Three Dimensional Characterization of Soil Macroporosity by X-Ray Microtomography

Passoni, Sabrina; Pires, Luiz F.; Heck, Richard J.; Rosa, Jadir Aparecido

doi:10.1590/01000683rbcs20140360

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“…In this plugin the measurement of the neighboring voxels average (n=124), the comparison of this average with the central voxel value and the calculation of the standard deviation (σ) is made. When σ<0.1, the voxels are classified as having low variability (homogeneous regions), which means elements of similar composition in the samples [14]. The number, volume, location (x, y, z coordinates), surface area (SA) of pores divided by the total sample volume and main axes (major, intermediate and minor) of each detected pores were obtained from the reconstructed 3D images.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…where Nvoxels corresponds to the number of voxels of V, vS is the voxel size, Vp and Vt are the volume of pores and the total image volume [14]. The number of pores (NP) was calculated taking into consideration the total number of disconnected macropores inside the total image volume.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…The analysis of the sandstone´s macroporosity is crucial due to its role in the movement of water and gases in this kind of rock [12]. From the environmental point of view, the presence of macropores is also important, because toxic substances can infiltrate quickly through sandstones and reach the groundwater effecting its quality [14]. Therefore, a study of the number of macropores, as well as their size and distribution, shapes and connectivity, is crucial for a better characterization of sandstones.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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X-ray Microtomography to Quantify Morphological Sandstones Properties

Pires

Melo

Borges

et al. 2019

Braz. arch. biol. technol.

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The sandstones of the Furnas Formation in the State of Paraná, south of Brazil, are located in regions with great importance due to the natural heritage found in the rocky forms and associated flora and fauna. This paper presents a detailed analysis of the internal structure of diverse sandstones of the Furnas Formation. X-ray microtomography allowed 3D characterization of the number, pore size and shape distributions of the sandstones. Images with voxel size of 60 3 µm 3 were utilized to evaluate the sandstone's HIGHLIGHTS • Coarser sandstones presented higher porosities. • Fine sandstones had larger number of pores. • Genetic factors affected the size and shape of pores. • 3D images with voxel size of 60 3 µm 3 were evaluated.

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Section: Methodsmentioning

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Section: Methodsmentioning

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Section: Introductionmentioning

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X-ray Microtomography to Quantify Morphological Sandstones Properties

Pires

Melo

Borges

et al. 2019

Braz. arch. biol. technol.

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“…Essa subclassificação foi feita através de uma correlação com os volumes ocupados pelos grão do solo, como cascalho, areia e silte, de acordo com o diâmetro de uma esfera equivalente desses grãos, segundo a Sociedade Internacional de Ciência do Solo, seguindo os critérios de classificação adotado por Passoni et al (2015).…”

Section: Os Vazios Do Tipo Grande (G) Foram Considerados Como Vazios unclassified

Microtomografia computadorizada de raios-X na caracterização morfométrica dos poros de Neossolo Regolítico Eutrofico

Costa

Antonino

Heck

et al. 2016

J. Env. Anal. Progr.

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O arranjo, orientação e organização dos grãos do solo de diferentes características são fatores determinísticos da estrutura do solo, como também, da porosidade desse meio. A porosidade possui forte influência na aeração, na transferência de água/solutos/gases/calor, na resistência à penetração e ramificação de raízes e no desenvolvimento de microorganismos, podendo ser um elemento importante na determinação da qualidade de um solo. A avaliação morfométrica do espaço poroso de um Neossolo Regolítico Eutrófico (NRe) utilizando a Microtomografia Computadorizada de Raios-x é objetivo deste estudo, onde foram analisados os atributos físicos do solo e os tamanhos, as formas e as inclinações dos vazios intra-agregados. O NRe apresentou uma porosidade de 28% (27% de vazios inter-agregados e 1% de vazios intra-agregados) e 73% de agregados. Cerca de 73% dos vazios intra-agregados possuem volumes entre 1,278 x 10-4 a 6,545 x 10-2 mm³. Há um maior volume de vazios complexos e alongados, os quais favorecem a condução de água pelo solo, e um maior volume de poros achatados, podendo indicar um certa compactação desse meio. Os vazios apresentaram-se em sua maioria como quase horizontais e inclinado, resultado da resistência a penetração de raízes devido a presença de lamelas argilosas nesse solo. A aplicação de microtomografia computadorizada de raios-X se mostrou eficiente na caracterização micromorfométrica da porosidade do solo.

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“…investigate if the adopted soil management are recuperating. Passoni et al (2015) characterized soil block's macroporous by using a medical microtomograph. Pires, et al…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The environment qualities evaluation of a degraded area in recuperation and the drying process of a Brazilian soil using nonconventional methods at micrometric scale

Tseng¹

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O solo é um recurso fundamental no meio ambiente, seu uso sustentável é vital para prover alimentos e consequentemente a continuidade da vida na Terra. No entanto, estado atual desse recurso no mundo encontra-se em condição crítica, logo as medidas de recuperação devem ser adotadas urgentemente, consequentemente a necessidade de métodos adequados para avaliação dessas medidas. O objetivo desse estudo é proporcionar uma avaliação holística sobre a arquitetura do solo em diferentes estados de recuperação, assim como sua interação com fluido no meio ambiente utilizando métodos não convencionais. Logo, foi organizado um pacote de ferramentas que permitam analisar a física solo no âmbito de geometria, morfometria e energia, proporcionando parâmetros físicos que indicam a qualidade física e ambiental; Em seguida esse pacote foi aplicado no estudo de seis tipos de manejos com diferentes estágios de desenvolvimento, envolvendo os parâmetros físicos derivados do pacote, mostrando assim a eficiência das técnicas de recuperação sob diferentes perspectivas;Assim foi realizado também a avaliação da dinâmica da água no solo em uma situação particular utilizando as mesmas ferramentas, proporcionando conhecimentos sobre o essa interação no meio ambiente ao longo do tempo. Finalmente, espera-se com esse trabalho novos olhares sobre esse recurso precioso no meio ambiente. Soil is a fundamental resource in the environment, its sustainable use is vital to food supply and, consequently, life continuity on the Earth. However, the currently status of this resource in the world is critical and, therefore, the need of soil recovery measures and methods to evaluate it is urgent. The aim of this study is to provide a holistic evaluation about soil architecture at different recovery states, as well as its interaction with fluid in the environment by using nonconventional methods. It was organized a tool package that allows to analyze soil physical at geometric, morphometric and energy scope, to show in a more efficient way, which physical parameters indicate the physical and environmental quality. Subsequently, this package was applied to the study of six types of managements in different stages of development by using of physical parameter derived from the package; It was also analyzed the efficiency of recovery techniques under different perspectives. In addition, the soil-water dynamic was evaluated in a particular condition by using the same tools, offering knowledge about this interaction in the environment along the time. Finally, it is expected that this work can bring new insight on preservation and recovery of this environmental resource. Palavras-chaves:

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Three Dimensional Characterization of Soil Macroporosity by X-Ray Microtomography

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X-ray Microtomography to Quantify Morphological Sandstones Properties

X-ray Microtomography to Quantify Morphological Sandstones Properties

Microtomografia computadorizada de raios-X na caracterização morfométrica dos poros de Neossolo Regolítico Eutrofico

The environment qualities evaluation of a degraded area in recuperation and the drying process of a Brazilian soil using nonconventional methods at micrometric scale

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