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Avaliação da eficiência de coagulantes comerciais para aplicação em sistemas de tratamento de água
(Revista de Engenharia Química e Química, 2016-09-02) Rôla, Anoar Kayali Koubeissi; Castro, Guilherme Mendes de; Santana, Henrique Freitas; Souza, José João Lelis Leal de; Silva, Deusanilde de Jesus
A grande variedade de coagulantes permite que as Estações de Tratamento de Água busquem pelo reagente com melhor custo benefício para remover a turbidez da água bruta. Os principais objetivos deste trabalho foram avaliar a eficiência de remoção de turbidez em águas captadas em período de estiagem usando dois coagulantes comerciais, policloreto de alumínio (PAC) e o Tanfloc-SL, e realizar um estudo de viabilidade econômica levando em conta os gastos com coagulação e desinfecção. Diagramas de coagulação foram utilizados para avaliar a eficiência dos coagulantes em questão. Após a coagulação, algumas amostras foram filtradas e receberam uma carga de solução desinfectante. A eficiência máxima do PAC foi 94%, em pH 7 e dosagem de 28 ppm. Para o Tanfloc-SL, a eficiência foi 92%, em pH 6,95 e dosagem de 17 ppm. Quando comparadas as dosagens para remoção de 90% da turbidez inicial da água bruta, o consumo de Tanfloc-SL em relação ao PAC foi 54% menor. Por outro lado, o consumo de cloro foi 23,58% maior quando o Tanfloc-SLem relação ao PAC. Com os resultados alcançados neste trabalho, pode-se concluir que a subtituição do PAC pelo Tanfloc-SL gerará uma economia de 49,61% considerando os custos com coagulantes e desinfectantes.
Estudos geográficos sobre a Antártica: geopolítica, solos, relevo e clima
(Revista Ponto de Vista, 2020) Lopes, Daví do Vale; Oliveira, Fabio Soares de; Souza, José João Lelis Leal de; Schaefer, Ernesto G. R.
Este trabalho tem como objetivo compartilhar informações e reflexões sobre as pesquisas científicas geográficas realizadas na Antártica. A abordagem está fundamentada na visão de geógrafos que realizaram expedições antárticas como membros do Núcleo de Pesquisas Terrantar/UFV. Abordou-se sobre algumas possibilidades de regionalização da Antártica. Apesar de ser um território internacional destinado a paz e ciência, existem disputas geopolíticas. Os estudos sobre Geomorfologia possibilitam o monitoramento da dinâmica dos glaciares e que se faça reconstruções paleoambientais. Informações sobre os solos são importantes para registros de contaminações ambientais, monitoramento do permafrost, e auxílio na interpretação das paisagens exuberantes e cheias de mistérios. Análises climáticas nas sensíveis paisagens Antárticas são relevantes para melhor compreensão das mudanças climáticas. Massas de ar e correntes marítimas oriundas do continente influenciam nos regimes térmicos e precipitações na América do Sul. Estes conteúdos tem grande potencialidade de utilização no ensino de Geografia, podendo tornar as aulas mais atrativas e estimulantes.
Geochemical signature of Amazon Tropical rainforest soils
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2018-02-15) Souza, José João Lelis Leal de; Fontes, Maurício Paulo Ferreira; Gilkes, Robert; Costa, Liovando Marciano da; Oliveira, Teogenes Senna de
Evaluating soil geochemical diversity in the Amazon Basin has been a challenge largely because most study sites have been at the edge of the basin and it is difficult to get samples in such a region. Here we show that even among the most weathered soils, physicochemical soil properties express lithology. Our results are based on topsoil samples collected from different locations in minimally disturbed areas in the state of Amazonas, Brazil. Soil properties were measured using methods which are suitable for highly developed soils. The Chemical Index Alteration and Weathering Index of Parker was calculated based on the content of metal(loid)s in soils determined by X-ray fluorescence. Descriptive statistics, Pearson correlation, and Principal Component Analysis (PCA) were performed on data. In general, Amazon rainforest soils are more deeply weathered than soils in other Brazilian biomes and tropical rainforests in Asia and Africa. The high coefficient of variation of metal(loid) contents express pedogenesis and parent material diversity. Correlation analysis indicated that the tri-pentavalent elements are strongly associated with Al and Fe contents in the topsoil. In contrast, mono-divalent elements are correlated with sand and silt fractions. According to PCA, five soil groups with defined geochemical compositions and degrees of weathering could be identified: i) acidic sandy podzolized soils; ii) acidic loamy ferralitic soils with the highest content of tri-pentavalent ions; iii) acidic clayey kaolinitic soils with low metal(loid) contents; iv) acidic loamy kaolinitic soils with low metal(loid) contents; and v) silty neutral 2:1 clay soils. This study is the first effort to analyze the geochemical diversity in Amazon rainforest soils. These data are extremely valuable in determining the geochemical background for these soil types and this region. Geochemical variability can be predicted to some extent by lithology and pedogenesis, which can be applied to define the sampling required in future studies.
Geochemistry and spatial variability of metal(loid) concentrations in soils of the state of Minas Gerais, Brazil
(Science of The Total Environment, 2015-02-01) Souza, José João Lelis Leal de; Abrahão, Walter Antônio Pereira; Mello, Jaime Wilson Vargas de; Silva, Juscimar da; Costa, Liovando Marciano da; Oliveira, Teógenes Senna de
Since 2009 a policy has been implemented in Brazil to establish the natural concentrations of potentially toxic substances in soil for each state. Historically a ‘mining state’, Minas Gerais established a Quality Reference Value for metal(loid)s for all of the soils in the state. To successfully establish these values it is important to study the spatial geochemical diversity for the state. In this context, the objectives of this work are: (1) to eval- uate the natural concentrations of metal(loid)s in pristine Minas Gerais soils and (2) to interpret the spatial variability in concentration of these elements. The 0–20 cm layer of soils was sampled for 697 georeferenced sites including the main geological materials and soil groups. Soil properties were analyzed according to methodologies suitable for Brazilian soils. The concentration of metal(loid)s was determined by acid extraction according to EPA 3051A. Descriptive statistics, Pearson correlation and spatial variability analyses were performed. The dominance of acidic pH and low CEC values reflects the pervasive deep acid weathering. The variability of metal(loid) concentrations for soils of the state may be attributed to geological diversity and different pedogenesis. Correlation and spatial analysis indicated that the Fe concentration is strongly associated with metal(loid) concentrations in topsoil. According to the spatial geochemical diversity of the state, a k-means cluster analysis was performed which identified four clusters. A significant difference in the mean values of metal(loid) concentrations between the clusters confirmed that the single Quality Reference Value established does not represent the geochemical diversity of soils in Minas Gerais.
Ocorrência e distribuição de produtos da oxidação de sulfetos, hidrogeoquímica e mineralogia de sedimentos na Península Keller, Antártica
(Universidade Federal de Viçosa, 2010-02-12) Souza, José João Lelis Leal de; Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723204Y8; Mello, Jaime Wilson Vargas de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4789445D2; Abrahão, Walter Antônio Pereira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798343H6; http://lattes.cnpq.br/4029385395680758; Silva, Juscimar da; http://lattes.cnpq.br/1823571141094864; Simas, Felipe Nogueira Bello; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766936J5
Localizada na Baía do Almirantado, Ilha Rei George, a Península Keller possui uma área de aproximadamente seis quilômetros quadrados e registra a presença de basaltos, tufos vulcânicos, basaltos-andesítos e andesitos em sua base geológica. As duas últimas apresentam veios de sulfetos de mineralização tardia, revelando um potencial natural de geração da drenagem ácida. Com o objetivo de analisar a presença e influência do processo de drenagem ácida sobre a disponibilidade de metais nas águas lançadas ao mar na Península Keller, foram coletadas, durante os meses de fevereiro e março de 2009, amostras de água em diversos pontos dos cursos d água até o mar, sobre diferentes litologias e bacias de contribuição. Também foram coletas amostras do sedimento de corrente dos canais. As amostras de água foram acidificadas e filtradas em membrana de ésteres celulose de porosidade 0,45 μm. Foram dosados os seguintes elementos por Espectofotômetria de Emissão Ótica em Plasma Induzido: Al, As, B, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, S, Mn, Mo, Ni, Pb, S, Ti, V, Zn. Cloreto, brometo, fluoreto, e sulfato foram analisados em Cromatógrafo de Troca Iônica. As condições químicas das amostras de água revelaram valores de pH próximos da neutralidade mesmo em locais muito próximos dos depósitos sulfetados e, em alguns locais, mesmo sobre esses. Registrou-se que as bacias de contribuição dividem-se entre: a) fortemente afetadas pela oxidação de sulfetos; b) moderadamente afetadas pela oxidação de sulfetos, e; c) não afetadas pela oxidação de sulfetos. As concentrações dos íons em solução foram sempre maiores nas bacias afetadas por sulfetos, indicando um avanço do processo de intemperismo químico nessas áreas. Foram observados quatro depósitos de sulfetos não relatados anteriormente em registros geológicos da Península Keller. Os depósitos encontram-se sempre associados às falhas geológicas. Dentre os minerais secundários presentes, dominaram as espécies da família da jarosita, com destaque para a Schwertmanita, e outros minerais de baixa cristalinidade. A presença de minerais de baixa cristalinidade, com elevada capacidade de adsorção, encontrados também nas praias e terraços marinhos, sugere que grande porção da concentração iônica nas águas acidificadas não está efetivamente disponível nas condições ambientais de pH registradas em campo. Ademais, ainda que os minerais secundários constatados sejam de elevada instabilidade, não foram observados formas mais cristalinas de óxidos e óxihidróxidos de Ferro. Devido às condições químicas de pH encontradas em campo sugere-se que o termo drenagem ácida não é adequado a este estudo de caso. O processo que ocorre na Península Keller é a geração pontual de águas ácidas, influenciadas pela dinâmica de oxidação de sulfetos, sua granulometria e espécies minerais associados, e contra a neutralização por silicatos e carbonatos, bem como, diluição da acidez pelo degelo.
Reference values of soil quality for the Rio Doce Basin
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2018-04-16) Guevara, Yang Zumbo Coronel; Souza, José João Lelis Leal de; Veloso, Gustavo Vieira; Veloso, Renato Welmer; Rocha, Pablo Azevedo; Abrahão, Walter Antônio Pereira; Fernandes Filho, Elpídio Inácio
The great geological and soil variation in the state of Minas Gerais, Brazil, indicates the need for regional studies to understand the geochemical background of soils. The Rio Doce Basin became a priority area for geochemical background determination after the rupture of the tailings dam of Fundão in 2015. In this context, the objectives of this study were to propose Reference Values of Soil Quality in the Rio Doce Basin, to define variables that can predict metal(loid) concentrations in the soil, and to examine the correlation between metal(loid) concentrations determined by X-ray fluorescence and by the traditional method. One hundred and seven samples were collected from minimally disturbed areas, representing the main soils and source materials. Metal(loid)s were determined by acid digestion and X-ray fluorescence. Descriptive statistics of the data, as well as the calculation of the Randomized Dependence Coefficient (RDC) and Principal Component Analysis (PCA) were carried out. The soils were found to be acidic, dystrophic with low Mehlich-1 extracted P contents, and have a variable texture. The coefficient of determination ranged from 0.4 to 0.9, suggesting X-ray fluorescence as a promising technique for determining metal(loid) concentrations in soils. The absence of correlation between clay and organic matter contents with metal(loid) concentrations suggests that the latter were inherited exclusively from the parent material, with little influence of pedogenesis. Metal mineralization in the highlands that constitute the topographic drainage divide of the basin increase the reference values of soil quality to higher values than established for the State of Minas Gerais.
Variabilidade espacial dos teores de elementos maiores e traços em solos do Estado de Minas Gerais
(Universidade Federal de Viçosa, 2013-05-29) Souza, José João Lelis Leal de; Costa, Liovando Marciano da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787252H9; Mello, Jaime Wilson Vargas de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4789445D2; Abrahão, Walter Antônio Pereira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798343H6; http://lattes.cnpq.br/4029385395680758; Egreja Filho, Fernando Barboza; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782918Z0; Santos, Nerilson Terra; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782537A2; Oliveira, Teógenes Senna de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788532T0
O solo é um recurso natural finito que oferece suporte a diversas atividades humanas. Produto da interação entre o material parental, o clima, a vegetação, os organismos vivos e outros fatores, o solo possui uma grande diversidade. Essa diversidade pedológica é expressa em diversidade de seus teores de elementos químicos. Nesse sentido, o presente estudo objetivou analisar a variabilidade espacial dos teores de metais, semimetais e ametais na camada superficial de solos do Estado de Minas Gerais. O Estado de Minas Gerais possui uma área de 588.384 km2 e diversidade pedo-geológica ímpar no país. Fez-se uso dos resultados analíticos de 499 amostras de solo coletadas com o intuito de representar a diversidade pedo-geológica do Estado. Foram utilizados os teores de Al, As, B, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sr, V e Zn extraídos por solubilização ácida, conforme o método SW 3051A. Foram realizadas análises estatísticas descritivas dos teores de elementos químicos e cálculo do coeficiente de correlação de Spearman. Os teores foram padronizados para análise de agrupamento cluster por distância euclidiana e pelo método de Ward. Os teores foram submetidos a testes prévios para avaliar a dependência espacial, e em seguida interpolados para todo o território estadual por krigagem ordinária. Um mapa de erro padronizado de predição também foi confeccionado, seguindo os mesmos parâmetros definidos para a krigagem ordinária. Através do semivariograma foi testada a influência da litologia e da classificação do solo na distribuição espacial dos teores. A partir dos parâmetros da krigagem ordinária e do mapa de erro padronizado de predição foram definidas áreas prioritárias para reamostragem, com o intuito de reduzir os valores de erro da interpolação. Foram registrados teores médios mais elevados que em outros estudos em solos brasileiros. Registraram-se também elevados valores de desvio-padrão, confirmando a elevada diversidade pedológica do Estado. Em geral, foi registrada correlação significativa entre os elementos. A análise cluster permitiu identificar três grupos de elementos químicos com comportamentos distintos: i) elementos maiores, residuais, que formam minerais secundários de alta resistência ao intemperismo em condições ácidas e oxidantes; ii) elementos mais solúveis, com elementos mais susceptíveis à lixiviação, e; iii) elementos menores e traços, com elementos que formam minerais primários altamente instáveis em condições ácidas e oxidantes, e associados à enriquecimento geogênico. Todos os elementos registraram dependência espacial. Os maiores teores médios foram registrados nas Províncias São Francisco e Paraná, e os menores na Província Mantiqueira. Os Cambissolos Háplicos registraram os maiores teores médios e os maiores valores de desvio-padrão, indicando que o incipiente grau de pedogênese desses solos confere elevados teores de elementos químicos, e que a diversidade de materiais de origens nesses solos se expressa em diversidade de teores. Os Neossolos Quartzarênicos apresentaram os menores teores de elementos químicos. Esse resultado é relacionado ao baixo conteúdo de argilo-minerais que atuariam na co-precipitação de elementos químicos ao longo do processo de pedogênese. Foi registrada diferença significativa dos teores médios entre as províncias geológicas, mas não foi registrada entre as subordens de solo. Isso sugere que o material de origem influencia mais os teores dos elementos químicos no solo do que o processo de pedogênese. Tal resultado foi confirmado pelo teste de semivariograma transformado. O mapa de erro padronizado de predição permitiu identificar 181 novas amostras com relevância espacial para coleta. A simulação de um novo mapa de erro de predição com a reamostragem permitiu reduzir os valores de erro de predição para valores aceitáveis em mais de 80 % da área do Estado para todos os elementos químicos, exceto As, Cu e V. Foi possível identificar sete grupos de amostras, com teores médios estatisticamente diferentes.