MODELAGEM MATEMÁTICA DOS EFLUENTES NO RIO PARAÍBA DO SUL NA CIDADE DE CAMPOS DOS GOYTACAZES

por Mariane Rangel de Matos publicado 10/02/2021 16h27, última modificação 20/10/2023 16h30

Cristine Nunes Ferreira

A crescente pressão sobre os recursos hídricos, o aumento e a diversificação das fontes de poluição tornam o monitoramento da qualidade da água necessário. Foi analisado a tendência de mudança das propriedades ao longo do rio Paraíba do Sul em Campos dos Goytacazes – RJ, considerando o trecho da entrada dos efluentes outorgados, da área que compreende a estação INEA PS441. Este trabalho objetivou contribuir com o diagnóstico e gestão ambiental através da análise das outorgas concedidas pela Agência Nacional de Águas. Para alcançar este objetivo foi considerado os limites máximos e mínimos utilizando a lei CONAMA. Especificamente, buscou-se analisar as equações de difusão com os parâmetros que interfiram com a qualidade da água; utilizar dados das agências governamentais para calibrar equações de difusão; comparar os modelos de difusão que podem descrever o comportamento dos efluentes no rio, aplicar o método de regressão linear considerando dados anuais visando entender o papel da temperatura e propor um novo modelo para inclusão de novos poluentes. Na modelagem utilizou-se uma plataforma de simulação, onde foi incluído as características do modelo comparando um modelo generalizado e o de Streeter-Phelps. Como resultado verificou-se que o modelo mais geral para novos poluentes se acopla da mesma forma que o de Streeter-Phelps, ou seja, de forma linear. Esta análise foi importante para determinar o impacto de novos poluentes nas outorgas concedidas pela ANA, pois no modelo considerado da ANA só se leva em consideração o OD e a DBO.

Palavras-chave: qualidade da água, modelos de difusão, outorgas, efluentes.

The increasing pressure on water resources, the increase and diversification of pollution sources make monitoring of water quality necessary. The trend of changing of properties along the Paraíba do Sul River in Campos dos Goytacazes - RJ was analyzed, considering the portion of the effluent input granted, from the area comprising the INEA PS441 station. This work aims to contribute to the diagnosis and environmental management through the analysis of the grants granted by the National Water Agency (ANA). To achieve this objective, maximum and minimum limits were considered using the CONAMA law. Specifically, we sought to analyze diffusion equations with parameters that interfere with water quality; use data collected by government agencies to calibrate the diffusion equations; compare between the diffusion models that can describe the behavior of the effluents in the river; apply the linear regression method considering annual data in order to understand the role of temperature and propose a new model for the inclusion of new pollutants. For the modeling a simulation platform was used, where the characteristics of the model were included comparing a generalized model and that of Streeter-Phelps. As a result, it was found that the more general model for new pollutants is coupled in the same way as that of Streeter-Phelps, that is linearly. This analysis was important to determine the impact of new pollutants on the grants granted by ANA, since in the model considered by ANA only OD and DBO are taken into account.

Key-words: water quality, diffusion models, grants, effluents.

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