Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Chaves, Henrique Marinho Leite
Data de Publicação: 2016
Outros Autores: Jankosz, Andrea Valente, Lucchesi, Luis Antonio Correa, Marques, Paulo
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/30493
http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v21n1.p99-104
Resumo: Em função dos seus teores de matéria orgânica, de macro e micro-nutrientes, o lodo de esgoto tratado apresenta um grande potencial de utilização no reflorestamento e na recuperação de áreas degradadas. Entretanto, sua aplicação pode levar à contaminação da água subterrânea, em função da alta mobilidade de compostos como o nitrato, que é cancerígeno. A modelagem matemática vem se tornando uma ferramenta importante na avaliação do risco de contaminação de águas superficiais e sub-superficiais por pesticidas e nutrientes. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a acurácia do modelo Hydrus 1-D (Versão 3.0) na predição da lixiviação de nitrato no perfil do solo. Para tanto, dados experimentais de um estudo de lixiviação, conduzido em laboratório com três solos de diferentes texturas, submetidos a quatro doses de lodo de esgoto tratado, foram utilizados para alimentar o modelo Hydrus. As condições de contorno e iniciais das colunas experimentais foram introduzidas no modelo Hydrus após a calibração dos parâmetros da equação de Van Genuchten-Mualen, usando o volume percolado do experimento como função objetiva. Valores médios de concentração de nitrato no lixiviado, obtidos na extremidade inferior das 48 colunas de solo no laboratório (combinações de 3 solos, 4 doses de lodo e 4 repetições), foram comparados com os valores de concentração calculados pelo modelo Hydrus 1-D. O erro relativo entre os valores calculados e observados das concentrações foi de -1,97%, e o coeficiente de determinação foi de R2 = 0,96. O coeficiente de eficiência de Nash-Sutcliffe foi de E=0,95 que, combinado com os outros dois indicadores de performance, representa uma alta acurácia do modelo na predição do processo de lixiviação de nitrato nas condições estudadas.
id UNB_d979af0e7daf644e558b94d932b06ec6
oai_identifier_str oai:repositorio.unb.br:10482/30493
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturasAccuracy of the hydrus model to predict nitrate leaching as a result of applying treated sewage sludge to soils of different texturesModelagem matemáticaLixiviaçãoNitratoEm função dos seus teores de matéria orgânica, de macro e micro-nutrientes, o lodo de esgoto tratado apresenta um grande potencial de utilização no reflorestamento e na recuperação de áreas degradadas. Entretanto, sua aplicação pode levar à contaminação da água subterrânea, em função da alta mobilidade de compostos como o nitrato, que é cancerígeno. A modelagem matemática vem se tornando uma ferramenta importante na avaliação do risco de contaminação de águas superficiais e sub-superficiais por pesticidas e nutrientes. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a acurácia do modelo Hydrus 1-D (Versão 3.0) na predição da lixiviação de nitrato no perfil do solo. Para tanto, dados experimentais de um estudo de lixiviação, conduzido em laboratório com três solos de diferentes texturas, submetidos a quatro doses de lodo de esgoto tratado, foram utilizados para alimentar o modelo Hydrus. As condições de contorno e iniciais das colunas experimentais foram introduzidas no modelo Hydrus após a calibração dos parâmetros da equação de Van Genuchten-Mualen, usando o volume percolado do experimento como função objetiva. Valores médios de concentração de nitrato no lixiviado, obtidos na extremidade inferior das 48 colunas de solo no laboratório (combinações de 3 solos, 4 doses de lodo e 4 repetições), foram comparados com os valores de concentração calculados pelo modelo Hydrus 1-D. O erro relativo entre os valores calculados e observados das concentrações foi de -1,97%, e o coeficiente de determinação foi de R2 = 0,96. O coeficiente de eficiência de Nash-Sutcliffe foi de E=0,95 que, combinado com os outros dois indicadores de performance, representa uma alta acurácia do modelo na predição do processo de lixiviação de nitrato nas condições estudadas.Due to its organic matter and nutrient content, sewage sludge presents a good potential for use in reforestation and reclamation of degraded lands. However, its application poses water contamination risks, due to the high mobility of compounds such as nitrate (carcinogenic). On the other hand, mathematical modeling is becoming an important tool for the evaluation of risks of water contamination by nutrients and pesticides. The aim of the present study was to evaluate the global accuracy of the Hydrus 1-D model (version 3.0) to predict nitrate leaching within the soil profile. For this purpose, experimental data from a laboratory leaching study, considering three different soils and submitted to four doses of sewage sludge, were fed into the Hydrus model, after calibrating the parameters of the Van Genuchten-Mualen equation, using the percolated volumes from the experiment as the objective function. Mean nitrate concentrations in the leachate, collected at the bottom of the experimental columns, were then compared with nitrate concentrations predicted by the Hydrus model. The mean relative error between the observed (experiment) and calculated (model) values was -1.97%, and the R2 was 0.96. The Nash-Sutcliffe coefficient was E=0.95, indicating a very high model accuracy in the prediction of nitrate leaching, under the studied conditions.Associação Brasileira de Recursos Hídricos2017-12-07T05:19:36Z2017-12-07T05:19:36Z2016-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfCHAVES, Henrique Marinho Leite et al. Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas. RBRH, Porto Alegre, v. 21, n. 1, p. 99-104, jan./mar. 2016. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2318-03312016000100099&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 8 dez. 2017. doi: http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v21n1.p99-104.http://repositorio.unb.br/handle/10482/30493http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v21n1.p99-104RBRH - Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que o trabalho original seja corretamente citado (CC BY 4.0). Fonte: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2318-03312016000100099&lng=en&nrm=iso. Acesso em: 20 dez. 2017.info:eu-repo/semantics/openAccessChaves, Henrique Marinho LeiteJankosz, Andrea ValenteLucchesi, Luis Antonio CorreaMarques, Pauloporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-05-24T23:14:39Zoai:repositorio.unb.br:10482/30493Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-05-24T23:14:39Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.none.fl_str_mv Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas
Accuracy of the hydrus model to predict nitrate leaching as a result of applying treated sewage sludge to soils of different textures
title Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas
spellingShingle Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas
Chaves, Henrique Marinho Leite
Modelagem matemática
Lixiviação
Nitrato
title_short Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas
title_full Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas
title_fullStr Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas
title_full_unstemmed Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas
title_sort Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas
author Chaves, Henrique Marinho Leite
author_facet Chaves, Henrique Marinho Leite
Jankosz, Andrea Valente
Lucchesi, Luis Antonio Correa
Marques, Paulo
author_role author
author2 Jankosz, Andrea Valente
Lucchesi, Luis Antonio Correa
Marques, Paulo
author2_role author
author
author
dc.contributor.author.fl_str_mv Chaves, Henrique Marinho Leite
Jankosz, Andrea Valente
Lucchesi, Luis Antonio Correa
Marques, Paulo
dc.subject.por.fl_str_mv Modelagem matemática
Lixiviação
Nitrato
topic Modelagem matemática
Lixiviação
Nitrato
description Em função dos seus teores de matéria orgânica, de macro e micro-nutrientes, o lodo de esgoto tratado apresenta um grande potencial de utilização no reflorestamento e na recuperação de áreas degradadas. Entretanto, sua aplicação pode levar à contaminação da água subterrânea, em função da alta mobilidade de compostos como o nitrato, que é cancerígeno. A modelagem matemática vem se tornando uma ferramenta importante na avaliação do risco de contaminação de águas superficiais e sub-superficiais por pesticidas e nutrientes. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a acurácia do modelo Hydrus 1-D (Versão 3.0) na predição da lixiviação de nitrato no perfil do solo. Para tanto, dados experimentais de um estudo de lixiviação, conduzido em laboratório com três solos de diferentes texturas, submetidos a quatro doses de lodo de esgoto tratado, foram utilizados para alimentar o modelo Hydrus. As condições de contorno e iniciais das colunas experimentais foram introduzidas no modelo Hydrus após a calibração dos parâmetros da equação de Van Genuchten-Mualen, usando o volume percolado do experimento como função objetiva. Valores médios de concentração de nitrato no lixiviado, obtidos na extremidade inferior das 48 colunas de solo no laboratório (combinações de 3 solos, 4 doses de lodo e 4 repetições), foram comparados com os valores de concentração calculados pelo modelo Hydrus 1-D. O erro relativo entre os valores calculados e observados das concentrações foi de -1,97%, e o coeficiente de determinação foi de R2 = 0,96. O coeficiente de eficiência de Nash-Sutcliffe foi de E=0,95 que, combinado com os outros dois indicadores de performance, representa uma alta acurácia do modelo na predição do processo de lixiviação de nitrato nas condições estudadas.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-01
2017-12-07T05:19:36Z
2017-12-07T05:19:36Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv CHAVES, Henrique Marinho Leite et al. Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas. RBRH, Porto Alegre, v. 21, n. 1, p. 99-104, jan./mar. 2016. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2318-03312016000100099&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 8 dez. 2017. doi: http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v21n1.p99-104.
http://repositorio.unb.br/handle/10482/30493
http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v21n1.p99-104
identifier_str_mv CHAVES, Henrique Marinho Leite et al. Acurácia do modelo hydrus na predição da lixiviação de nitrato resultante da aplicação de lodo de esgoto tratado a solos de diferentes texturas. RBRH, Porto Alegre, v. 21, n. 1, p. 99-104, jan./mar. 2016. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2318-03312016000100099&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 8 dez. 2017. doi: http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v21n1.p99-104.
url http://repositorio.unb.br/handle/10482/30493
http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v21n1.p99-104
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Associação Brasileira de Recursos Hídricos
publisher.none.fl_str_mv Associação Brasileira de Recursos Hídricos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unb.br
_version_ 1814508277804826624