Search

Os estudos hidrossedimentológicos abordam as contribuições da agricultura,do meio urbano e das demais ocupações da terra, entretanto as estradasrurais inseridas nas bacias hidrográficas dificilmente são observadas comocontribuição específica ou potencialmente contributiva. Desse modo, osobjetivos deste estudo foram simular diferentes cenários e características paraas estradas rurais e, assim, avaliar o fluxo de águas e sedimentos em bacias comagricultura familiar localizadas no sul do Brasil. Para isso, utilizou‑se o modelohidrológico soil and water assessment tool (SWAT). Na etapa de calibraçãoda vazão para a bacia do Ribeirão Concórdia, obtiveram‑se o coeficientede Nash-Sutcliffe (COE) de 0,76 e, para a validação, o coeficiente de 0,78.Na bacia do Rio Camboriú, a calibração alcançou COE de 0,67. Na calibraçãoe validação sedimentológica na bacia do Ribeirão Concórdia, obteve-se COEde 0,82 e de 0,68, respectivamente. Na bacia do Rio Camboriú, a calibraçãosedimentológica atingiu coeficiente de 0,59. Quando comparada com ocenário sem as estradas, a inserção de estradas rurais como uso específicoda terra (cenário calibrado) resultou em aumento de 6,3% na vazão e de8,8% nos sedimentos transportados na bacia do Ribeirão Concórdia. Na baciado Rio Camboriú, houve diferenças inferiores a 0,4%. Portanto, mesmoapresentando uma pequena área dentro da bacia, as estradas rurais podeminterferir na vazão e no volume de sedimentos transportados. Hydrosedimentological studies address the contributions of agriculture, urbanenvironment, and other land occupations. However, rural roads within thewatersheds are hardly seen as a specific or potential contribution. Thus, theaim of this study is to simulate different scenarios and characteristics for ruralroads and assess its the flow of water and sediments in family farming basinslocated in the southern brazil. For this, the soil and water assessment tools(swat) hydrological simulation model was applied. In the flow calibrationstage for the Concórdia stream basin, a nash-sutcliffe coefficient (COE) of0.76 was obtained, and for validation, a coefficient of 0.78. While in theCamboriú river basin, the COE reached 0.67. For sedimentological calibrationand validation, the Concórdia creek basin obtained an COE of 0.82 and 0.68,respectively. While in the Camboriú river basin, sedimentological calibrationreached a coefficient of 0.59. When compared to the scenario without theroads, the insertion of rural roads as specific land use resulted in a 6.3%increase in flow rate and 8.8% in sediments transported in the Concórdiacreek basin. For the Camboriú river basin, the differences were below 0.4%.Therefore, even with a small area within the basin, rural roads may interferewith the flow and volume of transported sediment.

O uso inadequado dos solos agrícolas vem causando a perda gradual da sua capacidade produtiva e a degradação dos recursos hídricos por sedimentos e poluentes. O uso do solo pode afetar os processos hidrológicos e a erosão do solo na bacia. O objetivo do trabalho foi simular diferentes cenários de uso do solo para a bacia hidrográfica do ribeirão Concórdia, utilizando o modelo SWAT, e analisar os efeitos dessas mudanças no fluxo de água e de sedimentos. Os cenários gerados foram agricultura, mata nativa e pastagem. A bacia está localizada no sul do Brasil e possui uma área de drenagem de 30,74 km². Na etapa de calibração, obteve-se coeficente de eficiência Nash-Sutcliffe mensais de 0,82 para escoamento e 0,83 para sedimento. O cenário mata nativa apresentou o maior decréscimo na vazão média, em relação ao cenário atual, cerca de 8,70%. O cenário agricultura produziu a maior taxa de produção de sedimentos, aproximadamente 3 vezes maior que o cenário atual.Observou-se que alterações no uso do solo impactam o regime e a disponibilidade hídrica da bacia. The inappropriate use of agricultural land is causing a gradual loss of its productive capacity and degradation of water resources by sediments and pollutants. Land use can affect the hydrological processes and soil erosion in the basin. The objective of this work was to simulate different scenarios of land use in the Concórdia River basin using the SWAT model, and to analyze the effects of changes in stream flow and sediment yield, making comparisons with the present land use classification. The scenarios generated were agriculture, native forest and pasture. The basin is located in southern Brazil and has a drainage area of 30.74 km2. In the calibration state, it was obtained the month efficiency coefficient of Nash-Sutcliffe of 0.82 and 0.83 for outflow and sediment yield, respectively. Native forest had the highest decrease in average stream flow, in relation to the present scenario, about 8.70%. Agriculture produced the highest sediment loads, approximately 3 times larger than the present scenario. It was observed that changes in land use can impact the regime and water availability in the basin.

O objetivo deste estudo foi avaliar as perdas de solo, carbono e espécies químicas através do escoamento superficial em áreas de pinus (Pinus taeda), eucalipto (Eucalyptus dunni) e um consórcio de pastagem com aveia preta (Avena stringosa) e azevém (Lolium multiflorium), localizadas na bacia hidrográfica do Lajeado Fragosos, Concórdia, SC. Para tanto, simulações de chuva, com intensidade média de 94 mm h-1, foram realizadas, nos meses de setembro e novembro de 2011, em parcelas experimentais de 1 m² implantadas nas três áreas. Nos ensaios foram quantificadas as vazões escoadas superficialmente e determinadas às concentrações e cargas transportadas de sedimentos, carbono e espécies químicas. Os resultados mostraram que as concentrações de sedimento e carbono orgânico foram maiores na área de eucalipto. Nitrato, cálcio, magnésio e potássio foram as espécies químicas que apresentaram as maiores concentrações para todas as áreas. Carbono total, carbono orgânico, sedimento e nitrato foram os parâmetros com maior carga transportada, sendo esta na área de eucalipto. Contudo, para todas as espécies químicas, com exceção do nitrato e do cloreto, as cargas transportadas foram mais elevadas na pastagem. The objective of this study was to evaluate the soil losses, as well as carbon and chemical samples in runoff through areas of pine (Pinus taeda), eucalyptus (Eucalyptus dunni) and a consortium of pasture with oat (Avena stringosa) and ryegrass (Lolium multiflorium) in the Fragosos river basin, in Concordia, SC. For this, rainfall simulations with mean intensities of 94 mm h-1 were conducted in September and November 2011, in plots of 1 m² established in the three areas. Runoff, loads carried of the sediment, and carbon and chemical concentrations were quantified in the experiment. The results showed that the concentrations of sediment and organic carbon were higher in the eucalyptus area. The largest concentrations of chemicals for all areas were nitrate, calcium, magnesium and potassium. Total carbon, organic carbon, sediment and nitrate were transported in higher loads in the eucalyptus area. With the exception of nitrate and chloride, the chemical loads carried were higher in the pasture area.

As atividades agrícolas promovem modificações na estrutura física do solo e nas interações que ocorrem no seu interior. As mudanças promovidas nestas atividades podem gerar alterações do processo hidrogeoquímico no solo. Este estudo tem por objetivo estudar o processo hidrológico e o transporte de espécies químicas em solos agrícolas do Sul do Brasil, quando submetidos à chuva de alta intensidade, em lisímetros de drenagem, que são dispositivos experimentais. Sete lisímetros instalados em quatro bacias hidrográficas situadas nos estados do Sul do Brasil foram utilizados nos experimentos, apresentando os mesmos procedimentos metodológicos de dimensionamento e instalação. Nestes, foram realizadas simulações, com diferentes intensidades de chuva, com monitoramento do escoamento superficial e o de drenagem, analisadas quimicamente para as espécies químicas amônio, nitrato, nitrito, fosfato, carbono orgânico e inorgânico total. Foram realizados 77 ensaios de simulação de chuva, com intensidades de chuva variando entre 30 e 140 mm h-1, correspondendo a um período de retorno da ordem de 1 a 1000 anos, respectivamente, correspondendo a chuvas extremas. As séries de dados geradas foram analisadas quanto às suas evoluções temporais e espaciais, magnitude e o processo de transporte envolvido. Os modelos SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Plant Environment e ANIMO - Agricultural Nutrient Model foram aplicados às séries, visando avaliar o processo hidrogeoquímico representados. Os modelos são de base física e apropriados para uso em escala de lisímetro. A geração de escoamento superficial, as taxas de infiltração de água no solo e a drenagem interna, em eventos pluviométricos de alta intensidade são influenciadas pelas práticas de manejo e pelo estádio de desenvolvimento da cobertura vegetal e a própria intensidade da chuva. Para elevadas intensidades de chuva tem-se o aumento da água retida na superfície, com consequente alteração na carga hidráulica, proporcionando aumento das taxas de infiltração e do escoamento no perfil do solo. As simulações de chuvas intensas mostram que as concentrações de nitrato nas águas de escoamento superficial e de drenagem são mais elevadas do que aquelas de amônio, nitrito, fosfato, carbono orgânico total e carbono inorgânico. O modelo SWAP simulou adequadamente os componentes do balanço hídrico no lisímetro nas escalas de tempo diário e das chuvas simuladas. Os coeficientes de eficiência de Nash-Sutcliffe na calibração e na verificação, na escala diária, foram superiores a 0,8 para o escoamento de drenagem. Para o nitrato e o fosfato, o modelo ANIMO simulou corretamente as concentrações nas datas de coletas de amostras de águas do escoamento superficial e de drenagem da série de dados diários. Nos períodos dos ensaios de chuvas simuladas, o modelo SWAP apresentou coeficientes de eficiência da ordem de 0,8 para a calibração e verificação do escoamento de drenagem. As evoluções das vazões dos ramos de ascensão e das vazões máximas dos hidrogramas foram adequadamente reproduzidas. O modelo ANIMO simulou com boa precisão as variações temporais das concentrações de nitrato e de fosfato nos períodos de verificação e de calibração das séries de ensaios de simulação de chuva. Agricultural activities promote modifications in the physical structure of the soil and the interactions that occur within. The changes promoted these activities can generate changes in hydrogeochemical processes in the soil. This study aims to the hydrological processes and transport of chemical species in agricultural soils in southern Brazil, when subjected to rain of high intensity in drainage lysimeters, are experimental devices. Seven lysimeters installed in four catchment areas in the southern states of Brazil were used in the experiments, which present the same methodology and manufacturing facility. In these were performed simulations with different rainfall intensities. Were monitored runoff, drainage and analyzed water samples collected for chemical species ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, total organic and inorganic carbon. 77 tests were performed to simulate rain, precipitation intensities ranging between 30 and 140 mm h-1, corresponding to return period of about 1 to 1,000 years, respectively, corresponding to extreme rainfall. The datasets generated were analyzed for their spatial and temporal evolutions, their magnitudes and transport processes involved. The models SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Environment and Plant and ANIMO - Agricultural Nutrient Model, was applied to the series, to evaluate the hydrogeochemical processes represented. The models are based on physical and suitable for use in lysimeter scale. The generation of runoff, infiltration rates and soil water drainage built in high intensity rainfall events are influenced by management practices and the development stage of the vegetation cover and the very intensity of precipitation. For high intensity rainfall has increased water retained in the surface, with a consequent change in hydraulic head, providing increased rates of infiltration and runoff in the soil profile. The simulations show that the heavy rainfall nitrate concentrations in water runoff and drainage are higher than those of ammonium, nitrite, phosphate, total organic carbon and inorganic carbon. The SWAP model adequately simulated the water balance components in the lysimeter and daily time scales of simulated rainfall. The coefficient of efficiency Nash-Sutcliffe calibration and verification in a daily were more than 0.8 drain for disposal. For nitrate and phosphate, the model correctly simulated ANIMO concentrations on the dates of sample collection of water runoff and drainage series of daily data. During periods of rainfall test, the model presented SWAP efficiency ratios on the order of 0.8 for calibration and verification of drainage outlets. The evolutions of the flow of arms to rise and peak flows of hydrographs were properly reproduced. The model adequately simulated ANIMO temporal variations in the concentrations of nitrate and phosphate during periods of verification and calibration of the test suites rainfall simulation.

Glyphosate was determined in runoff and leaching waters in agricultural soil that received an application of active ingredient and was exposed to simulated intensive rain conditions. The concentrations decreased during the simulation period and the concentrations of the runoff were higher than those achieved in the samples of leaching waters. The concentrations were lower than the pattern in the Brazilian Regulation MS N. 518/2004 for drinking water. The transported load of the applied active ingredient by the leaching was of 15.4% (w/w) and for the runoff was of 1.7% (w/w).

Submitted by Helena Bejio (helena.bejio@unioeste.br) on 2021-04-07T16:22:36Z No. of bitstreams: 2 Elio_Junior_2021.pdf: 5273780 bytes, checksum: 602b12a9666ca6cadb2ed37a7a5727cd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2021-04-07T16:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Elio_Junior_2021.pdf: 5273780 bytes, checksum: 602b12a9666ca6cadb2ed37a7a5727cd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2020-02-26 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The use of pesticides is essential in agriculture in the current contexto. Several molecules are used to control adverse factors that can damage agricultural production. Atrazine is na importante herbicide from the group of triazines widely used in weed control. Chlorpyrifos is na inseticide belonging to the group of organophosphates used to minimize the impact of insect pests both of wich are used in corn growing. After the application of pesticides in the environment, these substances can udergo several interactions that will dependo n combinations between edaphoclimatic factores and physical and chemical properties inherent to each compound being subject to process of transformation, retention and transport. The result of these combinations in certain situation can compromisse the quality of the environmental compartments, including surface and underground water. Thus, the presente work aims to evaluate the transport of pesticides molecules, by determining the surface runoff and percolation of the molecules of the herbicide atrazine and insectside chlorpyrifos in a Oxisol growing with corn, using suction and percolation lysimeters. In addition, the study aims to evaluate the influence of simulated precipitation in diferente phenological stages of summer and winter maize during two agricultural Years and the possibility of percolation and runoff of pesticides and contamination of surface and groundwater. For that, a percolation lysimeter was used with an undisturbed soil sample (1m³) and suction lysimeters were used to conduct the field study, with the objective of evaluating the transport of atrazine, by determining the runoff and percolation in Oxisol cultivated with corn. Atrazine transport was evaluated under the influence of simulated precipitation (150 mm h-¹), 24 h and 48 h after application of the pesticide, in different phenological stages of crop and off-season corn during two agricultural years (2019/2020), being the determinations performed by Gas Chromatography with ECD detection (GC-ECD). According to the results obtained, there was a greater sorption capacity of atrazine in oxisol at lower temperatures (15 ºC). In runoff 24 h after application of atrazine, the highest concentrations and highest frequency of detections were obtained. Its presence was detected in 26% of the total samples, with the highest concentrations being higher than permitted by law. Regarding chlorpyrifos, the results suggest that temperatures above 25 ºC favor the insecticide sorption process, while at lower temperatures the adsorptive capacity is reduced. The sorption of the insecticide in this type of soil occurs mainly due to the interaction with the mineral fraction, with little influence of the organic matter content. The highest concentrations and the highest number of detections occurred in runoff samples 24h after the application of the insecticide in crop corn. Its presence was detected in 60% of the total samples, and the highest concentrations were higher than allowed by the legislation. The results warn of the risk of contamination of surface waters by atrazine and chlorpyrifos, mainly in events of intense precipitation in a short period of time after the application of the pesticides. Keywords: A utilização de pesticidas é essencial na agricultura no contexto atual. Diversas moléculas são empregadas visando o controle de fatores adversos que podem comprometer a produção. O herbicida atrazina e o inseticida clorpirifós são importantes pesticidas utilizados na cultura do milho. Após a aplicação destas substâncias no meio ambiente, passam por interações dependentes dos fatores edafoclimáticos e propriedades inerentes a cada ingrediente ativo. O resultado destas combinações em determinadas situações pode comprometer a qualidade de águas superficiais e subterrâneas. Dessa forma, o presente projeto teve por objetivo avaliar o transporte de moléculas pesticidas, por meio de determinação do escoamento superficial e percolação das moléculas de atrazina e clorpirifós em um Latossolo Vermelho cultivado com milho, sendo utilizados lisímetros de sucção e de percolação. O estudo também tem o objetivo de avaliar a influência da precipitação simulada, em diferentes estádios fenológicos de milho safra e safrinha durante dois anos agrícolas (2019/2020) e a possibilidade de contaminação de águas superficiais e subterrâneas. Para isso, foi utilizado um lisímetro de percolação com uma amostra indeformada de solo (1m³) e lisímetros de sucção foram utilizados para condução do estudo de campo, com o objetivo de avaliar o transporte de atrazina, por meio de determinação do escoamento superficial e percolação em Latossolo Vermelho cultivado com milho. O transporte de atrazina foi avaliado sob a influência da precipitação simulada (150 mm h-¹), 24 h e 48 h após a aplicação do pesticida, em diferentes estádios fenológicos de milho safra e safrinha durante dois anos agrícolas (2019/2020), sendo as determinações realizadas por Cromatografia Gasosa com detecção ECD (CG-ECD). De acordo com os resultados obtidos, verificou-se maior capacidade de sorção de atrazina em latossolo em menores temperaturas (15 ºC). Em escoamento superficial 24 h após aplicação de atrazina foram obtidas as maiores concentrações e maior frequência de detecções. Sua presença foi detectada em 26% do total de amostras, sendo que as maiores concentrações foram superiores ao permitido pela legislação. Em relação ao clorpirifós, os resultados sugerem que temperaturas acima de 25 oC favorecem o processo de sorção do inseticida, enquanto em temperaturas inferiores a capacidade adsortiva é reduzida. A sorção do inseticida neste tipo de solo ocorre principalmente em função da interação com a fração mineral, havendo pouca influência do teor de matéria orgânica. As maiores concentrações e o maior número de detecções ocorreram em amostras de escoamento superficial 24h após a aplicação do inseticida em milho safra. Sua presença foi detectada em 60% do total de amostras, sendo que as maiores concentrações foram superiores ao permitido pela legislação. Os resultados advertem sobre o risco de contaminação de águas superficiais por atrazina e clorpirifós, principalmente em eventos de precipitação intensa em um curto intervalo de tempo após a aplicação dos pesticidas.