Tensão (Exercícios)

Na figura, três caixas são conectadas por cordas, uma das quais passa por uma polia de atrito
desprezível com seu eixo e de massa desprezível. As massas são mA = 30 kg, mB = 40 kg e mc = 10 kg. Quando o conjunto é liberado a partir do repouso.

a) qual é a tensão na corda que conecta B e C 

b) que distância A percorre nos primeiros 0,250 s (supondo que ela não atinge a polia)?

Solução

a)

T1 = Ma . a

T2 + Pb - P1 = Mb . a

Pc - T2 = Mc . a

Pc + Pb = (Ma + Mb + Mc) . a

(Mc + Mb) . g =  (Ma + Mb + Mc) . a

a= (10 + 40) . 9,8 / (30 + 40 + 10)

a = 50. 9,8 / 80

a = 6,12 m/s² //

- T2 = Mc . a - Mc . g    (-1)
T2 = - (Mc . a - Mc . g)

T = - (10. 6,12 - 10 . 9,8)
T2 = 36,8 N //


b)

Δx = Vi . t + 0,5 . a . t²
Δx = 0.5 . 6,12 . (0,25)²
 Δx = 0,19 m //

Exercícios Leis de Newton

Um saco de cimento pesando 325 N está pendurado em equilíbrio por três cabos, como sugerido na figura. Dois dos cabos formam angulos 60° e 40° com a horizontal. Supondo que o sistema esteja em equilíbrio, encontre as tensões T1, T2 e T3 nos cabos.

Solução:

T1/ sen 130    =  T3 / sen 80   x    T2 / sen 150  = T3 / sen 80

T1/ sen 130 = 325 / sen 150 = 325 / sen 80

T1 = 325 x sen 130 / sen 80 = 252,8 N

T2 = 325 x sen 150 / sen 80 = 165 N

Você está a deriva do espaço, afastado de sua nave espacial, Por sorte, você tem uma unidade de propulsão que fornece uma força resultante constante F por 3 segundos. Após 3 segundos você se moveu 2,25 m. Se sua massa é 68 KG, encontre F.

Solução:

Δx = Vi . t + 0,5 + a .t²

2,2 = 0,5 . a . 3²
2,25 = 0,5 . a . 9
2,25 = 4,5 . a
a= 2,25 / 4,5
a = 0,5 m/s²

Fr = m . a
Fr = 68 . 0,5
Fr = 34 N //

Formas e Escoramentos

CONCEITO:

Fôrmas são elementos pertencentes à estrutura, na fase de sua execução, destinados a dar forma definitiva ao concreto, após a sua cura, quando o mesmo está ainda na sua condição de plasticidade. Estas devem obedecer a certos critérios de execução, pois podem interferir de maneira significativa no acabamento final bem como na estabilidade estrutural do elemento a ser concretado. Na montagem de um sistema de escoramento e fôrmas, além de se prever a sua estabilidade dimensional, sobrecarga de movimentação das montagens, armação e concretagem, é também necessário prever de modo criterioso seus reaproveitamentos na mesma obra e não esquecer que essas peças são desmontadas após a cura do elemento estrutural concretado. Na fase de projeto de uma fôrma e seus sistemas de cimbramentos e apoios, é necessário que se planeje a sua desmontagem uma vez que, conforme a estrutura for montada, haverá dificuldades nos trabalhos de desforma.

 Materiais para execução de fôrmas: 

 O mais comum é a madeira, que é um material de larga utilização, por ser de fácil aquisição e trabalhabilidade. A madeira para execução das fôrmas deve ter as seguintes qualidades:

• Elevado módulo de elasticidade e resistência razoável; 
• Não ser excessivamente dura, de modo a facilitar a serragem, bem como a penetração e a extração de pregos; 
• Baixo custo; 
• Pequeno peso específico; 

Entre eles destacam -se:

Madeira bruta:

destinada à concretagem de peças de fundação e de estruturas que não requerem acabamento perfeito ou que devam receber revestimento.

Compensado resinado:

destinado à concretagem de elementos estruturais que não requerem muito acabamento. Dependendo do fabricantee do mode uso e armazenameto, eles podem ser reutilizadas por até 5 vezes.

Compensado plastificado:

 largamente empregado para a concretagem de elementos que requerem acabamento, utilizado muitas vezes para o chamado "concreto à vista". Dependendo da qualidade, do uso e armazenamento, tais peças podem ser reutizadas por até 50 vezes.

Compensado metálico: 

material cada vez mais usado, principalmente em construções onde há predominancia de elementos estruturais com dimensões pouco variadas. Há no mercado inúmeras empresas fornecedoras de formas metálicas, inclusive com possibilidade de desenvolvimento de fôrmas personalizadas. Sua reutilização é praticamente ilimitada e seu custo e benefício é bastante interessante.

Compensado Mista: 

são fôrmas em que a madeira é estruturada em conjunto com elementos metálicos, propiciam facilidades de manuseio e estabilidade estrutural, e em elementos especiais. Também utilizada em obras cuja variação dimensional dos elementos estruturais é pequena.

Tipos de fôrmas

• Removível: podem ser retiradas após a cura do elemento concretado e podem ou não ser reproveitas. Utilizadas em lajes, painéis, vigas, pilares, e outros.

• Perdida: ficam embutidas nos elementos estruturais e não podem ser retiradas. Utilizadas em lajes nervuradas como "fôrma perdida". Os materiais para a confecção dessas fôrmas são os de menor peso especifico possível e destacam -se o papelão e poliestireno expandido (Isopor).

A concretagem desse tipo de fôrma consiste de duas etapas: a 1° é base inferior da laje, e após o posicionamento das fôrmas e a complementação das armaduras é então executada a segunda etapa da concretagem.

Contra barranco: quando o solo é bem consistente, estável e livre de água, costuma -se utilizá -lo como fôrma para as estruturas de blocos de fundação e baldrames.

Nomenclatura usuais para fôrmas de madeira

Painéis: são as superfícies que vão dar forma ao elemento construtivo. Os painéis formam os pisos das lajes, as faces de vigas, pilares, paredes e fundações. São normalmente interligados por sarraos de 2,5 x 10 cm.

Travessas: são peças de ligação dos painéis. São feitas de sarrafos de 2,5 x 10 cm ou de pontaletes de 7,5 x 7,5 cm.

Travessões: peças que de suporte empregada somente nos escoramentos dos painéis das lajes são em geral feitas de pontaletes de 7,5 x 7,5 cm e trabalham como vigas contínuas apoiadas nas guias.

Guias: peças de sustentação dos travessoes. São feitas, em geral, de caibros de  7,5 x 7,5 cm ou sarrafos de 2,5 x 10 cm trabalhando de cutelo, isto é, na direção da maior resistência. Em alguns casos, por exemplo, na execução de apoios para lajes pré -moldadas, os travessões podem ser suprimidos. As guias são apoiadas nos pontaletes ou "pés -direitos".

Travessas de apoio: peças fixadas sobre as travessas verticais das faces da viga, destinadas a servir de apoio para extremidades dos painéis das lajes e das respectivas peças de suporte (travessoes e guias.)

Cantoneiras (chanfrados ou meios-fios): pequenas peças de seção triangular pregadas nos ângulos de internos da fôrmas, destinadas a evitar as quinas vivas dos pilares, vigas etc. 

Gravatas (gastalhos): peças que ligam os painéis das fôrmas dos pilares, colunas e vigas, destinadas a reforçar essas fôrmas, para que resistam aos esforços que nelas atuam na ocasião dos lançamento dos concreto. A distância entre as gravatas geralmente varia de 40 a 60 cm para peças de pouca solicitação e depende, ainda, dos reforços executados nos painéis. As peças utilizadas normalmente são os sarrafos ou os pontaletes (caibros) ou, ainda, a combinação entre caibros e sarrafos. 

Montantes: peças destinadas e reforçar as graves dos pilares. Feitas em geral caibros de 7,5 x 7,5 cm, reforçam ao mesmo tempo várias gravetas. Os montantes colocados em faces opostas de pilares, paredes e fundações são ligados entre si por ferros redondos ou tirantes. 

Pés-direitos (pernas): suportes das fôrmas das lajes, cujas cargas vêm por intermédio das guias; ou seja, fazem o escoramento das estruturas das fôrmas. Feitos usualmente das caibros de 1ª qualidade, de 7,5 x 7,5 cm. São apoiados normalmente sobre pequenas tábuas (calços) colocando sobre a surperfície de apoio. 

Pontaletes (pernas): suportes das fôrmas das vigas, que sobre eles se apoiam por meios de caibros curtos de seção normalmente idêntica á do pontalete e independentes das travessas da fôrma. Num mesmo pavimento o comprimento das pontaletes varias, naturalmente, com a altura das vigas. Feitos usualmente de caibros de 1ª qualidade, de 7,5 x 7,5 cm. 

Escoras (mãos-francesas): peças inclinadas trabalhando a compressão, empregadas frequentemente para impedir o deslocamento dos painéis laterais das fôrmas de veigas, escadas, blocos das fundação etc. Podem ser executadas com sarrafos ou pontaletes (caibros) e o seu distanciamento varia principalmente em relação á altura de peças a ser concretada. 

Chapuzes: pequenas peças feitas de sarrafos de 2,5 x 10 cm, de cerca de 15 a 20 cm de comprimento, geralmente empregadas como suporte e reforço de pregação das peças de escoramento ou como apoio de extremos das escoras. 

Talas: peças idênticas aos chapuzes, destinadas á ligação e a á emenda das peças de escoramento. São, em geral, empregadas nas emendas de pés-direitos e pontaletes, e na ligação dessas peças com as guias e travessas.

Cunhas (palmetas): peças prismáticas, geralmente usadas aos pares, com a dupla finalidade de forçar o contato intimo entre os escoramentos e as fôrmas, para que não haja deslocamento durante o lançamento dos concretos e faciltar, posteriormente, a retirada desses elementos. Devem ser feitas, de preferência, de madeiras duras, para que não se deformem ou sejam inutilizadas facilmente. 

Calços: peças de madeira sobre as quais se apoiam os pontaletes os pontaletes e pés-direitos, por intermédio das cunhas; são geralmente feitas de pedaços de tábuas de aproximadamente 30 cm de lado. Mediante a superposição de calços e variação e encaixe das cunhas, podem ser eliminadas as pequenas diferenças de comprimento dos pés-direitos e pontaletes de um mesmo escoramento, ou podem ser adaptadas ao escoramento de vigias e lajes de alturas ou espessuras variadas. 

Espaçadores: pequenas peças feitas de concreto, empregadas nas fôrmas de paredes e fundações, para manter a distância interna entre os painéis quando da necessidade de utilização de tirantes. 

Tirantes: peças metálicas compostas de uma barra de ferro com rosca e porca em ambas as extremidades ou em apenas uma extremidade, posicionadas entre as faces de vigias ou paredes, destinadas a reforçar a ação de gravatas. Os tirantes são transpassados normalmente num tubo plástico, especialmente destinado a esse fim, como mostra a figura 6.5 

Janelas (bocas): aberturas localizadas na base das fôrmas dos pilares e paredes, ou junto ao fundo das vigas de grande altura, destinadas a facilitar-lhes a limpeza imediatamente antes do lançamento do concreto. 

Travamento: ligação transversal das peças, de escoramento que trabalham á flambagem (cargo de topo), destinada a subdividir o comprimento e aumentar a resistência. 

Contraventamento (travamento amarração): ligação destinada a evitar qualquer deslocamento das fôrmas, assegurando a indeformabilidade do conjunto. Consiste a ligação das fôrmas entre si, por meio de sarrafos e caibros, formando triângulos. Nas construções comuns o contraventamento, em geral é feito somente em planos verticais, destinando-se a impedir o desaprumo das fôrmas dos pilares e colunas, sendo desnecessário no plano horizontal , visto que as fôrmas das lajes geralmente já impedem a desformação do conjunto, nesse plano.

Desmoldante: composto líquido destinado a ser aplicado nos painéis  internos das fôrmas para evitar, a aderência de concreto na fôrma. Facilita, assim, a desforma, e deve ser aplicado antes da colocação da armadura. 

Exemplos de fôrmas e escoramentos

viga com escoramento metálico

Viga com escoramento de madeira

Fôrma de uma sapata

Dimensões comerciais das madeiras para fôrma e escoramentos

Chapas de compensado

• Largura por comprimento (cm) 110 x 220; 122 x 244

Peças de madeira bruta

• Tábuas espessura x largura (cm) 2,5 x 30 ; 2,5 x 25
• Sarrafos: espessura por largura (cm) 2,5 x 5
• Ripas ou Ripão: Espessura por largura (cm): 2,5 x 5
• Pontaletes: espessura por largura (cm): 5 x 5; 7,5 x 7,5

Geometria Analítica (exercícios)

Dados os vetores U= (1, a, -2a-1) V= (a, a-1, 1) e W= (a, -1, 1) determine a de modo que U.V= (U + V). W

Solução: U.V = (a, a² - a, - 2a-1) = a² - 2a-1
(U + V) . W = (U . W) + (V. W)   seguindo as propriedades

U.V = (a, - a, - 2a-1) = -2a-1
V.W = (a², -a+1, 1

U + V= -2a -1 + a² -a +2
U + V= -3a + 1 + a²

U.V= (U + V) .W
a² - 2a -1= -3a +1 + a²
a² -a² - 2a + 3a= 1 + 1
a = 2//

Geometria Analítica (Exercício)

Qual deve ver o o valor de m para que os vetores U = (2, m, 0), V = (1, -1 , 2), e W = (-1, 3, -1) sejam coplanares ?


Solução:


2 m 0
1 -1 2         = 12 + m +2 + 2m = 14 + 3m = 0
-1 3 -1

3m = -14
m = -14 / 3

a = - 4ac + 14c = 0
a = 4c = -14c
a = -14 + 4
a = -10 //

Energia cinética e trabalho (Exercícios)

Em um bate estaca, um martelo de aço de 200kg é elevado a uma altura de 3,0m acima do topo de uma viga I vertical que deve ser cravada no solo. A seguir, o martelo é solto, enterrando a viga I em 7,4cm. Os trilhos verticais que guiam a cabeça do martelo exercem sobre ele uma força de atrito constante igual a 60N.

a) Encontre a velocidade da cabeça do martelo no momento em que ele atinge a viga

b) A força média exercida pela cabeça do martelo sobre a mesma viga.

Resolução:

Vi = 0
d = 3 m
Fat = 60 N
g = 9,8 m/s
h = 3 m
m = 200 kg

Wr = Wp + Fat
Wr = P . d . cos 0 + Fat . d . cos 180
Wr = 200 . 9,8 . 3 .1 + 60 . 3 . (-1)
Wr = 5880 - 180
Wr = 5700 J //

obs: você também pode resolver por outro método

Fr = P - Fat
Fr = 200 . 9,8 - 60
Fr = 1900 N

Wr = Fr . d . cos 0
Wr = 1900 . 3 . 1
Wr = 5700 J //

Logo:

Wr = Ecf - Eci
5700 = 200 . Vf ² / 2

5700 = 100 . Vf ²
Vf ² = 5700 / 100
Vf ² = raiz de 57

Vf ² = 7,55 m/s //

Algoritmo: Nota de compra

Exercício de algoritmo

Para cada nota de compra, tem -se o nome do produto comprando, o valor e o imposto. Faça um algoritmo que escreva o valor total bruto, o imposto total cobrado e o valor total líquido de todas as noas. Considere 500 notas.

Solução:

algoritmo "NOTA DE COMPRA"


var
produto: caractere
x : inteiro
valor, imposto, total, subtotal, totalnotas: real

inicio
x<- 0
para x de 1 ate 500 faca
escreval ("Digite o nome do produto")
leia (produto)
escreval ("Digite o valor do produto")
leia (valor)
imposto <- (valor * 0.10)
total <- valor - imposto

escreval("Valor total bruto = ",valor," R$")
escreval ("Valor do imposto = ",imposto," R$")
escreval ("Valor liquido = ",total, " R$")
escreval

subtotal <- valor + 0
totalnotas <- valor + totalnotas

fimpara

escreval ("TOTAL NOTAS = ",TOTALNOTAS)

fimalgoritmo

O preço de um automóvel é calculado pela soma do preço de fábrica com o preço dos impostos  (45% do preço de fábrica) e a porcentagem do revendedor (28% do preço de fábrica). Faça um algoritmo que leia o nome do automóvel e o preço de fábrica e escreva o nome do automóvel e o preço final.

Solução:

var
automovel: caractere
vfabrica, imposto, vendedor, valofinfab: real

inicio
repita ate vfabrica <1
escreval ("Digite o nome do automóvel")
leia (automovel)
escreval ("Digite o valor de fábrica do automóvel")
leia (vfabrica)
imposto <- vfabrica * 0.45
vendedor <- vfabrica * 0.28
valofinfab <- vfabrica + imposto

escreval ("Automóvel: ",automovel, " Valor de fábrica: ",vfabrica," R$")
escreval ("Automóvel: ",automovel, " Valor final a ser vendido: ",valofinfab, " R$")
escreval ("Imposto a ser pago: ",imposto, " R$")
escreval ("Porcentagem de comisão do vendedor: ",vendedor, " R$")
escreval

fimrepita
fimalgoritmo

Força de atrito

Um bloco de 25 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. Uma força horizontal de 75 N é necessária para colocar o bloco em movimento, após o qual uma força horizontal de 60 N é necessária para mante -lo em movimento com velocidade constante. Encontre :

a) O coeficiente de atrito estático


Resolução:

a)

Fa = u . Fn
Fa = u . m. g
75 = u . 25 . 9,8
75 = u . 245
 u = 75 / 245
 u = 0,30

Fa = u . m . g
60 = u . 25 . 9,8
60 = u .245
u = 60 / 245
u = 0,24

Corpos conectados por uma corda

Dois corpos são conectados por uma corda leve que passa sobre uma polia sem atrito, como mostra na figura. Considere que a rampa seja sem atrito e m1= 2 kg, m2= 6 kg e o angulo seja 55°.
a) Desenhe diagramas de corpo livre para ambos os corpos.
b) Encontre o módulo da aceleração dos corpos.
c) A tensão na corda
d) A velocidade de cada corpo depois de 2s que de ter sido liberado do repouso.

Solução:
 Fx= m . a
 T - P1 = m1 . a
 Px - T = m2 . a

+
Px - P1= (m1 + m2) . a
48,16 - 19,6 = (2 + 6) a
28,56 = 8 a
28,56 / 8 = a
a = 3,57 m / s

P1 = m . a
P1 = 2 . 9,8
P1 = 19,6 n

Px = m . a . sen 55
Px = 6 . 9,8 sen 55
Px = 48,16 N


c) T - 19,6 = 2 . 3,57
T = (2 . 3,57) + 19,6
T = 26,74 N

d) T = v + a . t
V= 0 + 3,57 . 2
V = 7,14 m / s

POLUIÇÃO E REMEDIAÇÃO DE SOLOS

Nas últimas décadas, devido à expansão urbana e industrial, a contaminação do solo e das águas superficiais tornou-se uma preocupação constante. Isso decorre do aumento da produção agricola e industrial , que resultou em uma grande carga poluidora e de resíduos descartados no meio ambiente.

 Com a expansao da agricultura, ocorreu um aumento na utilização de fertilizantes, inseticidas, fungicidas, herbicidas para controle de pragas, doenças  e espécies invasoras que infestam as lavouras. Entretanto, muitos desses produtos têm o princípio ativo tóxico e elementos poluidores, tais como metais pesados, surfactantes (tensoativos), compostos orgânicos voláteis, entre outros.

 Nesse contexto, o solo é um componente do ecossistema que atua como receptáculo final de uma grande variedade de resíduos, além de ser o local de reações de compostos potencialmente poluentes do ambiente. Desta forma, atua como um fltro, com a função de depósito e transformador de resíduos variados, tais como lodo de estações de tratamento de esgotos, efluentes industriais ou tratados, resíduos industriais, compostos de lixo domiciliar urbano e resíduos agrícolas.

 Processos Poluidores

• Poluição - é qualquer acréscimo ao ar, água e ao solo que ameace a saúde, a sobrevivência ou as atividades dos seres humanos ou de outros organismos vivos.

• Contaminação - ocorre quando há aumento na concentração de um elemento em relação à sua concentração natural.

• Contaminante - é o produto encontrado em um determinado meio, em concentração  em níveis abaixo do tolerável em relação a critérios adotados.

• Poluente - é o produto encontrado em um determinado meio, em concentração de níveis acima do tolerável em relação a critérios adotados.

Fontes de poluição do solo na figura abaixo:

Processo

O processo se inicia quando um contaminante ou poluente atinge a superfície do solo, e pode ser adsorvido arrastado pelo ou pelas águas do escoamento superficial, ou lixiviado pelas águas de infiltração, passando para as camadas inferiores do solo e atingindo as águas subterrâneas, esse poluente será, então, carreado para outras regiões, por meio do fluxo dessas águas.

Atividades potencialmente poluidoras do solo:

Aplicação no solo de lodos de esgoto, todos orgânicos industriais, ou outros resíduos.

aterros e outras instalações de tratamento e disposição de resíduos.

• Aterros e outras instalações de tratamento e disposição de resíduos.

• Silvicultura.

• Estocagem de resíduos perigosos.

• Atividades extrativistas.

• Produção e teste de munições.

• Agricultura/ horticultura.

• Refinarias de petróleo

• Aeroportos.

• Fabricação de tintas

• Atividades de processamento de animais

• Manutenção de rodovias

• Atividades de processamento de asbestos

• Estocagem de produtos químicos, petróleo e derivados

• Atividades de lavra e processamento de argila

• Produção de energia

• Enterro de animais doentes

• Estocagem ou disposição de material radioativo

• Cemitérios

• Ferrovias e pátios ferroviários

• Atividades e pátios ferroviários

• Atividades de processamento de produtos químicos

• Atividades de processamento de papel e impressão

• Mineração

• Processamento de borracha

• Atividades de docagem e reparação de embarcação

• Tratamento de efluentes e reparação de veículos

• Ferros- velhos e depósitos de sucata

• Atividades de lavagem a seco

• Construção civil

• Manufatura de equipamentos elétricos

• Curtumes e associados

• Indústria de alimentos para consumo animal

• Produção de pneus

• Atividades de processamento do carvão

• Produção, estocagem e utilização de produtos preservativos de madeira

• Manufatura de cerâmica  e vidro

• Atividades de processamento de ferro e aço

• Hospitais

• Laboratórios

Podemos observar que a maior parte da poluição advém das atividades humanas em áreas urbanas e industriais, aliada à poluição por meio da agricultura industrializada.

Os poluentes produzidos vêm de dois tipos de fontes.

Fontes Pontuais - são únicas e identificáveis, como a chaminé de uma usina de queima de carvão ou de uma indústria, o cano de esgoto de uma distribuição de efluentes domésticos, o escapamento do automóvel.

Fontes Não Pontuais - os poluentes são dispersos no meio, tais como os pesticidas pulverizados nas áreas agrícolas e levados pelo vento.

Poluição do Solo Rural

 Devido ao grande crescimento populacional e para atender à demanda por alimentos, a agricultura desenvolveu- se baseada na aplicação de fertilizantes, pesticidas e herbicidas e xenobióticos.

Fertilizantes Sintéticos

 Sua finalidade é suprir a cultura com os nutrientes necessários ao seu desenvolvimento. Entretanto, ao serem aplicados ao solo, a eficiência não é 100%, ou seja,, não sã completamente absorvidos, podendo ficar fixados na fase sólida mineral ou orgânica ou serem lixiviados, provocando a contaminação das águas e sua eutrofização.

 Dos fertilizantes sintéticos disponíveis utilizados na agricultura, os mais importantes são os nitrogenados e os fosfatados.

Defensivos Agrícolas

Os defensivos agrícolas são classificados em grupos de acordo com o tipo de praga que combatem: fungicidas, inseticidas, herbicidas, etc.

Esses produtos podem ter origem inorgânica (formulados a base de metais, como cobre, zinco e chumbo) ou orgânica (como os inseticidas organoclorados e organofosforados).

Comportamento dos pesticidas/ herbicidas no solo

Apesar dos seus inconvenientes para o meio ambiente, a aplicação de pesticidas é indispensável para muitas atividades agrícolas.

Segundo Rocha et al,. após a aplicação e atuação, o pesticida pode permanecer no solo por muito tempo, mantendo ou não seu efeito biológico. Assim, é importante conhecer o seu comportamento no solo, para prever se irá causar algum dano a esse meio e aos demais reservatórios (hidrosfera e atmosfera).

Embora sejam visíveis os benefícios que esses produtos causam à produção agrícola, o uso continuado ou inadequado de defensivos pode causar contaminação de água e solo, com efeitos negativos para a saúde humana e animal, e até desequilíbrios ambientais. Também pode ocorrer efeitos acumulativo quando o produto é tóxico e não biodegradável.

• Absorção- a tendência de absorção de pesticidas é determinada, em grande parte, pelas características do próprio pesticida, como a presença de certos grupos funcionais pelas características do próprio pesticida, , como a presença de certos grupos funcionais (-OH, -NHR, -CONH2, -COOR e NR3-) que estimulam a adsorção. O tamanho da molécula do composto também influencia proporcionalmente a sua adsorção. Quanto ao solo, o teor em matéria orgânica é a propriedade mais relevante na absorção do pesticida: quanto maior o teor em matéria orgânica, maior a adsorção do produto no solo. Alguns pesticidas também são adsorvidos na fracão argila do solo.

• Transformação - apos o conato com o solo, muitos pesticidas sofrem modificações, mediadas ou não pelos micro-organismos. O DDT, sofre decomposição devido à radiação solar. Os pesticidas adsorvidos à fracão argila dos solos ficam sujeitos à hidrolise e subsequente degradação, como os herbicidas triazinas e os inseticidas organofosforados. Quando essa transformação é devida à ação de organismos do solo, degradação é dita biológica, como ocorre por exemplo com o DDT, modificado pela ação de fungos e bactérias em ambiente anaeróbico.

• Lixiviação ou transporte - está relacionada ao poder de adsorção do pesticida no solo: quanto maior a adsorção, menor será a  lixiviação do pesticida no perfil. Esse processo é fortemente influenciado por fatores como umidade, temperatura, densidade, características físico - químicas do solo e do herbicida. A movimentação da água poderá favorecer a lixiviação, principalmente em solos arenosos pobres em matéria orgânica.

Como reduzir os níveis de pesticidas no solo?

 Com o uso de práticas que incrementam o teor de matéria orgânica no solo (adubação verde, compostagem, adição de resíduos de culturas, etc); implantação de culturas de cobertura, ou seja, práticas que elevam o aporte de micro-organismo decompositores no solo, responsáveis pela degradação do pesticida no ambiente.

Metais Pesados no solo

Vários elementos inorgânicos presentes no solo em quantidades mínimas (<0,1%) podem ser tóxicos para os organismos vivos, como os metais pesados e alguns micronutrientes vegetais.

O que distingue o metal pesado de outros tóxicos é a sua não biodegradabilidade e a sua toxicidade advinha de suas propriedades físicas e químicas. Entre essas propriedades, podemos citar o estado de oxidação, que determina a mobilidade, a biodisponibilidade e a toxicidade do metal no ambiente.

Obs: Metais pesados são elementos que pousem peso específico maior que 6 g.cm ^-3 ou número atômico maior que 20. Exemplos de metais pesados tóxicos: mercúrio, chumbo, cádmio, cobre, níquel, cobalto. Os principais metais pesados presentes no solo e nos produtos utilizados na agricultura são o Al, Co, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sn e Zn. Entre esses, deve-se ressaltar que alguns são essenciais às plantas (Cu, Fe, Mn, Mo, Ni e Zn), às bactérias fixadoras de nitrogênio (Co e Mo) e aos animais (Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn).

Qual a origem dos elementos -traço em solos ?

Os elementos -traço estão presentes naturalmente em solos e em sistemas aquáticos superficiais e subsuperficiais, mesmo que não haja perturbação antrópica (causada pelo homem) do ambiente. O aumento em sua concentração pode ocorrer tanto em razão de processos naturais quanto por atividades antropogênicas (humanas).

Os metais pesados chegam ao solo por vários caminhos: a sua origem primária são as rochas que, ao se decomporem (sofrem intemperismo), liberam esses metais para o solo pela lixiviação no perfil. Outras fontes são os fertilizantes minerais e corretivos de acidez do solo, resíduos urbanos e industriais, água de irrigação poluída e decomposição atmosférica.

Fontes de contaminação do solo por metais pesados

METAL	PRINCIPAIS FONTES DE CONTAMINAÇÃO DO SOLO
Arsênio	Poluição industrial aérea
Boro	Combustão da gasolina, água de irrigação.
Cádmio	Fundição, resíduos de esgotos, calcinação e galvanização de metais, impurezas de fertilizantes
Cobre	Poeiras industriais, efluentes de minas, tratamento de efluentes domésticos, fungicidas
Flúor	Fertilizantes, pesticidas, poluição aérea local.
Chumbo	Combustão da gasolina com chumbo, fundição, fertilizantes e pesticidas
Manganês	Infiltração na minas, cinzas em suspensão no ar, fertilizantes
Mercúrio	Fungicidas, Contaminação atmosférica por evaporação de mercúrio metálico
Níquel	Fertilizantes, combustão de gasolina
Zinco	Efluentes de esgotos, resíduos industriais, fertilizantes, pesticidas

Como ocorre a retenção dos metais no solo?

O solo atua como um dreno para contaminantes e como um tampão natural que controla o transporte elementos químicos e outras substâncias para atmosfera, hidrosfera e biota. Essa interação é uma das funções do solo no meio ambiente.

Para compreender essa interação solo -contaminante, é importante lembrar de que os principais processos responsáveis pela distribuição dos metais pesados no ambiente são as reações de adsorção/ dessorção e de precipitação / dissolução. Essas reações controlam a solubilidade, disponibilidade e mobilidade dos elementos, e são influenciadas pelas propriedades do solo, como o PH, o potencial redox, o teor de matéria orgânica e de óxidos de Fe e Al.

Retenção dos metais no solo

ATERRO SANITÁRIO

Aterro sanitário é um tipo de disposição adequada dos resíduos sólidos urbanos. Antes de iniciar a disposição do lixo, o terreno deve ser preparado previamente com o nivelamento de terra e com o selamento da base com argila e mantas de PVC resistente. Desta forma, com essa impermeabilização do solo, o lençol freático não será contaminado pelo chorume. Este é coletado por meio de drenos encaminhados para o poço de acumulação de onde, nos seis primeiros meses de operação, é reticulado sobre a massa de lixo aterrada. Depois desses seis meses, quando a vazão e os parâmetros já são adequados para o tratamento de efluentes. A operação do aterro sanitário, assim como a do aterro controlado, prevê a cobertura diária do lixo, não ocorrendo a proliferação de vetores, mau cheiro e poluição visual.

ATERRO CONTROLADO

Aterro controlado é uma fase intermediária entre o lixão e o aterro sanitário. Normalmente, é uma célula adjacente ao lixão que foi remediada, ou seja, que recebeu cobertura de argila e grama (indealmente selado com manta impermeável para proteger a pilha da água de chuva) e captação de chorume e gás. O aterro tem também recirculação do chorume que é coletado e levado para cima da pilha de lixo, diminuindo a sua absorção pelo solo.

LIXÃO

Lixão é uma área de disposição final de resíduos sólidos sem qualquer preparação anterior do solo. Não tem sistema de tratamento de efluentes líquidos (o chorume, um líquido preto que escorre do lixo), que penetram pelo solo levando substâncias contaminantes para o lençol freático.

REMEDIAÇÃO DOS SOLOS CONTAMINADOS

É possível recuperar um solo contaminado ? 

De acordo com Baird há tecnologias que permitem a recuperação ou remediação  de solos contaminados e/ ou degradados. Essas tecnologias se baseiam nas propriedades químicas das substâncias e / ou processos físicos que serão utilizados para a retenção, mobilização ou destruição de determinado contaminante presente no solo.

As técnicas de recuperação ou remediação de solos dependem das características do local, da concentração e dos tipos de poluentes a serem removidos, e do uso final do meio contaminado. Essas tecnologias podem ser aplicadas no lugar da contaminação ou removendo o material contaminado para outro lugar.

As técnicas de remediação de solos contaminados são baseadas em tratamentos térmicos, físico -químicos e biológicos, tais como:

• Biorremediação - é a utilização de organismos vivos, especialmente micro -organismos, para degradar poluentes ambientais, desde que esses resíduos sejam suscetíveis à degradação biológica.

• Fitorremediação - é o uso da vegetação para a descontaminação de solos e sedimentos eliminando mtais e poluentes orgânicos.

FITORREMEDIAÇÃO DE SOLOS

A fitorremediação pode ser classificada dependendo da técnica a ser empregada, da natureza química ou das propriedades do poluente.

As plantas podem remediar os solos contaminados pelos processos de:

• Fitoextração - quando ocorre absorção do metal contaminante pelas raízes de plantas hiperacumuladoras; aplicável para metais (Cd, Ni, Cu, Zn, Pb) e poluentes orgânicos.

• Fitoestabilização - uso de plantas terrestres que limitam a mobilidade e biodisponibilidade de metais nos solos, por reações de precipitação, complexação ou redução.

• Rizofiltração - uso de plantas terrestres para absorver, concentrar e ou precipitar os contaminantes de um meio aquoso através do seu sistema radicular; aplicável a metais pesados e elementos radioativos.

• Fitodegradação - é o processo pelo qual as plantas são capazes de degradar poluentes orgânicos transformando -os em moléculas simples aproveitáveis por elas, por meio de enzimas nitrorredutases (degradação de nitro aromáticos), desalogenasses (degradação de nitro aromáticos), desalogenasses (degradação de solventes clorados e pesticidas) lacasses (degradação de anilinas).

• Fitoestimulação - uso de raízes em crescimento que promovem a proliferação de micro -organismos degradadores na rizosfera; técnica limitada aos poluentes orgânicos.

• Fitovolatização - uso de plantas que volatilizam o mercúrio, o selênio, o arsênio e alguns compostos orgânicos, quando são absorvidos pelas raízes, são convertidos em formas não tóxicas e depois liberados na atmosfera.

• Cepas vegetais - são coberturas vegetais (gramíneas ou árvores) sobre aterros sanitário, utilizadas para minimizar a infiltração de água da chuva e conter a disseminação dos resíduos poluentes, além de aumentar a aeração do solo promovendo a biodegradação.

BIORREMEDIAÇÃO DE SOLOS

A biorremediação de solos é realizada em etapas que compreendem o estudo do ambiente a ser descontaminado (propriedades físico -químicas como pH, umidade, teor de oxigênio dissolvido, potencial redox do meio), o tipo de contaminante (características químicas), os riscos e a legislação pertinente.

A utilização de micro -organismos deve ser precedida da avaliação biológica, que compreende os testes de bioestilução (adição de nutrientes e ou surfactantes), e os testes de bioaumentação  (adição de culturas de micro -organismos biodegradores ou mediadores). Com base nesses dados obtidos é determinada a técnica de biorremediação mais adequada para a situação.

QUALIDADE DO SOLO E MEIO AMBIENTE

O solo é a base das atividades humanas, sendo utilizado não somente para o desenvolvimento da agricultura, mas também com outras funções. Entre elas, destacam-se

• Regulação da distribuição, armazenamento, escoamento e infiltração da água da chuva e da irrigação.

• Armazenamento e ciclagem de nutrientes para as plantas.

• Ação filtrante e protetora da qualidade da água.

• Matéria -prima ou substrato para obras civis (casas, indústrias, estradas), cerâmica e artesanato.

• Meio de descarte de resíduos poluentes, como compostos de lixo, lodos de estações de tratamento de esgotos e efluentes industriais.

• Produtor de biomassa vegetal.

• Habitat biológico e reserva genética

• Retenção do carbono atmosférico.

• Depositário de artefatos arqueológicos e aspectos históricos de uma civilização ou região.

• No entanto, para que o solo continue desempenhando essas funções, é necessário que ele tenha qualidade.

Conceitos de Qualidade do Solo

 De acordo com Doran, Parkin e Karlen et. al., a qualidade do solo pode ser conceiturada como a capacidade que um determinado tipo de solo apresenta, em ecossistemas naturais ou agrícolas, para desempenhar uma ou mais funções relacionadas à sustentação da atividade, da produtividade e da diversidade biológica; à manutenção da qualidade do ambiente;  à promoção da saúde das planas e dos animais; e à sustentação de estruturas socioeconômicas e de habitação humana.


      Qualidade do solo é a capacidade de um solo funcionar dentro dos limites de um ecossistema natural ou manejado, para sustentar a produtividade de plantas e animais, manter ou aumentar a qualidade do ar e da água e promover a saúde das plantas , dos animais e dos homens. Em outras palavras, é a capacidade de o solo exercer suas funções na natureza, que são: funcionar como meio para o crescimento das plantas; regular e compartimentalizar o fluxo de água no ambiente; estocar e promover a ciclagem de elementos na biosfera; e servir como tampão ambiental na formação , atenuação e degradação de compostos prejudiciais ao ambiente.

As funções do solo, portanto, podem ser avaliadas no campo, no ecossistema, na pedos fera e em escala global.


Funções do solo

• Sustentação da atividade biológica, diversidade e produtividade

• Regulação e distribuição da água e fluxo de solutos.

• Filtração, tamponamento, degradação, imobilização e desintoxicação de materiais orgânicos e inorgânicos .

• Armazenamento e ciclagem denutrientes e de outros elementos dentro da biosfera terrestre.

• Meio de crescimento das plantas e produtividade.

• Distribuição e regulação do fluxo de água no ambiente.

• tampão ambiental.

• Produção da biomassa.

• Reator (filtro, tampão, transformação de matéria).

• Habitat biológico e reserva genética.

• Reciclagem de materiais orgânicos para liberação de nutrientes e energia.

• Distribuição da chuva na superfície do solo.

• Manutenção da estrutura estável e resistente à água e a erosão eólica.

• Tamponamento contra mudanças rápidas de temperatura, umidade e elementos químicos.

• Armazenamento e liberação gradual de nutrientes e água.

• Distribuição de energia na superfície do solo.

MANEJO E CONSERVAÇÃO DE SOLOS

 Quando o solo é cultivado, passa a sofrer alterações na sua constituição física, química e biológica. Essas alterações têm como causas a destruição da cobertura vegetal, a desagregação da camada superficial do solo nos processos de aração e gradagem, a queima dos resíduos de culturas, a retirada das colheitas, o ataque da superfície do solo pelas águas das chuvas ou enxurradas, a movimentação de máquinas e implementos agrícolas, entre outras.
 Todas essas atividades, se não forem bem conduzidas no sentido de conservar as propriedades do solo, podem provocar a a destituição da matéria orgânica, a alteração da estrutura do solo, o adensamento e a compactação do solo e do subsolo, o empobrecimento em nutrientes e o aumento da acidez pode causar impacto na atividade e vida microbiana.
 Essas alterações podem ser intensificadas ou não, dependendo do tipo do solo, do clima e, sobretudo, do manejo. Entretanto, existem procedimentos e tecnologias que são capazes de manter ou até restaurar as propriedades do solo e, consequentemente, aumentar a sua produtividade.

Degradação do Solo e Erosão

 A degradação dos solos afeta as áreas agrícolas e naturais e pode ser considerada como um dos mais importantes problemas ambientais da atualidade. Segunda Guerra et al, cerca de 15% das terras são atingidas pela degradação, e a erosão hídrica e eólica é responsável por 56% e 28%, respectivamente, da dos solos no mundo.
 Esse processo de degradação se dá com: o desgaste das propriedades do solo, a perda de massa de solo e de nutrientes pela erosão, a destruição da matéria orgânica do solo, a compactação, a poluição, a acidificação do solo.

O que contribui para a degradação do solo?
São vários fatores, incluindo:

• desmatamentos;
• queimadas não controladas;
• uso intensivo do solo;
• excesso de fertilização do solo;
• uso indiscriminado de pesticidas e herbicidas;
• construção de obras civis em solos frágeis;
• má disposição do lixo e dos resíduos industriais.

Isso proporciona riscos tanto para o meio ambiente quanto para a saúde da população. Vale resaltar que um dos principais agentes causadores da degradação do solo é a erosão.
 A erosão do solo representa consequências negativas para o agricultor e sua família, pois além de destruir sua terra, reduz a produtividade agropecuária, levando o agricultor à descapitalização e obrigando -o ao êxodo rural, agravando os problemas socioeconômicos e ambientais dos municípios e cidades.
 Pode ser classificada de acordo com os fatores que a originaram, bem como com os agentes causadores.

Tipos de Erosão

• Erosão Geológica ou Natural - causada por fenômenos naturais que agem na crosta terrestre durante a formação do solo.

• Erosão Acelerada ou Antrópica - ocorre quando o processo erosivo natural é intensificado pelo homem por meio das atividades agrícolas, construção de estradas e barragens, obras civis.

Quanto aos agentes causadores

• Erosão Eólica - causada pelo vento. Ocorre em regiões planas, com pouca chuva, vegetação antural escassa e com ventos fortes.

• Erosão Hídrica - causada pela água da chuva. É, portanto, mais comum em regiões tropicais, onde há incidência de chuvas de alta intensidade e em que as temperaturas elevadas são mais comuns.

 Esse tipo de erosão pode ocorrer na superfície do solo (erosão laminar) quando ocorre a perda da camada superficial, que quase não é notada pelo agricultor; erosão em sulcos, quando são formadas pequenas valas no solo; e erosão em voçorocas, mais severa quando são abertas grandes crateras que cortam o solo em grandes extensões.
 É interessante sabermos um pouco mais sobre esses tipos de erosão hídrica, uma vez que é a mais frequente nos solos brasileiros.


Causas da erosão hídrica

 Existem determinadas propriedades do solo que não podem ser ignoradas quando o solo é utilizado, sob pena de levá-lo à degradação em curto espaço de tempo.

 Os principais causadores da degradação do solo são a queima da matéria orgânica, a lavagem vertical dos nutrientes e argila (lixiviação), a retirada dos nutrientes pela colheita e a erosão.
 A erosão hídrica é a mais frequente nos solos brasileiros e é afetada pelo clima (vento, temperatura e intensidade/frequência das chuvas), solo (textura, estrutura, intensidade e forma de manejo), relevo (declividade do terreno, comprimento e regularidade das vertentes) e vegetação.

VOCÊ SABIA 
Que as chuvas em intervalos menores são mais erosíveis que aquelas caídas a maiores intervalos?

 Sobre a capacidade de as chuvas provocarem erosão é importante destacar: a intensidade, a distribuição e a quantidade que cai no solo.
 O índice que expressa a capacidade da chuva de provocar erosão é conhecido como erosividade.

Solo

  Outro elemento importante no fenômeno da erosão é solo, cujas propriedades como textura, constituição e disposição dos seus horizontes e o manejo são os fatores mais significativos na intensidade da erosão.
  A textura é uma das mais importante propriedades do solo relacionada com a erosão. Isso porque o domínio das frações areia fina e sile no solo favorece a erodibilidade, enquanto que percentuais elevados de areia grossa permitem maior permeabilidade da água e, portanto, menor erodibilidade. Geralmente, solos com teores elevados de argila possuem boa coesão e estabilidade estrutural.

  A estrutura do solo influencia na capacidade de infiltração e absorção da água da chuva e na capacidade de arraste das partículas do solo. Solos com estrutura granular, por exemplo, são bastante porosos e, por isso, permeáveis, favorecendo a infiltração da água da chuva e diminuindo a sua erodibilidade.
 A densidade do solo está inversamente relacionada com a porosidade e a permeabilidade. Por isso, em solos denso e compactados, a macroporosidade é menor e eles são mais erodíveis.

Cobertura vegetal

  A cobertura vegetal também influi na intensidade da erosão, pois atua como uma proteção natural contra o impacto das goras de chuva que causam a erosão hídrica. Ainda existem as raízes das planta, que "seguram" o solo, não deixando que as partículas se desagreguem com a força da enxurrada, forçando a infiltração no solo. Entre os venefícios que a cobertura vegetal fornece, temos:

• proteção contra o impacto das gotas de chuva.
• dispersão e quebra da energia das águas de enxurradas.
• aumento da infiltração pela produção de poros no solo por ação das raízes.
• aumento da capacidade de retenção de água pela estruturação do solo devido à incorporação de matéria orgânica vegetal.

Perda de nutrientes

  A perda de nutrientes arrasta com as partículas os nutrientes presentes na forma de compostos químicos, tanto em nível de macro quanto de micronutrientes, e é também influenciada pelos sistemas de manejo do solo.
  A aplicação de insumos (corretivos e fertilizantes) apenas superficialmente, sem incorporação ao solo, pode ocasionar a perda por erosão hídrica, levando à queda na produtividade das culturas e à poluição ambiental, cujos efeitos são cumulativos ao longo dos anos.

Assoreamento e poluição dos corpos hídricos

  O processo erosivo ocasionado pela ação das águas leva à remoção do solo e contribui para a contaminação e o assoreamento dos cursos de água.

Ente as consequências da elevada taxa de assoreamento e sedimentação provocada por processos erosivos, tem-se.

• Prejuízo à navegação, pela diminuição da lâmina de água, provocada pela elevação do fundo do manancial.
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• Comprometimento da vegetação e da zona pesqueira pela alteração nos fluxos das correntes.
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• Aumento da turbidez da água, prejudicando a biota aquática.
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• Redução da capacidade de drenagem dos rios,  aumentando o risco de inundações.
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• Os sedimentos carreados contêm produtos químicos que podem poluir as águas, aumentando os níveis de nitrogênio e fósforo, e, consequentemente, causando eutrofização.
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• Aumento do custo da geração de eletricidade e captação de água para o abastecimento de centros urbanos.