Analise da Qualidade da Agua do Rio Paraiba do Sul - Estudo de Caso e Autodepuracao

TRABALHO Nº 3 COMPONENTES NECESSÁRIO DO TRABALHO RESUMO E ABSTRACT INTRODUÇÃO Vão falar sobre CONTEXTO BRASILEIRO QUALIDADE DA ÁGUA E SUA IMPORTÂNCIA INFORMAÇÕES RELEVANTES SOBRE O RELEVO MATERIAIS E MÉTODOS Área de estudo DA RIO ESPECÍFICO Modelo utilizado PARÂMETROS MODELO MATEMÁTICO RESULTADOS E DISCUSSÕES gráficos utilizados e suas interpretações necessidades futuras do estudo CONCLUSÃO Referências D LIGARÁGIO D OID D DOBO D JDO D AUTE DE PARIDAD P N RIOSINIO P FOÇ FORO GERAL MÍNIMO ENT REFRENCIAS SCIENCES Resumo O presente trabalho foi realizado com o objetivo de analisar um estudo que calculou os efeitos nos parâmetros de qualidade da água do Rio Paraíba do Sul quando este serve de corpo receptor da ETE Volta Grande IV localizada na cidade de Volta Redonda RJ Dessa forma definiuse os parâmetros físicos químicos e biológicos relevantes para análise da qualidade da água dos corpos hídricos Por fim calculouse o perfil de oxigênio dissolvido e de DBO do manancial após o lançamento do efluente tratado da ETA Introdução Segundo a Política Nacional de Recursos Hídricos PNRH a água é um recurso natural limitado dotado de valor econômico Dessa forma por se tratar de um bem essencial para a sobrevivência humana e de inúmeras espécies animais deve ser um dever do poder público e de toda coletividade preservar a qualidade da água dos corpos hídricos brasileiros Sendo assim tornase imperioso estabelecer estratégias de controle de poluição e qualidade da água além de estabelecer cenários para eventuais poluições por efluentes nas águas assim podendose analisar a capacidade de autodepuração de determinados corpos hídricos brasileiros principalmente os que funcionam como corpo receptor de efluentes e posteriormente como capitação de água para consumo humano O desenvolvimento urbano desenfreado e sem planejamento compromete a qualidade da água por corpos hídricos nos quais as cidades se desenvolvem ao redor o que com o passar dos anos acaba resultando em um maior gasto econômico no desenvolvimento de tecnologias de tratamento de água Importante salientar que quando um manancial é submetido a determinado tipo de poluição principalmente por efluentes urbanos ricos em nitrogênio e fósforo este inicia um processo denominado eutrofização que consiste no aumento de nutrientes principalmente nitrogênio e fósforo do corpo dágua de forma a comprometer o equilíbrio ecológico daquele ecossistema aquático Já a autodepuração consiste na capacidade de decomposição natural da matéria orgânica presente em determinados corpos dágua Ou seja a capacidade de autodepuração de determinado corpo hídrico determina a concentração de matéria orgânica e de determinados poluentes orgânicos que o manancial é capaz de decompor sem que este entre em um processo de eutrofização e de forma que o manancial consiga reestabelecer seu equilíbrio ecológico de forma gradual e totalmente natural O presente trabalho tem como objetivo analisar a capacidade de autodepuração do Rio Paraíba do Sul utilizando dados de um artigo científico publicado no XV Simpósio de Excelência em Gestão e Tecnologia no ano de 2018 Contexto brasileiro A Lei 9433 de 8 de janeiro de 1997 estabeleceu no Brasil a Política Nacional de Recursos Hídricos PNRH determinante para uma melhor gestão das águas brasileiras Essa norma estabelece princípios objetivos e enumera alguns instrumentos para que se preserve de forma quantitativa e qualitativa as águas do país Além disso o Conselho Nacional de Meio Ambiente Conama estabelece regras de enquadramento de corpos dágua relacionados aos seus padrões mais exigentes de uso por meio da Resolução Conama 237 de 19 de dezembro de 1997 Já a Portaria nº 2914 de 12 de dezembro de 2011estabelece padrões de qualidade da água para abastecimento púbico indicando as concentrações máximas permitidas de determinados poluentes A PNRH também estabelece como um de seus instrumentos norteadores para a gestão das águas brasileiras a elaboração de Planos de Recursos Hídricos os quais têm como foco a bacia hidrográfica assim possibilitando uma gestão e planejamento dos usos do curso principal e de seus afluentes além de se preocupar também com como o nível de ocupação do solo influenciará na quantidade e qualidade das águas desses mananciais Outro instrumento importante trazido pela PNRH é a outorga que se trata de uma autorização para o uso da água a qual não está relacionada com a alienação desse bem público e sim com uma autorização de uso por tempo determinado além disso também é necessário um pedido de outorga ao órgão ambiental competente para que se autorize o lançamento de efluentes em corpos dágua Poucas instituições brasileiras utilizam a capacidade de autodepuração e aspectos qualitativos do corpo dágua como critério de outorga para lançamento de efluentes Melo 2006 Qualidade da água e sua importância Existem inúmeros parâmetros de qualidade da água eles estão relacionados com as características físicas químicas e biológicas do manancial de estudo Nesse sentido o índice de Qualidade das Águas IQA é um dos mais utilizados no Brasil ele utiliza 9 parâmetros os quais são inseridos em uma equação matemática em que se atribui pesos diferentes para cada um deles Os parâmetros são oxigênio dissolvido OD coliformes termotolerantes pH demanda bioquímica de oxigênio DBO temperatura da água nitrogênio total fósforo total turbidez resíduo total O IQA corresponde a uma metodologia de análise das características da água em que se utiliza indicadores para cada parâmetro analisado Dessa forma é possível estabelecer níveis e padrões de qualidade que auxiliam no enquadramento do corpo hídrico analisado Importante salientar que a qualidade da água não se restringe à análise do seu nível de pureza mas sim às características físicas químicas e biológicas indicadas para seu uso Esse índice ganha notoriedade pois através dele é possível se identificar a incidência de poluição principalmente a relacionada ao lançamento de esgoto doméstico in natura no corpo hídrico e analisar a capacidade de resposta natural do corpo hídrico àquele lançamento ou se há necessidade de intervenção humana para tratamento e recuperação do equilíbrio ecológico daquele ecossistema aquático A tabela abaixo demonstra quais são os níveis de variação de classificação da qualidade da água analisada pelo IQA segundo IGAM 2012 e CETESBE 2008 Além disso tornase imperioso destacar a importância de outras características do corpo hídrico relacionadas à qualidade das águas sendo um dos principais relacionados ao sucesso da vida no ecossistema aquático o oxigênio dissolvido OD O oxigênio é um gás rico na atmosfera o qual se dissolve na água por meio da diferença de pressão parcial explicada pela Lei de Henry que define a concentração de saturação de um gás na água em função da temperatura Dessa forma notase que uma característica física da água temperatura influencia diretamente na concentração de OD de um manancial Outro parâmetro importante para análise da qualidade da água de corpos hídricos é a Demanda Bioquímica de Oxigênio DBO que corresponde a quantidade de oxigênio consumida por microrganismos presentes em determinado tipo de efluente esgoto doméstico ou industrial Esse parâmetro auxilia na avaliação do nível de poluição das águas uma vez que esses microrganismos realizam a decomposição da matéria orgânica no meio aquático por meio de processos oxidativos Além disso vale destacar que altos níveis de DBO em um determinado corpo hídrico indicam que aquele local possui baixa concentração de OD ou seja esses parâmetros de qualidade da água são inversamente proporcionais indicando que quanto maior a poluição do manancial maior concentração de descarga de efluentes orgânicos mais consumo de oxigênio pelos microorganismos decompositores será necessário para se evitar a eutrofização Ademais tornase imperioso também destacar a importância da Demanda Química de Oxigênio DQO que indica a quantidade de oxigênio necessária para se decompor quimicamente a matéria orgânica presente em um efluente A principal diferença entre DBO e DQO é o processo de decomposição da matéria orgânica sendo o primeiro um processo biológico e o segundo um processo de decomposição química Notase que a DBO e a DQO são parâmetros de medição do efluente bem como os índices de concentração de nitrogênio e fósforo que também devem ser medidos e analisados antes de se descartar determinados efluentes em corpos dágua receptores Isso ocorre pois o nitrogênio e o fósforo são os principais nutrientes responsáveis pela eutrofização de corpos dágua A eutrofização corresponde ao aumento da produtividade de organismos primários no manancial causando toda uma alteração nesse ecossistema pois o aumento do número de algas na superfície da água impede a entrada de luz no manancial além de comprometer a concentração de OD na água Por outro lado o processo de autodepuração corresponde a reação do ecossistema aquático a essa poluição notase um aumento da concentração de microorganismos decompositores no meio uma queda na concentração de OD e um aumento dos parâmetros de DBO e DQO da água Com o tempo em que a matéria orgânica do efluente é decomposta a concentração de OD volta a aumentar e o equilíbrio do ecossistema aquático é reestabelecido como mostra a imagem abaixo Figura 1 Zonas de Autodepuração segundo Rodrigues 2005 Dessa forma notase que é extremamente importante saber a capacidade de autodepuração dos mananciais brasileiros principalmente os que servem de corpo receptor de Estações de Tratamento de Esgoto ETE Além disso é essencial analisar as características físicas químicas e biológicas dos corpos hídricos para se determinar a classe de enquadramento destes além de possibilitar uma melhor gestão das águas Informações relevantes sobre o artigo geral O artigo científico aqui analisado foi o de título Estudo de autodepuração do rio Paraíba do Sul após lançamento do efluente de uma ETE das autoras Luciana Nascimento Rosário e Juliana Gonçalves Fernandes O artigo foi publicado no XV Simpósio de Excelência em Gestão e Tecnologia no ano de 2018 organizado pela Associação Educacional Dom Bosco AEDB do Rio de Janeiro Materiais e Métodos O dados foram obtidos do artigo científico aqui analisado de forma a reproduzir os cálculos em planilha Excel para se conferir os valores de forma correta Área de estudo do artigo A área de estudo do artigo aqui analisado foi o Rio Paraíba do Sul um curso dágua que banha os estados de São Paulo Rio de Janeiro e Minas Gerais sendo este o curso dágua principal da Bacia Paraíba do Sul O efluente analisado foi o da ETE Volta Grande IV com parâmetros de qualidade fornecidos pela Relatório de Operação da ETE fornecidos pela Serviço Autônomo de Água e Esgoto SAEE de Volta Redonda RJ no ano de 2017 Modelo utilizado parâmetros e modelo matemático O modelo utilizado foi o desenvolvido por StreeterPhelps para cálculo de modelagem dos corpos hídricos Dessa forma utilizouse as mesmas fórmulas citadas no artigo para cálculo do perfil de OD e DBO do manancial em planilha Excel os quais são demonstrados abaixo 0 50 100 150 200 250 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 OD DISTANCIA 0 50 100 150 200 250 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 DBO5 DISTANCIA Observase que através da simulação podese observar o comportamento dos parâmetros OD e DBO que são inversamente proporcionais notase que no momento em que a concentração de OD atinge seus valores máximos a DBO do manancial é mínima Referências von Sperling M Estudos e modelagem da qualidade da água de rios 1 ed Belo Horizonte Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental Universidade Federal de Minas Gerais 2007 588p Rodrigues R B Sistema de suporte a decisão proposta para a gestão quali quantitativados processos de outorga e cobrança pelo uso da água São Paulo 2005 152p Tese de Doutorado USP BRASIL MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE Lei nº 9433 de 08011997 BrasíliaDF 1997 BRASIL CONSELHO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE Resolução CONAMA nº 357 de 17052005 BrasíliaDF 2005