos mineiros Eles são Província Mineral FerroAurífera do Quadrilátero Ferrífero MG Província Mineral Polimetálica de Carajás PA Distritos de greenstones belts auríferos de Goiás Bahia e Minas Gerais Distritos de maciços básicoultrabásico de Goiás Bahia e Pará Por conta dessas características os estados de Minas Gerais Pará Goiás e Bahia são responsáveis pela produção de cerca de 80 em valor das commodities minerais brasileiras Das minas brasileiras cadastradas no Departamento Nacional da Produção Mineral cerca de 10800 98 são de produtos para construção civil areia brita cascalho e argila e extração de água mineral Apenas 14 das minas são consideradas de grande e médio e porte que representam commodities e são significativas na concepção internacional Entendese que minas com produção acima de 100 mil tano são consideradas de médio porte Das 155 minas brasileiras de commodities minerais de médio e grande porte 57 são de metais ferrosos FerroFe e MagnésioMn 21 de metais preciosos OuroAu 39 de metais bases e outros metais NíquelNi AlumínioAl CobreCu ZincoZn CromoCr NióbioNb EstanhoSn TitânioTi e WolfrâmioW 24 23 são de não metálicos Fosfato P2O5 Caulim Amianto PotássioK Grafita e Magnetita As maiores minas brasileiras operam a céu aberto Podemos destacar algumas das de classe internacional Nb de Araxá MG Fe do Quadrilátero Ferrífero MG Fe de Carajás Pa Fosfato de Salitre de Tapira AraxáMG e de Catalão GO Ni de Niquelândia GO e de Barro Alto GO Santa Rita BA e OnçaPuma PA Bauxita Al2O5 de Oriximiná Juriti Trombetas e Paragominas PA e São Lourenço MG Caulim de Barcarena e Ipixuma PA Grafita de Tijuco Preto da Paca e Zé Crioulo MG e de Imídia BA Magnesita de Brumado BA Carvão de Candiota RS Au de Paracatu MG FeMn de Urucum MS Mn de Azul PA Sn de Pitinga Bom Futuro e Massangana RO e cobre de Salobo PA 23 Água Subterrânea Um importante bem mineral é a água que existe na subsuperfície e no subterrâneo terrestre se movendo através dos poros espaços vazios existentes entre os grãos do material não consolidado solos e das rochas sedimentares É possível que a água circule também através das fraturas provenientes da movimentação da crosta terrestre de alguns tipos de rochas Ao infiltrar no solo a água passa por uma zona não saturada ZNS quando os poros não estão totalmente preenchidos por água e por uma zona saturada ZS Ao limite entre ZNS e ZS é normalmente dado o nome de lençol freático sendo que a profundidade do lençol pode variar ao longo do ano com a variação climática e a pluviosidade A água que circula pela zona saturada é chamada de água subterrânea A quantidade de água armazenada nos poros das rochas é diretamente relacionada com a sua porosidade ou seja a proporção volumétrica de vazios em relação ao volume total da rocha Depósitos de sedimentos inconsolidados como os solos apresentam porosidade maior que rochas arenito calcário folhelho rochas fraturadas etc Uma comparação entre a porosidade de diferentes grãos de solo e de rochas é apresentada na Tabela 21 25 Tabela 21 Porosidade de diferentes grãos de solo e de rochas Sedimento Diâmetro partícula mm Porosidade total Rocha sedimentar Porosidade total Cascalho 20 24 38 Arenito 5 30 Areia grossa 02 20 31 46 Siltito 21 41 Areia fina 002 02 26 53 CalcárioDolomito 0 40 Silte 0002 002 34 61 Calcário cárstico 0 40 Argila 0002 34 60 Folhelho 0 10 Fonte IRITANI e EZAKI 2012 Um reservatório subterrâneo de água recebe o nome de aquífero e é caracterizado por formações geológicas suficientemente permeáveis com capacidade de armazenar água em quantidades que possam ser extraídas e aproveitadas como fonte de abastecimento para usos diversos 26 Fonte AMADEU BLASCO via Shutterstock Figura 23 Água subterrânea usos e contaminação de aquíferos Os aquíferos podem ser classificados em relação ao tipo de porosidade da rocha que armazena a água Figura 24 Granular Ocorre em rochas sedimentares e sedimentos não consolidados Muitas vezes esse tipo de aquífero é chamado de aquífero sedimentar Fissural Ocorre em rochas maciças e compactas como granitos e gnaisses magmáticas ou metamórficas que sofreram fraturas ao longo da história geológica Essas fraturas se conectam e formam os reservatórios subterrâneos 27 Cárstico Ocorre nos carstes exemplificados aqui pelas cavernas e grutas Essas estruturas ocorrem quando certas rochas carbonáticas por exemplo os calcários sofrem um processo lento de dissolução aquosa As águas ligeiramente ácidas são provenientes da combinação das águas pluviais ou fluviais com o dióxido de carbono CO2 proveniente da atmosfera ou do solo As cavidades formadas nesses processos podem gerar galerias com rios subterrâneos além de cavernas Fonte Iritani e Ezaki 2010 Figura 24 Classificação dos aquíferos quanto ao tipo de rocha aquífero granular fissural ou cárstico Outra classificação dos aquíferos é feita com base em suas características hidráulicas Aquíferos livres Estão mais próximos da superfície submetidos à pressão atmosférica Aquíferos confinados São limitados na parte superior e inferior por rochas de baixa permeabilidade como argila folhelho rochas magmáticas etc o que faz com que estejam submetidos a uma pressão superior à atmosférica Nos casos em que o nível freático nível da água está acima do terreno temos os poços artesianos jorrantes Figura 25 28 Fonte VectorMine via Shutterstock Figura 25 Classificação dos aquíferos quanto às características hidráulicas aquífero livre aquífero confinado e poço artesiano jorrante Conclusão Neste bloco vimos a classificação das rochas quanto ao processo de origem no ciclo das rochas além das principais estruturas e os aspectos geológicos do território brasileiro Por fim estudamos a água subterrânea e a influência das rochas na formação dos diferentes tipos de aquíferos e distinguimos aquíferos livres de confinados 29 REFERÊNCIAS ALMEIDA F F M Cratons brasileiros Wikimedia Commons 1977 Disponível em httpsbitly36lIG4x Acesso em 14 mar 2022 GONZALEZ M O Brasil se move para a esquerda uma área de atritos Notas Geo 2018 Disponível em httpsbitly36mSk6Y Acesso em 30 jan 2022 IRITANI M A EZAKI S As águas subterrâneas do Estado de São Paulo São Paulo Secretaria do Meio Ambiente SMA 2012 IRITANI M A EZAKI S Hidrogeologia São Paulo Instituto Geológico 2010 Disponível em httpsbitly34K16vb Acesso em 03 fev 2022 MELFI A J MISI A CAMPOS D A CORDANI U G Recursos Minerais no Brasil problemas e desafios Rio de Janeiro Academia Brasileira de Ciências 2016 SILVA N M TADRA R M S Geologia e pedologia Curitiba InterSaberes 2017 30 3 INTRODUÇÃO À GEOMORFOLOGIA Apresentação Neste bloco serão apresentados conceitos e teorias relacionados à geomorfologia Além disso a estrutura hierárquica do estudo do relevo será definida e exemplos serão identificados Por fim será apresentada uma visão geral do relevo do Brasil 31 Noções de Geomorfologia A geomorfologia referese ao estudo das formas do relevo e dos processos responsáveis pela definição dessas formas Vejamos a seguir a definição de geomorfologia A Geomorfologia é a ciência que estuda as formas de relevo As formas representam a expressão espacial de uma superfície compondo as diferentes configurações da paisagem morfológica É o seu aspecto visível a sua configuração que caracteriza o modelo topográfico de uma área As formas de relevo constituem o objeto da Geomorfologia Mas se as formas existem é porque elas foram esculpidas pela ação de determinado processo ou grupo de processos Podemos definir processo como sendo uma sequência de ações regulares e contínuas que se desenvolvem de maneira relativamente bem especificada e levando a um resultado determinado Dessa maneira há um relacionamento muito grande entre as formas e processo o estudo de ambos pode ser considerado como o objetivo central deste ramo do conhecimento como as características fundamentais do sistema geomorfológico que é um sistema aberto pois recebe influências e também atua sobre outros sistemas componentes de seu universo CHRISTOFOLETTI 1980 p 1 Nos sistemas os processos são responsáveis pelo crescimento e a forma reflete a organização da estrutura Desse modo as formas do relevo evoluem até atingir um equilíbrio dinâmico dado pela proporcionalidade das variáveis geométricas em relação aos processos tornandose então independentes da escala de tempo 31 No estudo da geomorfologia considerase a existência de diferentes sistemas Eles são os antecedentes e os subsequentes Os sistemas antecedentes mais importantes no estudo do sistema geomorfológico são os seguintes Figura 31 Sistema climático O calor a umidade e os movimentos atmosféricos sustentam e mantêm o dinamismo dos processos Sistema biogeográfico A flora e a fauna atuam como fatores de diferenciação tanto na intensidade como na modalidade dos processos e também atuam na adição ou subtração de matéria Sistema geológico A variação litológica atua como fornecedor de material representando um fator passivo sobre o qual os processos atuam Sistema antrópico Causa alterações na distribuição de matéria e energia dentro dos sistemas gerando desequilíbrio Fonte CHRISTOFOLETTI 1980 Figura 31 Os sistemas antecedentes controladores do sistema geomorfológico A relação entre os sistemas antecedentes e os subsequentes não é linear ou sequencial como podese sugerir por suas nomenclaturas pois a ocorrência de um mecanismo de retroalimentação possibilita que sistemas subsequentes influenciem sistemas antecedentes O mecanismo de retroalimentação pode ser classificado em Figura 32 Homem Biogeografia Clima Geologia Processos Formas 32 Retroalimentação direta Relação direta entre duas variáveis em via de mão dupla Retroalimentação em circuito Mais de duas variáveis fechando um circuito Retroalimentação negativa Circuito com número ímpar de sinais negativos de correlação Ocorre quando uma variação externa leva o sistema à busca por reequilíbrio sendo o tipo mais comum de retroalimentação Por exemplo em um rio o aumento de volume variação externa causa aumento de velocidade da água correlação positiva que causa aumento de erosão correlação positiva que causa aumento da largura do rio correlação positiva que por sua vez causa redução da velocidade da água correlação negativa Retroalimentação positiva Circuito com número par de sinais negativos de correlação ou sem sinais negativos de correlação Ocorre quando uma variação externa leva o sistema à destruição Por exemplo o desmatamento variação externa causa redução da capacidade de infiltração de água no solo e aumenta o escoamento superficial correlação negativa que aumenta a erosão correlação positiva que também diminui a capacidade de infiltração de água no solo correlação negativa Com o tempo o sistema será destruído pois ocorrerá afloramento de rocha sem mais infiltração ou erosão 33 Fonte CHRISTOFOLETTI 1980 Figura 32 Os principais tipos de mecanismos de retroalimentação 32 Estrutura da Geomorfologia A estrutura da geomorfologia pode ser dividida conforme apresentado a seguir Figura 33 34 Fonte IBGE 2009 Manual Técnico de Geomorfologia Figura 33 Estrutura da geomorfologia 1 Domínios Morfoestruturais Constituem o primeiro nível hierárquico da classificação do relevo Ocorrem em escala regional e são determinados pela natureza das rochas e pela tectônica que atua sobre elas Amplos conjuntos de relevos com características próprias foram gerados ao longo do tempo geológico sob efeito de fatores climáticos 2 Regiões Geomorfológicas Constituem o segundo nível hierárquico da classificação do relevo Encontramse inseridos nos conjuntos litomorfoestruturais e em função de fatores climáticos apresentam características genéticas comuns agrupando feições semelhantes associadas às formações superficiais e às fitofisionomias A distribuição espacial e a localização geográfica também são consideradas na identificação dessas regiões O Planalto da Borborema a Chapada Diamantina a Serra do Espinhaço a Serra da Mantiqueira e o Planalto das Araucárias são exemplos de Regiões Geomorfológicas 35 Fonte RTZSTUDIO via shutterstock Figura 34 Exemplo de regiões geomorfológicas Chapada Diamantina BA Fonte LUCIANA TANCREDO via Shutterstock Figura 35 Exemplos de regiões geomorfológicas Serra da Mantiqueira MG 3 Unidades Geomorfológicas Constituem o terceiro nível hierárquico da classificação do relevo Apresentam formas altimétrica e fisionomicamente semelhantes em seus diversos tipos de modelados explicadas por fatores paleoclimáticos litológicos e estruturais A Planície Amazônica o Planalto dos Guimarães a Serra da Canastra e o Planalto dos Campos Gerais são alguns exemplos de Unidades Geomorfológicas 36 Fonte CAIO PEDERNEIRAS via Shutterstock Figura 36 Exemplos de unidades geomorfológicas Planalto dos Guimarães MT Fonte RAPHAEL COMBER SALES via Shutterstock Figura 37 Exemplos de unidades geomorfológicas Serra da Canastra MG 4 Modelados Constituem o quarto nível hierárquico da classificação do relevo Em função da gênese em comum e dos processos morfogenéticos ocorre um padrão de formas de relevo que apresentam definição geométrica similar Os modelados podem ser classificados em quatro tipos Eles são 37 Modelados de acumulação Em função de sua gênese podem ser fluviais lacustres marinhos lagunares eólicos ou de gêneses mistas Modelados de aplanamento Identificados em função de sua gênese e funcionalidade combinadas ao seu estado atual de conservação ou degradação determinado por processos erosivos posteriores à sua elaboração Modelados de dissolução Ocorrem em rochas carbonáticas e sua evolução é identificada com base em seu aspecto em superfície ou em subsuperfície Modelados de dissecação ocorrem de forma mais generalizada na paisagem brasileira e são definidos pela forma dos topos e pelo aprofundamento e densidade da drenagem As feições de topo do relevo são classificadas em Convexas c Geralmente esculpidas em rochas ígneas metamórficas e eventualmente em sedimentos às vezes denotando controle estrutural Tabulares t Geralmente esculpidas em coberturas sedimentares inconsolidadas e rochas metamórficas denotando eventual controle estrutural Aguçadas a Esculpidas em rochas metamórficas e eventualmente em rochas ígneas e sedimentares denotando controle estrutural 5 Formas de Relevo Constituem o quinto nível hierárquico da classificação do relevo São feições que por sua dimensão espacial somente podem ser representadas por símbolos lineares ou pontuais Deltas falésias meandros abandonados dunas e sumidouros são exemplos de formas de relevo 38 33 Relevo do Brasil Com base em novos conceitos foram definidos quatro domínios morfoestruturais para o Brasil Figura 38 Depósitos sedimentares quaternários Esse domínio é constituído pelas áreas de acumulação representadas pelas planícies e terraços de baixa declividade e eventualmente depressões modeladas sobre depósitos de sedimentos horizontais a subhorizontais de ambientes fluviais marinhos fluviomarinhos lagunares eou eólicos dispostos na zona costeira ou no interior do continente Bacias e coberturas sedimentares fanerozóicas Planaltos e chapadas desenvolvidos sobre rochas sedimentares horizontais a subhorizontais eventualmente dobradas eou falhadas em ambientes de sedimentação diversos dispostos nas margens continentais eou no interior do continente Cinturões Móveis Neoproterozóicos Compreendem extensas áreas representadas por planaltos alinhamentos serranos e depressões interplanálticas elaborados em terrenos dobrados e falhados incluindo principalmente metamorfitos e granitóides associados Crátons Neoproterozóicos Planaltos residuais chapadas e depressões interplanálticas tendo como embasamento metamorfitos e granitóides associados e incluindo como cobertura rochas sedimentares eou vulcanoplutonismo deformados ou não IBGE 2009 p29 39 Fonte IBGE 2009 Manual Técnico de Geomorfologia Figura 38 Domínios morfoclimáticos e morfoestruturais do Brasil As unidades geomorfológicas são compostas por conjuntos de formas de relevo que constituem compartimentos identificados como planícies depressões tabuleiros chapadas patamares planaltos e serras conforme descrito a seguir Planícies São conjuntos de formas de relevo planas ou suavemente onduladas em geral posicionadas a baixa altitude e em que processos de sedimentação superam os de erosão Tabuleiros e chapadas São conjuntos de formas de relevo de topo plano elaboradas em rochas sedimentares em geral limitadas por escarpas os tabuleiros apresentam altitudes relativamente baixas enquanto as chapadas situamse em altitudes mais elevadas 40 Depressões São conjuntos de relevos planos ou ondulados situados abaixo do nível das regiões vizinhas elaborados em rochas de classes variadas Patamares São relevos planos ou ondulados elaborados em diferentes classes de rochas constituindo superfícies intermediárias ou degraus entre áreas de relevos mais elevados e áreas topograficamente mais baixas Planaltos São conjuntos de relevos planos ou dissecados de altitudes elevadas limitados pelo menos em um lado por superfícies mais baixas onde os processos de erosão superam os de sedimentação Serras Constituem relevos acidentados elaborados em rochas diversas formando cristas e cumeadas ou as bordas escarpadas de planaltos IBGE 2009 p30 Os compartimentos de relevo do Brasil estão distribuídos conforme representado na Figura 39 41 Fonte IBGE 2009 Manual Técnico de Geomorfologia Figura 39 Compartimentos de relevo do Brasil Conclusão Neste bloco vimos a definição de geomorfologia os diferentes sistemas que controlam o sistema geomorfológico e os níveis de hierarquia da classificação do relevo Além disso estudamos os processos envolvidos na determinação das formas do relevo e identificamos os compartimentos de relevo do Brasil REFERÊNCIAS CHRISTOFOLETTI A Geomorfologia 2 Ed São Paulo Blucher 1980 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística Coordenação de Recursos Naturais e Estudos Ambientais Manual técnico de geomorfologia 2ed Rio de Janeiro IBGE 2009 182 p 42 4 INTRODUÇÃO À PEDOLOGIA Apresentação Neste bloco serão apresentados os processos e os fatores condicionantes para a formação dos solos Serão definidos critérios para a sua caracterização e indicados métodos de ensaios em laboratório para determinação de sua composição granulométrica Por fim será apresentada uma síntese das classes de solos do Brasil e suas respectivas características 41 Formação dos solos A pedologia referese ao estudo do solo incluindo os processos responsáveis pela formação dos seus diferentes tipos Vejamos a seguir a definição de solo Tratase de uma coleção de corpos naturais constituídos por partes sólidas líquidas e gasosas tridimensionais dinâmicos formados por materiais minerais e orgânicos que ocupam a maior parte do manto superficial das extensões continentais do nosso planeta contêm matéria viva e podem ser vegetados na natureza onde ocorrem e eventualmente terem sido modificados por interferências antrópicas EMBRAPA 2018 p 27 Os processos de formação dos solos são condicionados a cinco fatores Figura 41 Material de origem O solo pode ter como material de origem diferentes rochas e sedimentos que determinam os seus atributos As características de composição química e mineralógica das rochas são determinantes na formação dos solos As rochas expostas sofrem ação direta do sol das chuvas e dos organismos fenômeno denominado intemperismo ou meteorização Os sedimentos podem ser classificados como coluviais aqueles originários de pontos mais altos do relevo e depositados ao longo da encosta e aluviais aqueles depositados por transbordamento de rios 43 Clima A temperatura a precipitação e a umidade regulam o intemperismo das rochas e o crescimento dos organismos A água das chuvas causa efeitos diretos para a formação do solo I As reações de hidrólise alteram o material de origem II A água atua nas ações de translocação adição ou remoção de materiais no interior do perfil do solo Já o efeito da temperatura é indireto interfere na velocidade das reações químicas e do intemperismo Organismos A presença de organismos da fauna e da flora ocasiona processos de decomposição e humificação que influenciam a formação dos solos A adição de matéria orgânica de origem vegetal ao solo e sua decomposição pela ação de formigas minhocas e microrganismos influencia na agregação de partículas na infiltração de água e no escurecimento do horizonte superficial Relevo A dinâmica dos fluxos de água é regulada pelo relevo que tem efeitos sobre as condições de drenagem a lixiviação de solutos e a ocorrência de processos erosivos Os pontos mais altos da paisagem mais distantes do lençol freático possuem boas condições de drenagem Baixas declividades favorecem a infiltração da água enquanto altas declividades favorecem o escoamento superficial aumentando a suscetibilidade à erosão e promovendo o rejuvenescimento do solo Tempo A relação do tempo com a formação do solo referese à evolução e à sua maturidade Quanto mais tempo o material de origem fica exposto maior a ação do intemperismo 44 Fonte Elaborado pela autora Figura 41 Fatores de formação dos solos A formação dos solos ocorre em função de quatro ações principais Elas são adição remoção translocação e transformação Figura 42 Adição Tratase de qualquer material proveniente do exterior de um corpo de solo como por exemplo água matéria orgânica sedimentos aluviais e coluviais Remoção Tratase da perda de material da superfície ou do interior de um corpo de solo Por exemplo na superfície solo pode ocorrer a perda de partículas transportadas pela água das chuvas ou pelos ventos No interior de um corpo de solo pode ocorrer perda por lixiviação perda de solutos orgânicos ou minerais por percolação da solução no solo Translocação Tratase do deslocamento de material dentro de um corpo de solo sem que haja perda para fora Por exemplo em locais pouco chuvosos comumente a lixiviação é incompleta de modo que a solução começa a percolar em parte evapora e deixa os sais no solo Transformação Tratase da alteração química eou física de constituintes de um corpo de solo como por exemplo a transformação de resíduos orgânicos em húmus por atividade microbiana Solo Material de origem Relevo Clima Organis mos Tempo 45 Fonte Elaborado pela autora Figura 42 Processos de formação dos solos As ações de adição remoção translocação e transformação ocasionam a formação de diferentes seções horizontais denominadas horizontes do solo que se diferenciam gradativamente da rocha de origem à medida que se distanciam da rocha não alterada Figura 43 46 Fonte AMADEU BLASCO Figura 43 Representação esquemática da formação dos horizontes dos solos 42 Caracterização dos solos Os solos podem ser caracterizados quanto à identificação de seus horizontes e camadas principais de modo que um solo bem desenvolvido apresenta cinco tipos de horizontes conforme descrito a seguir Figura 44 Horizonte O Horizonte orgânico de solos minerais Horizonte A Horizonte mineral com acúmulo de húmus 47 Horizonte E Horizonte claro de máxima remoção de argila eou óxidos de ferro Horizonte B Horizonte claro de máxima expressão de cor e agregação ou de concentração de materiais removidos dos horizontes A eou E Horizonte C Material inconsolidado de rocha alterada Camada R Rocha não alterada Fonte ELLEN BRONSTAYN via Shutterstock Figura 44 Representação esquemática de um perfil de solo com os principais horizontes 48 Além dos horizontes principais podem ser utilizados sufixos representados por letras minúsculas que indicam alguma característica de destaque Quadro 41 Quadro 41 Sufixos para identificação de horizontes do solo Sufixo Característica d Avançado estado de transformação da matéria orgânica f Material laterítico brando ou plintita g Gleização intensa h Acúmulo de material orgânico coloidal iluvial i Desenvolvimento incipiente de horizonte j Tiomorfismo n Acúmulo de sódio trocável o Material orgânico não decomposto p Aração ou outras pedoturbações r Rocha branda ou saprólito exclusivo do horizonte C s Acúmulo iluvial de óxidos de ferro e alumínio com matéria orgânica t Acúmulo de argila iluvial ou não w Intensa intemperização com inexpressiva acumulação de argila As características morfológicas dos solos incluem Cor É considerada uma das propriedades morfológicas mais importantes pois possibilita a delimitação de horizontes e é indicativa do teor de matéria orgânica do grau de oxidaçãohidratação dos compostos de ferro e da condição de drenagem Por exemplo solos escuros indicam elevados teores de matéria orgânica decomposta óxihidróxidos de ferro apresentam coloração avermelhada quando desidratados e amarelada quando hidratados tonalidades de cinza com pequenas manchas indicam presença permanente de água A cor do solo deve ser identificada por comparação com uma escala padronizada de cores a Carta de Cores de Munsell para Solos Figura 45 49 Fonte Fort Monroe Contraband Archaeological Dig 2010 Figura 45 Identificação da cor do solo por comparação de solo com a Carta de Cores de Munsell para Solos Textura Definida com base nas proporções das partículas de areia silte e argila presentes no solo Quadro 42 As frações de cada tipo de partícula são determinadas a partir da análise granulométrica do solo em dois ensaios de laboratório 1 Ensaio de peneiramento Figura 46 Emprego de peneiras com diferentes aberturas para separação de partículas grossas d 0075 mm 2 2 ensaio de sedimentação Figura 47 Para separação de partículas finas d 0075 mm com base na velocidade de sedimentação das partículas em solução aquosa com uso de um dispersante por exemplo hidróxido de sódio Com base nos resultados da análise granulométrica do solo o Triângulo Textural Figura 48 é utilizado para identificar a classe solo 50 Quadro 42 Granulometria dos constituintes do solo Constituinte Granulometria diâmetro médio mm Calhaus pedras 20 d 200 Cascalho 2 d 20 Areia 005 d 2 Silte 0002 d 005 Argila d 0002 Fonte Elaborado pela autora Fonte ZETTABYTE via Shutterstock Figura 46 Ensaio de peneiramento Conjunto de peneiras em agitador Fonte NEW AFRICA via Shutterstock Figura 47 Ensaio de peneiramento Detalhe de amostra de solo em peneira 51 Fonte BLUE RING MEDIA via Shuttersock Figura 48 Ensaio de sedimentação do solo 1 solo e solução aquosa de dispersante 2 mistura homogênea 3 material sedimentado Fonte ALI DM via Shutterstock Figura 49 Ensaio de sedimentação do solo Detalhe da mistura homogênea e das camadas de sedimentação 52 Fonte VECTORMINE via Shutterstock Figura 410 Triângulo textural para determinação de textura do solo Estrutura Referese ao arranjo das partículas de solo em aglomerados ou agregados A descrição da estrutura é feita quanto à forma A Prismática Eixo vertical maior que o eixo horizontal base em prisma laminar B Colunar Eixo vertical maior que o eixo horizontal base arredondada C Blocos angulares Dimensões x y e z equivalentes com faces planas e vértices angulares 53 D Blocos subangulares dimensões x y e z equivalentes com faces e vértices arredondados E Laminar Arranjo segundo um plano horizontal F Granular Aspecto arredondado sem faces de contato Figura 49 Fonte BIJLTJESPAD1989 Figura 411 Tipos de estrutura de solo A prismática B colunar C blocos angulares D blocos subangulares E laminar F granular Consistência Definida pelas forças físicas de coesão e adesão em função da umidade do material de solo dividida em I Consistência do material seco Avalia o grau de dureza ou tenacidade de amostras indeformadas torrões e é classificada em solta macia ligeiramente dura dura muito dura ou extremamente dura II Consistência do material úmido Classifica o grau de friabilidade de torrões em solto muito friável firme muito firme ou extremamente firme 54 III Consistência do material molhado Avalia o grau de plasticidade capacidade de ser moldado em não plástico ligeiramente plástico plástico e muito plástico e o grau de pegajosidade capacidade de aderir a outros objetos em não pegajoso ligeiramente pegajoso pegajoso e muito pegajoso 43 Solos do Brasil O relevo do território brasileiro não sofre grandes alterações desde o final do período Cretáceo e por isso a natureza da rocha e o relevo apresentam importância secundária na formação dos solos do Brasil sendo o clima o principal fator de influência No Brasil os latossolos são os solos mais importantes pois estão presentes em praticamente todo o território nacional Eles são típicos de clima tropical úmido e semiúmido e se desenvolvem a partir de todos os tipos de rocha em terrenos planos ou pouco ondulados Em geral os latossolos são solos muito profundos 2 m bem desenvolvidos constituídos por argilas de baixa atividade com cor característica em tons de amarelo a vermelhoescuro óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio e baixa capacidade de troca catiônica O Sistema Brasileiro de Classificação de Solos SiBCS atualmente em sua quinta edição baseiase no antigo sistema americano e consiste em modificações que tiveram início na década de 1950 a partir de levantamentos pedológicos realizados em todos os estados brasileiros O mapa de solos do Brasil é apresentado na Figura 412 e uma síntese das classes de solos do Brasil e suas respectivas características é apresentada no Quadro 43 55 Fonte IBGE 2015 Figura 412 Mapa de solos do Brasil Quadro 43 Classes de solos do SiBCS Classe de solo Principais características Alissolo Solo com horizonte B textural e com alto conteúdo de alumínio extraível além de ser ácido Argissolo Solo bem evoluído argiloso apresentando mobilização de argila da parte mais superficial Cambissolo Solo pouco desenvolvido com horizonte B incipiente 56 Chernossolo Solo com desenvolvimento médio atuação de processo de bissialitização podendo ou não apresentar acumulação de carbonato de cálcio Espodossolo Solo evidenciando a atuação do processo de podzolização forte eluviação de compostos aluminosos com ou sem ferro presença de húmus ácido Gleissolo Solo hidromórfico saturado em água rico em matéria orgânica apresentando intensa redução dos compostos de ferro Latossolo Solo altamente evoluído laterizado rico em argilominerais 11 e oxi hidróxidos de ferro e alumínio Luvissolo Solo com horizonte B de acumulação B textural formado por argila de atividade alta bissialitização horizonte superior lixiviado Neossolo Solo pouco evoluído com ausência de horizonte B Predominam as características herdadas do material original Nitossolo Solo bem evoluído argila caulinítica oxihidróxidos fortemente estruturado estrutura em blocos apresentando superfícies brilhantes cerosidade Organossolo Solo essencialmente orgânico material original constitui o próprio solo Planossolo Solo com forte perda de argila na parte superficial e concentração intensa de argila no horizonte subsuperficial Plintossolo Solo com expressiva plintitização segregação e concentração localizada de ferro Vertissolo Solo com desenvolvimento restrito apresenta expansão e contração pela presença de argilas 21 expansivas Fonte Adaptado de Branco 2014 57 Conclusão Neste bloco vimos que aspectos geológicos e geomorfológicos desempenham importante influência na formação dos solos Estudamos os fatores e os processos determinantes na formação das diferentes classes de solos e vimos as principais características dos solos brasileiros REFERÊNCIAS BIJLTJESPAD Soil structure Wikimedia Commons 1989 Disponível em httpscommonswikimediaorgwikiFileSoilstructurejpg Acesso em 16 mar 2022 BRANCO P M Os solos Brasília CPRM Serviço Geológico do Brasil 2014 Disponível em httpsbitly3u6Dlq1 Acesso em 14 fev 2022 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Sistema Brasileiro de Classificação de Solos 5 ed Brasília Embrapa 2018 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística Manual técnico de pedologia 3 ed Rio de Janeiro IBGE 2015 LEPSCH I F 19 lições de pedologia 2 ed São Paulo Oficina de Textos 2021 LEPSCH I F Formação e conservação dos solos 2 ed São Paulo Oficina de Textos 2010 PEREIRA M G ANJOS L H C PINHEIRO JUNIOR C R et al Formação e caracterização de solos In TULLIO L org Formação Classificação e Cartografia dos Solos Ponta Grossa Atena Editora 2019 US ARMY CORPS OF ENGINEERS NORFOLK DISTRICT Fort Monroe Contraband Archaeological Dig Wikimedia Commons 2010 Disponível em httpsbitly3KFltJo Acesso em 16 mar 2022 58 5 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS Apresentação Neste bloco serão apresentados conceitos relacionados aos processos de degradação dos solos e às técnicas de recuperação de áreas degradadas A bioengenharia de solos será definida e as técnicas aplicáveis serão exemplificadas e ilustradas 51 Processos de degradação do solo O principal processo de degradação dos solos é a erosão que é um processo natural mas que pode ser intensificado pela ação humana A erosão tem papel fundamental na formação dos solos das rochas e da paisagem e está inserida na dinâmica de intemperismo transporte e deposição Figura 51 Fonte VECTORMINE via Shutterstock Figura 51 Dinâmica de intemperismo erosão transporte e deposição 59 Vejamos a seguir as principais características dos processos de intemperismo erosão transporte e deposição Intemperismo Processo de decomposição e desintegração ou desgaste de rochas e solos Pode ocorrer por ação de vento água eou temperatura e é subdividido em I Físico Causado por amplitude térmica congelamento descongelamento correnteza e ondas por exemplo II Químico Ocorre a partir de reações químicas principalmente em presença de água decompondo minerais III Biológico A presença de plantas e animais intensificam os processos Erosão Pode ser entendida como a separação das partículas e compostos intemperizados das rochas e camadas de solo Alguns especialistas consideram que a erosão é a combinação dos processos de intemperismo e transporte Ela pode ser classificada quanto ao fator de atuação como éolica ação do vento fluvial ação de rios marinha ação do mar e glacial ação do gelo Fonte VLADIMIR MELNIK via Shutterstock Figura 52 Exemplos de processos de intemperismo e erosão eólica 60 Fonte SKREIDZELEU via Shutterstock Figura 53 Exemplos de processos de intemperismo e erosão fluvial Fonte TERO HAKALA via Shutterstock Figura 54 Exemplos de processos de intemperismo e erosão marinha 61 Fonte K I PHOTOGRAPHY via Shutterstock Figura 55 Exemplos de processos de intemperismo e erosão glacial Transporte Tratase do carreamento das partículas eou compostos separados das massas rochosas ou de solo Normalmente ocorre por meio da ação de vento ou água Deposiçãosedimentação é o processo de deposição das partículas separadas pela ação do intemperismo Elas são levadas até locais planos ou que tenham limitações físicas impossibilitando que as partículas continuem sendo transportadas Esse processo é fundamental na formação de rochas sedimentares e perfis de solo transportado Um importante processo de erosão do solo referese à erosão hídrica aquela causada principalmente por precipitações que é classificada quanto à forma em Erosão por salpico Partículas de solo são desagregadas na superfície devido ao impacto direto das gotas de chuva o que causa a obstrução dos poros do solo e leva à formação de uma superfície selante que ocasiona o aumento de velocidade do escoamento superficial Figura 56 62 Erosão laminar Partículas de solo são provenientes da erosão por salpico e são removidas por meio do escoamento superficial da água em áreas com relevo pouco acidentado Esse tipo de erosão é um grande problema para áreas agrícolas pela perda das porções superficiais de solo e consequentemente perda de matéria orgânica nutrientes e camada suporte para o plantio Figura 57 Erosão linear ou em sulcos Ocorre quando a água proveniente do escoamento superficial percorre o solo por meio de caminhos preferenciais formando sulcos Figura 58 Esses sulcos podem ser superficiais denominados ravinas Figura 59 ou mais largos e profundos possivelmente atingindo o lençol freático conhecidos como voçorocas Figura 510 As voçorocas são formadas devido aos escoamentos superficial e subsuperficial da água Erosão por deslizamento de terra Tem como característica o escorregamento de grande volume de solo a partir de movimentos rápidos Ocorre como consequência de descontinuidades no perfil do solo taludes mal executados ou em função da dinâmica de relevos acidentados Figura 511 e 512 Fonte AMADEU BLASCO via Shutterstock Figura 56 Representação esquemática de erosão por salpico 63 Fonte DANIL EVSKYI via Shutterstock Figura 57 Exemplo de erosão laminar Fonte MERYLL via Shutterstock Figura 58 Exemplo de erosão linear 64 Fonte EVGENIY16 via Shutterstock Figura 59 exemplo de ravina Fonte LYNETTE KNOTT RUDMAN via Shutterstock Figura 510 Exemplo de voçoroca 65 Fonte EREBORMOUNTAIN via Shutterstock Figura 511 Representação esquemática de deslizamento de terra Fonte GOROSAN via Shutterstock Figura 512 Exemplo de erosão por deslizamento de terra Embora a erosão seja um processo natural quando intensificado pela ação humana as taxas de perda de solo ultrapassam os níveis naturais e a erosão passa a ser um problema grave em razão de consequências como 66 Perda de nutrientes da camada superficial do solo Redução da penetração de raízes no solo Diminuição do armazenamento de água no solo Perda de áreas agricultáveis Assoreamento de rios e mares causado pelas partículas de solo desprendidas pelas ações erosivas Poluição de corpos dágua devido ao transporte de defensivos agrícolas aderidos às partículas de solo As causas de intensificação de processos erosivos por ação humana incluem Desmatamento Baixa adesão de práticas conservacionistas na agricultura e pecuária Falta de planejamento urbano Ruas não pavimentadas Insuficiência de sistemas de esgotamento sanitário e de águas pluviais Dimensionamento inadequado para o escoamento de água Construção de rodovias sem cuidados especiais Mineração e outras atividades econômicas que podem tornar o solo desprotegido 52 Recuperação de áreas degradadas Para compreender a importância da recuperação de áreas degradadas vejamos algumas definições apresentadas na Instrução Normativa Nº 4 IBAMA 2011 que dispõe sobre a elaboração de projetos de recuperação de áreas degradadas 67 Área degradada área impossibilitada de retornar por uma trajetória natural a um ecossistema que se assemelhe a um estado conhecido antes ou para outro estado que poderia ser esperado Área alterada ou perturbada área que após o impacto ainda mantém meios de regeneração biótica ou seja possui capacidade de regeneração natural Recuperação restituição de um ecossistema ou de uma população silvestre degradada a uma condição não degradada que pode ser diferente de sua condição original IBAMA 2011 p2 Observamos que uma área degradada é inapta a desenvolver um processo de regeneração natural e portanto é uma área que demanda intervenção Podemos entender que o principal objetivo da recuperação de uma área degradada é a transição dessa área a uma condição não degradada Para alcançar esse objetivo é comum recorrer à recuperação das funções pedológicas do solo em associação ao plantio de espécies vegetais preferencialmente nativas As principais etapas para a recuperação de áreas degradadas são 1 Interrupção do fator de degradação Consiste em interromper ou eliminar as ações que estão causando a degradação do solo como por exemplo mineração execução de obras civis atividades de pecuária agricultura ou mesmo incêndios 2 Análise do solo Consiste em coletar e analisar amostras de solo com o objetivo de avaliar a necessidade de correções tais como adubação calagem aração e subsolagem 3 Seleção da técnica de recuperação Após a determinação da qualidade do solo é importante selecionar a técnica de recuperação que será utilizada para possibilitar o crescimento de vegetação nativa Quadro 51 4 Seleção de espécies para recuperação Após a seleção da técnica de recuperação devem ser escolhidas as espécies que serão utilizadas Recomendase o emprego de espécies nativas diversas de modo que nenhuma ultrapasse 15 do número total de indivíduos Indicase também o uso de espécies pioneiras que apresentam maior tolerância à luz direta durante o crescimento 68 5 Monitoramento e manutenção da área Após o plantio devese avaliar o desenvolvimento das espécies e verificar constantemente a necessidade de manutenção 6 Verificação do sucesso da recuperação Considerase que uma área recuperada é aquela que possui recursos suficientes para assegurar seu desenvolvimento sem necessidade de manutenção ou seja quando os processos ecológicos e a biodiversidade estão restabelecidos e o ambiente encontrase em equilíbrio Quadro 51 Técnicas de recuperação de áreas degradadas e principais características Regeneração natural Consiste no monitoramento das condições naturais do próprio ambiente Depende de um solo em condição não compactada da existência de bancos de sementes eou de proximidade a uma floresta Figura 513 Enriquecimento Consiste no plantio de sementes ou mudas em áreas que mantêm algumas características naturais áreas alteradas ou perturbadas Geralmente essas áreas estão cobertas por capoeiras gramíneas e arbustos esparsos Adensamento Consiste no plantio de sementes ou mudas de espécies nativas em espaços não vegetados e visa aumentar a cobertura por espécies nativas bem como a viabilidade de regeneração natural enquanto controla espécies indesejáveis Nucleação Busca formar núcleos de vegetação e consiste no uso de espécies capazes de melhorar as condições do ambiente Nessa técnica também há o favorecimento de interações entre plantas e animais visando processos como dispersão de sementes e polinização Semeadura Plantio de sementes de espécies nativas da região que pode ser feito em linha ou por lançamento ao solo 69 Plantio de mudas Plantio de mudas de espécies nativas da região que pode ser feito em linha ou de forma aleatória somente aplicável para áreas alteradas ou perturbadas Fonte EREBORMOUNTAIN via Shutterstock Figura 513 Representação esquemática de sucessão secundária em processo de regeneração natural 70 53 Técnicas de bioengenharia aplicadas ao controle da degradação de solos As técnicas de bioengenharia de solos diferem das técnicas de reflorestamento por terem objetivos distintos As técnicas de bioengenharia utilizam espécies vegetais leves e de raízes profundas em geral capins e arbustos com o objetivo de estabilizar as camadas subsuperficiais do solo e proporcionar proteção contra erosão superficial Já as técnicas de reflorestamento têm como objetivo recompor as condições ecológicas de áreas degradadas com preferência pelo plantio de espécies nativas As técnicas não são excludentes mas complementares visto que a estabilização do solo favorece o desenvolvimento da vegetação nativa Muitas vezes as técnicas de bioengenharia são a única alternativa viável para o controle de erosão em locais inacessíveis a maquinários Essas técnicas baseiamse no pressuposto de que um ecossistema saudável é capaz de se autossustentar sem a necessidade de intervenções pesadas eou dispendiosas Desse modo as técnicas de bioengenharia aplicadas a solos constituem uma alternativa às intervenções tradicionais da engenharia e são caracterizadas pelo uso mínimo de equipamentos e movimentação de solo e baixos níveis de perturbação ao meio É importante destacar que a bioengenharia não substitui as técnicas tradicionais de engenharia mas constitui uma alternativa viável para a recuperação de áreas degradadas A integração de elementos inertes naturais ou sintéticos com espécies vegetais é fundamental para que as técnicas de bioengenharia sejam bemsucedidas no controle da erosão Os principais materiais naturais empregados em bioengenharia são madeira bambu blocos de rochas areia e fibras naturais Dentre os materiais sintéticos podese citar pneus geocélulas e geotêxtil A adoção de técnicas de bioengenharia de solos apresenta vantagens técnicas econômicas ecológicas e paisagísticas bem como algumas limitações de ordem técnica Quadro 52 71 Quadro 52 Vantagens e limitações da adoção de técnicas de bioengenharia de solos Vantagens Controle de erosão por salpico Controle de escoamento superficial Controle de erosão eólica Melhoria da estrutura do solo Melhoria na drenagem do solo pelas raízes das plantas Regulação de umidade e temperatura na superfície do solo Aumento da estabilidade de encostas Baixos custos construção e manutenção Utilização de materiais biodegradáveis Integração com a paisagem Prevenção de poluição visual Limitações Germinação malsucedida de sementes Transporte de sementes pela água da chuva Utilização de plantas para alimentação de animais Necessidade de retrabalho em decorrência das limitações citadas Vejamos a seguir algumas técnicas de bioengenharia de solos que podem ser utilizadas para contenção de processos erosivos e deslizamentos de terra 72 Uso de fibras sintéticas ou naturais As fibras são empregadas em conjunto com técnicas de plantio e têm a função de reter as partículas de solo bem como as sementes aplicadas na revegetação de áreas erodidas As fibras naturais têm a vantagem de serem biodegradáveis e após o crescimento e amadurecimento da vegetação são incorporadas naturalmente pelo meio Figura 514 e 515 Fonte CHENG WEI via Shutterstock Figura 514 Aplicação de fibras para contenção de erosão fibra de coco em encosta Fonte AISYAQILUMARANAS via Shutterstock Figura 515 Aplicação de fibras para contenção de erosão fibra sintética geotêxtil com crescimento de gramíneas 73 Estabilização de solo com gramíneas de raízes longas O plantio de vegetação em encostas contribui no controle de processos erosivos superficiais e subsuperficiais devido à resistência à tração gerada pelas raízes longas dessas plantas Uma espécie comumente empregada é a Chrysopogon zizanioides L Roberty conhecida popularmente como capim Vetiver Figura 516 e 517 Embora não seja uma espécie nativa não é considerada invasora e seu uso consiste no plantio em linha em taludes artificiais e encostas com riscos de escorregamento Figura 518 e 519 Fonte MEECHAI39 via Shutterstock Figura 516 Representação esquemática do capim vetiver e seu crescimento em um perfil de solo 74 Fonte OPERATION SHOOTING via Shutterstock Figura 517 Foto de raízes do capim vetiver Fonte TAIHERN via Shutterstock Figura 518 Plantio de capim vetiver em linha com proteção de estrutura de bambu 75 Fonte STUDIO 11 via shutterstock Figura 519 Capim vetiver em estágio mais avançado de crescimento Utilização de pneus para construção de muros de arrimo Nessa técnica pneus são preenchidos com solo tornandose pesados A estrutura de pneus para contenção de erosão confere estabilidade ao talude devido à ação da gravidade A integração com o meio ocorre com o crescimento de vegetação no solo de preenchimento dos pneus Figura 520 e 521 Fonte ALESSANDRARC via Shutterstock Figura 520 Muro de pneus construído em talude para contenção de erosão 76 Fonte ALESSANDRARC via Shutterstock Figura 521 Detalhe dos pneus preenchidos com solo e crescimento inicial de vegetação Uso de geocélulas para construção de muros de arrimo Semelhante à técnica anterior porém com uso de geocélulas material sintético fabricado especialmente para fins de contenção de processos erosivos As geocélulas podem ser preenchidas com pedregulho ou com solo Figura 522 e 523 e existem modelos de geocélulas com perfurações que permitem o fluxo de sementes favorecendo o crescimento de vegetação no local de aplicação Figura 524 e 525 Fonte NATIC via Shutterstock Figura 522 Geocélulas preenchidas com pedregulhos 77 Fonte ALEKSANDR SIMONOV via Shutterstock Figura 523 Geocélulas preenchidas com solo FONTE AKINTEVS via Shutterstock Figura 524 Geocélulas usadas para contenção de erosão em margem de rio com crescimento de vegetação 78 Fonte SERGIOS via Shutterstock Figura 525 Detalhe do crescimento de vegetação dentro de geocélulas perfuradas Utilização de sacos de areia ou blocos de rocha para construção de retentores de sedimentos e muros de arrimo Os materiais pesados podem ser utilizados para contenção de sedimentos ou para emprego como muro de arrimo Figura 526 e 527 Essa técnica funciona a partir da ação da gravidade de modo que os materiais pesados evitam o transporte de partículas de solo evitando escorregamentos Fonte GREG PETERSON via Shutterstock Figura 526 Uso de sacos de areia para retenção de sedimentos 79 Fonte AISYAQILUMARANAS via Shutterstock Figura 527 Uso de blocos de rochas para contenção de talude Construção de paliçadas de madeira eou bambu As paliçadas são estruturas muito aplicadas para contenção de processos erosivos no meio rural São empregadas principalmente para retenção de sedimentos Figura 528 evitando a perda de partículas de solo permitindo o crescimento vegetal e a integração com a paisagem As paliçadas podem ser construídas com bambu perfurado para possibilitar o fluxo de sementes ou com madeira Fonte CHENG WEI via Shutterstock Figura 528 Paliçada de bambu usada para contenção de erosão 80 Conclusão Neste bloco vimos os fatores determinantes para a ocorrência de intemperismo e a relação entre intemperismo erosão e degradação dos solos Estudamos os diferentes tipos de processos erosivos e diversas técnicas viáveis para a recuperação de áreas degradadas e para o controle da degradação de solos REFERÊNCIAS CARDOSO C H S Desenvolvimento de um protocolo para micropropagação de vetiver Chrysopogon zizanioides L Roberty Trabalho de conclusão de curso Agronomia Universidade Federal de Santa Catarina Florianópolis 2011 CHAVES T A ANDRADE A G LIMA J A S PORTOCARRERO H Recuperação de áreas degradadas por erosão no meio rural Niterói Programa Rio Rural 2012 GUERRA A J T JORGE M C O org Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas São Paulo Oficina de Textos 2013 IBAMA INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS INSTRUÇÃO NORMATIVA Nº 4 de 13 de abril de 2011 Diário Oficial da União Seção 1 Brasília 2011 LEPSCH I F Formação e conservação dos solos 2 ed São Paulo Oficina de Textos 2010 TRICHÊS G THIVES L P Geotecnia e meio ambiente Florianópolis UFSC SD Disponível em httpsrodoviasverdesufscbrmaterialdidatico3laboratoriose infraestruturadesuportegrupo Acesso em 24 fev 2022 SILVA D F M Contenção de taludes com pneus uma alternativa ecológica e de baixo custo Trabalho de conclusão de curso Engenharia Civil Universidade Anhembi Morumbi São Paulo 2006 SIMEÃO C M G IVO L C Recuperação de áreas degradadas soluções para colher mais lucros e sustentabilidade SEBRAE 2019 81 6 REMEDIAÇÃO DE ÁREAS CONTAMINADAS Apresentação Neste bloco serão apresentados conceitos relacionados à contaminação dos solos e às técnicas de remediação de áreas contaminadas Serão definidas as principais técnicas físicoquímicas e biológicas de tratamento de solos 61 Contaminação de solos A resolução CONAMA 4202009 alterada pela resolução CONAMA 4602013 traz importantes definições sobre o gerenciamento de áreas contaminadas Contaminação Presença de substâncias químicas no ar água ou solo decorrentes de atividades antrópicas em concentrações tais que restrinjam a utilização desse recurso ambiental para os usos atual ou pretendido definidas com base em avaliação de risco à saúde humana assim como aos bens a proteger em cenário de exposição padronizado ou específico Bens a proteger A saúde e o bemestar da população a fauna e a flora a qualidade do solo das águas e do ar os interesses de proteção à natureza paisagem a infraestrutura da ordenação territorial e planejamento regional e urbano a segurança e ordem pública Remediação Uma das ações de intervenção para reabilitação de área contaminada que consiste em aplicação de técnicas visando a remoção contenção ou redução das concentrações de contaminantes Reabilitação Ações de intervenção realizadas em uma área contaminada visando atingir um risco tolerável para o uso declarado ou futuro da área CONAMA 2009 p34 A resolução CONAMA 4202009 lista 80 compostos cuja presença nos solos indica contaminação da área Dentre as classes de contaminantes do solo podemos destacar os Poluentes Orgânicos Persistentes POP que são substâncias providas de elevadas estabilidade e toxicidade Os POPs podem ser transportados por longas distâncias e têm potencial de bioacumulação e biomagnificação na cadeia alimentar Figura 61 82 Fonte VECTORMINE via Shutterstock Figura 61 Representação esquemática dos fenômenos de bioacumulação e biomagnificação Em razão dos riscos à saúde humana e à qualidade ambiental causados pela presença de POP no ambiente um tratado internacional denominado Convenção de Estocolmo foi ratificado com a proposta de eliminar eou restringir o uso dessas substâncias seus estoques e resíduos bem como reduzir emissões não intencionais no ambiente e identificar e gerenciar áreas contaminadas por esses compostos Em 2021 vinte anos após a criação do tratado a Convenção de Estocolmo contava com 184 países signatários incluindo o Brasil A Convenção de Estocolmo lista os POPs em três anexos Anexo A POPs a serem eliminados Anexo B POPs com usos restritos perspectiva de serem eliminados Anexo C POPs produzidos não intencionalmente Quadro 61 83 Quadro 61 Anexos da Convenção de Estocolmo POP a serem eliminados POP com usos restritos e POP produzidos não intencionalmente Anexo A Eliminação Agrotóxicos Aldrin Dieldrin Endrin Clordano Clordecone Heptacloro Hexaclorobenzeno HCB Alfa Hexaclorociclohexano alfa HCH Beta hexaclorociclohexano beta HCH Lindano Mirex dodecacloro Pentaclorobenzeno PeCB Endossulfam Toxafeno Pentaclorofenol e seus sais e ésteres Uso industrial Bifenilas Policloradas PCB Hexabromobifenil HBB Éter Hexabromodifenílico e Éter Heptabromodifenílico C OctaBDE Hexaclorobenzeno HCB Éter Tetrabromodifenílico e Éter Pentabromodifenílico C PentaBDE Hexabromociclododecano HBCD Hexaclorobutadieno HCBD Naftalenos Policlorados Éter Decabromodifenílico C DecaBDE e Parafinas Cloradas de Cadeia Curta SCCP Anexo B Restrição Agrotóxico DDT Uso industrial Ácido Perfluoroctano Sulfônico PFOS seus sais e Fluoreto de Perfluoroctano Sulfonila PFOSF Anexo C Produção não intencional DibenzopDioxinas Policloradas e Dibenzofuranos PCDDPCDF Hexaclorobenzeno HCB Bifenilas Policloradas PCBs Pentaclorobenzeno PeCB Hexaclorobutadieno HCBD e Naftalenos Policlorados Fonte MMA 2022 Em 2015 o Ministério do Meio Ambiente publicou o Inventário Nacional de áreas contaminadas com poluentes orgânicos persistentes em que foram identificados os municípios que possuem áreas contaminadas por POP no Brasil Figura 62 84 Foram identificadas 117 áreas contaminadas por POP no Brasil sendo 81 no estado de São Paulo e dessas 31 no município de São Paulo Ocorreu contaminação de águas subterrâneas em 90 áreas e de subsolos em 72 áreas Em mais de metade dos casos 52 a contaminação ocorreu em decorrência de atividades industriais sendo o armazenamento de substâncias químicas 41 e o descarte e a disposição de resíduos 37 as principais fontes de contaminação Fonte MMA 2015 Figura 62 Localização de municípios com áreas contaminadas por POP no Brasil 85 No gerenciamento de áreas contaminadas uma etapa importante referese à implantação de medidas de contenção que são técnicas de engenharia que visam interromper o fluxo de migração dos contaminantes Figura 63 evitando maiores danos devido à presença dessas substâncias no meio Fonte VECTORMINE via Shutterstock Figura 63 Representação esquemática de fluxo de migração de contaminantes no solo e nas águas subterrâneas As ações relacionadas ao emprego de medidas de contenção podem envolver investigação dimensionamento projeto implantação gerenciamento e monitoramento As medidas de contenção podem ser baseadas em Barreiras físicas Consistem na construção de camadas impermeabilizantes para isolar as áreas contaminadas e podem usar uma ou mais das seguintes técnicas escavação recobrimento encapsulamento impermeabilização pavimentação controle de intrusão de vapores e instalação de equipamentos de controle 86 Barreiras hidráulicas quando há possibilidade de contato do solo contaminado com o lençol freático podem ser empregadas medidas como rebaixamento do lençol freático bombeamento de águas subterrâneas e uso de trincheiras drenantes É importante destacar que as medidas de contenção têm como objetivo controlar e mitigar a exposição de receptores em áreas contaminadas As medidas que têm como objetivo reduzir a massa dos contaminantes nos compartimentos de interesse do meio físico são chamadas de técnicas de remediação As técnicas de remediação podem ser classificadas quanto ao local de aplicação em In situ Sem remoção física do meio contaminado Ex situ Com remoção física do meio contaminado on site Na área onde ocorreu a contaminação off site Fora da área onde ocorreu a contaminação Outra classificação das técnicas de remediação referese à natureza do processo de tratamento Biológico Consiste na degradação ou retenção de contaminantes a partir do uso de espécies vegetais ou microrganismos como bactérias fungos e protozoários Físicoquímico Consiste na degradação retenção ou remoção de contaminantes do solo a partir do uso de produtos químicos ou injeção de ar vapores água ou soluções no solo Solidificaçãoestabilização Os contaminantes são fisicamente retidos no local da contaminação dentro de uma massa estabilizada ou são estabilizados com uso de agentes estabilizantes que reduzem sua mobilidade Térmico Consiste na volatilização ou destruição de compostos orgânicos a partir do aquecimento do solo 87 Para a seleção da técnica de remediação a ser adotada é importante avaliar a viabilidade da aplicação dos processos de diferentes naturezas nos diversos tipos de solos No Quadro 62 é apresentada uma matriz de viabilidade de aplicação de processos térmicos químicos biológicos e de lavagem em tipos variados de solos A indicação de viabilidade ou inviabilidade referese a uma análise preliminar e é sempre aconselhável verificar a aplicabilidade às condições da área em que se pretende empregar as técnicas de remediação de solos Quadro 62 Matriz de viabilidade de remediação do solo tipo de solo x tipo de processo Fonte Elaborado pela própria autora com dados de CETESB 2001 62 Tratamento do solo por processos físicoquímicos Inicialmente a remediação de áreas contaminadas consistia basicamente em medidas de contenção escavação do solo contaminado e tratamento offsite que poderia ser o simples envio do meio contaminado para aterros de resíduos perigosos ou o coprocessamento em fornos de cimento Entretanto entre as décadas de 1980 e 1990 as tecnologias de remediação in situ se tornaram mais comuns para a redução da massa de contaminantes Essas técnicas evitam a perda do solo contaminado e a necessidade de grandes movimentações de terra 88 Nos quadros 63 e 64 são apresentadas técnicas físicoquímicas e térmicas respectivamente para remediação in situ de áreas contaminadas Quadro 63 Técnicas físicoquímicas de tratamento in situ de solos contaminados Técnica Descrição Oxidação química Conversão química de compostos perigosos em compostos com menor toxicidade mais estáveis menos móveis eou inertes Os agentes mais utilizados são ozônio peróxido de hidrogênio hipocloritos cloro e dióxido de cloro Lavagem do solo Um meio aquoso é utilizado para separação de contaminantes adsorvidos nas partículas finas do solo A ação da água de lavagem pode ser incrementada com ajuste de pH Figura 64 uso de agente de lixiviação básico surfactantes ou quelantes É útil para a remoção de materiais orgânicos e metais pesados Air sparging Figura 65 Consiste na injeção de ar na zona saturada do solo gerando borbulhamento que auxilia na remoção de compostos orgânicos voláteis A aeração pode ser feita por meio de torres difusores bandejas e por pulverização Extração de vapores do solo Figura 66 Também é conhecido pela sigla SVE soil vapor extraction Consiste na aplicação de vácuo para a extração de vapores do solo Com a redução de pressão um fluxo de ar é induzido na subsuperfície volatizando e eliminando os compostos orgânicos voláteis COV do solo Fonte Adaptado de CETESB 2001 e Moraes et al 2014 89 Fonte TOMAS VYNIKAL via Shutterstock Figura 64 Aplicação de cal para ajuste de pH do solo Fonte LITHIC via Shutterstock Figura 65 Sistema de injeção de ar no solo para remediação de áreas contaminadas 90 Fonte GWREMED 2013 Figura 66 Representação esquemática do sistema de extração de vapores do solo Quadro 64 Técnicas térmicas de tratamento in situ de solos contaminados Técnica Descrição Injeção de vapor Consiste na injeção de vapor no solo por meio de poços de injeção com consequente aquecimento da área e mobilização destruição ou volatilização de compostos químicos perigosos que são coletados nos poços de extração Aquecimento por resistência elétrica O solo é aquecido por meio da passagem de corrente elétrica com a utilização de eletrodos introduzidos na área contaminada O calor gerado converte a água do subsolo em vapor o que elimina os compostos existentes que são coletados por vácuo em poços de extração Para usar essa técnica o solo deve permanecer úmido garantindo a passagem da corrente elétrica 91 Aquecimento por rádio frequência O aquecimento é feito por ondas de rádio emitidas por uma antena na direção da área contaminada Parte do mesmo princípio de aquecimento do solo para estimular a evaporação de compostos químicos voláteis Aquecimento por condução térmica O solo é aquecido por uma manta térmica em contaminações rasas ou por poços de aço contaminações profundas Fonte Adaptado de CETESB 2001 e Moraes et al 2014 63 Tratamento do solo por processos biológicos As técnicas de tratamento do solo por processos biológicos utilizam organismos vivos que têm potencial para biodegradar ou reter os compostos contaminantes De um modo geral as principais técnicas podem ser classificadas em dois grandes grupos descritos a seguir Biorremediação Consiste no uso de microrganismos de ocorrência natural no solo que tenham capacidade de biodegradação de compostos poluentes Geralmente os contaminantes são utilizados como fonte de carbono pelo metabolismo dos microrganismos para obtenção de energia e consequente geração de dióxido de carbono água sais minerais e gases como metano e sulfeto Os microrganismos podem ser aeróbios aqueles que utilizam oxigênio no seu metabolismo ou anaeróbios aqueles que não utilizam oxigênio e pode ser necessário o fornecimento de nutrientes como nitrogênio e fósforo Fitorremediação Consiste na utilização de vegetação local ou inserida na área contaminada que tenha capacidade de reter ou degradar os contaminantes A vegetação utilizada deve ter capacidade de assimilar os compostos de interesse por meio de processos fisiológicos bioquímicos que resultem em formas moleculares inorgânicas ou intermediárias com menor toxicidade do que o contaminante original Vejamos agora mais detalhes sobre os processos biológicos aplicados ao tratamento de solos contaminados A biorremediação Figura 67 pode ser conduzida de três formas 92 Bioestimulação O crescimento de microrganismos autóctones aqueles pertencentes à própria região é estimulado pela introdução de oxigênio nutrientes e substâncias para ajuste de pH Bioaumentação No caso de insuficiência de microrganismos autóctones mesmo após tentativa de bioestimulação pode ser realizada a introdução de microrganismos alóctones aqueles que não são nativos da região Nesse caso é importante que o produto biotecnológico utilizado seja devidamente avaliado e liberado pelo órgão competente para que os organismos inseridos não causem desequilíbrio ecológico interferindo nos processos biogeoquímicos naturais Bioventilação Os microrganismos autóctones aeróbios são estimulados por meio da injeção de um fluxo de oxigênio na zona não saturada do solo a partir de poços de injeção e extração Nesse caso os poluentes da zona saturada não são tratados A bioventilação difere da extração de vapores do solo pois a volatilização é minimizada e consequentemente é dispensada a necessidade de tratamento de efluente gasoso Fonte VECTORMINE via Shutterstock Figura 67 Representação esquemática do processo de biorremediação do solo 93 A biorremediação pode ser empregada para diversos tipos de contaminantes com maior ou menor efetividade a depender da suscetibilidade dos contaminantes conforme apresentado no Quadro 65 Quadro 65 Suscetibilidade de contaminantes à biorremediação Contaminantes Ocorrência Características Hidrocarbonetos e derivados Gasolina e óleo combustível Muito frequente Fácil biorremediação aeróbia e anaeróbia Poliaromáticos naftaleno e antraceno Comum Biorremediação aeróbia sob condições específicas Álcool acetona e éster Comum Fácil biorremediação aeróbia e anaeróbia Éter Comum Biorremediação aeróbia e anaeróbia sob condições específicas Halogenados Alifáticos Altamente clorados PCE TCE Muito frequente Cometabolizado em condições anaeróbias e aeróbias em casos específicos Fracamente clorados Cloreto de Vinila VC Muito frequente Biorremediação aeróbia em condições específicas e cometabolizado em condições anaeróbias Halogenados Aromáticos Altamente clorados hexaclorobenzeno pentaclorofenol Comum Biorremediação aeróbia em condições específicas e cometabolizado em condições anaeróbias Fracamente clorados cloro e diclorobenzeno Comum Fácil biorremediação aeróbia Bifenilas Policloradas Altamente clorados Pouco frequente Cometabolizado em condições anaeróbias 94 Fracamente clorados Pouco frequente Biorremediação aeróbia sob condições muito específicas Nitroaromáticos Comum Biorremediação aeróbia e anaeróbia produção de ácido orgânico Metais Cr Cu Ni Pb Hg Cd Zn etc Comum Processos microbianos afetam solubilidade e reatividade Fonte CETESB 2001 A técnica de fitorremediação Figura 69 envolve diversos mecanismos que podem ocorrer simultaneamente ou sequencialmente e são apresentados a seguir Rizofiltração Ocorre absorção ou adsorção dos compostos contaminantes que estão na água do subsolo seja na zona saturada ou na zona não saturada Fitoestabilização Efeitos físicos eou químicos proporcionados pela vegetação tornam o composto contaminante mais estável no solo Fisicamente as raízes estabilizam o solo contra processos erosivos e reduzem a lixiviação diminuindo o transporte dos compostos Quimicamente as raízes liberam substâncias exsudados que podem i alterar a solubilidade do composto ii converter o composto a formas inertes iii fornecer enzimas que contribuem para a degradação ou como fonte de nutrientes para microrganismos capazes de degradar os compostos Fitoestimulação Consiste em uma relação mutualística entre bactérias fungos e plantas Nessa colonização microbiana estimulada pelas alterações microclimáticas provenientes da inclusão da vegetação no ambiente e consequente geração de exsudados há um maior estímulo à biodegradação rizosférica do contaminante Em suma ocorre um estímulo à ação microbiana 95 Fitodegradação Consiste na ação de complexos enzimáticos das plantas que causam a metabolização de compostos contaminantes em vias intra ou extracelulares Esse processo é mais efetivo na degradação de compostos orgânicos herbicidas TCE e PCB Fitoextração Ocorre a absorção dos compostos contaminantes pelos tecidos das raízes com acúmulo nos tecidos das plantas Espécies que têm alta capacidade de acúmulo de contaminantes são chamadas de hiperacumuladoras Ao empregar essa técnica a disposição final do material biológico das plantas deve ser feita com os devidos cuidados para evitar a contaminação de outras áreas Fitovolatilização Após a absorção e possível degradação dos contaminantes nos tecidos das plantas os compostos são volatilizados e enviados para a atmosfera por meio do processo de transpiração Devese avaliar esse processo para verificar a existência de riscos ambientais associados à volatilização de compostos 96 Fonte VECTORMINE via Shutterstock Figura 68 Representação esquemática dos mecanismos envolvidos na fitorremediação do solo Em função da variedade de contaminantes dos solos diversas espécies vegetais com atributos específicos podem ser utilizadas para a fitorremediação sendo alguns exemplos apresentados no Quadro 66 Quadro 66 Exemplos de espécies vegetais empregadas na técnica de fitorremediação de solos Contaminantes Espécie Família Atributos Hexaclorociclohexano HCH Brachiaria decumbens capim braquiária Poaceae Capacidade de absorver HCH 97 Schinus molle aroeirasalsa Anacardiaceae Schinus terebentifolius aroeiravermelha Contaminantes orgânicos TPH PAH pesticidas solventes clorados PCB Medicago sativa L alfafa Fabaceae Redução dos contaminantes Ricinus communis L mamona Euphorbiaceae Sódio trifloxisulfuron Mucuna aterrima mucunapreta Fabaceae Tricloroetileno TCE Leucaena leucocephala leucena Capacidade de absorver e metabolizar TCE Fonte Adaptado de MORAES et al 2014 Conclusão Neste bloco vimos a diferença entre as medidas de contenção e as técnicas de remediação de áreas contaminadas Também vimos a classificação quanto ao local de aplicação e quanto à natureza dos processos de tratamento de solo Estudamos as etapas envolvidas no gerenciamento de áreas contaminadas e as diversas técnicas de remediação Por fim pudemos observar que o tipo de solo é um importante fator a ser considerado para a seleção da técnica de remediação REFERÊNCIAS CETESB COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO Manual de Gerenciamento de Áreas Contaminadas 2ed São Paulo CETESB 2001 CONAMA CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE RESOLUÇÃO Nº 420 de 28 de dezembro de 2009 Dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas Diário oficial da união Seção 1 N 249 2009 98 UN ENVIRONMENT PROGRAMME Stockholm Convention on persistent organic pollutants POPS United Nations 2019 Disponível em httpsbitly3D5cBu9 Acesso em 17 mar 2022 GWREMED Representação esquemática do sistema de extração de vapores do solo Wikimedia Commons 2013 Disponível em httpsbitly3KSwSWl Acesso em 17 mar 2022 MMA MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE Convenção de Estocolmo sobre Poluentes Orgânicos Persistentes Brasília MMA 2022 Disponível em httpsbitly3CPnOid Acesso em 4 mar 2022 MMA MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE Inventário Nacional de áreas contaminadas com poluentes orgânicos persistentes POPs Convenção de Estocolmo Brasília MMA 2015 MORAES S L TEIXEIRA C E MAXIMIANO A M S Orgs Guia de elaboração de planos de intervenção para o gerenciamento de áreas contaminadas 1ed rev São Paulo IPT 2014