[pt] APLICAÇÃO DE MODELOS DE BALANÇO DE MASSA, FUNDAMENTADOS NA AQUIVALÊNCIA, NA AVALIAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE METAIS EM LAGOAS COSTEIRAS DO MUNICÍPIO DO RIO DE JANEIRO

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: JESSICA ROCHA DA SILVA
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: MAXWELL
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=64163&idi=1
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http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.64163
Resumo: [pt] Os modelos de balanço de massa servem como ferramenta para compreender e/ou quantificar o comportamento e destino de compostos químicos no meio ambiente, através dos diferentes compartimentos ambientais. Estes têm como finalidade principal a obtenção de um panorama geral e observação das conexões entre diversos fatores que impactam na concentração, no transporte e na transformação de compostos químicos. A Lagoa Rodrigo de Freitas e o Complexo Lagunar de Jacarepaguá, no Rio de Janeiro, são regiões costeiras que funcionam como bacias de acumulação sofrendo constantemente com problemas relacionados à poluição, por estarem situadas em regiões de alta urbanização, densidade demográfica e fluxo de veículos. Trabalhos de monitoramento realizados nas regiões apontam que as lagoas apresentam concentrações elevadas de metais, que quando liberados no meio ambiente tendem a se distribuir e acumular em diferentes compartimentos, bióticos e abióticos. Estes contaminantes apresentam persistência ambiental, estão frequentemente biodisponíveis no compartimento aquático e muitas vezes levam a efeitos tóxicos, tanto para a biota exposta quanto para os humanos. Todavia algumas regiões são de difícil monitoramento devido a questões logísticas e financeiras, e o uso desse tipo de modelagem vêm sendo empregada como uma ferramenta interessante. Neste contexto, o presente trabalho descreve os resultados da modelagem ambiental, tendo a aquivalência como critério de equilíbrio, na análise do destino e transporte de diferentes metais nas duas regiões supracitadas, através da estimativa e discussão das taxas de fluxos, regiões de acúmulo, variações locais e graus de complexidade dos modelos. Os resultados indicam que, em ambos os casos, houve um bom ajuste dos modelos para a realidade local. Na Lagoa Rodrigo de Freitas a maior remoção de metais ocorreu através do ar (89,88 por cento). Água e sedimento (49,11 por cento) foram as regiões que mais trocaram metais, sendo também a poeira urbana uma importante fonte de troca. Sedimento, poeira urbana e emissões diretas no meio aquático contribuíram mais significativamente para o transporte de metais para a água (maior 75 por cento). Na Lagoa de Jacarepaguá a maior remoção de metais ocorreu através do ar (49,36 por cento) e soterramento (28,42 por cento). A advecção do ar (49,39 por cento) e da água (44,68 por cento) foram as maiores vias de remoção de metais na Lagoa da Tijuca, enquanto na Lagoa de Marapendi a remoção se deu quase exclusivamente através da advecção no ar. A advecção da água e o sedimento foram as principais fontes de metais para as águas das Lagoas de Jacarepaguá e Tijuca, enquanto o ar foi o responsável por grande parte desse aporte na Lagoa de Marapendi, sendo justificado pela configuração espacial das lagoas e as premissas adotadas no modelo. As regiões com maior tendência de acúmulo de metais foram o sedimento, o solo e a poeira urbana. O maior grau de complexidade do modelo em comparação a um modelo mais simplificado e a maior quantidade/confiabilidade dos dados ambientais aumentaram a precisão das predições do modelo. Estes resultados certificam o uso desse tipo de modelagem como ferramenta auxiliar no controle, classificação e avaliação de risco e tomada de decisões pelos órgãos competentes.
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A Lagoa Rodrigo de Freitas e o Complexo Lagunar de Jacarepaguá, no Rio de Janeiro, são regiões costeiras que funcionam como bacias de acumulação sofrendo constantemente com problemas relacionados à poluição, por estarem situadas em regiões de alta urbanização, densidade demográfica e fluxo de veículos. Trabalhos de monitoramento realizados nas regiões apontam que as lagoas apresentam concentrações elevadas de metais, que quando liberados no meio ambiente tendem a se distribuir e acumular em diferentes compartimentos, bióticos e abióticos. Estes contaminantes apresentam persistência ambiental, estão frequentemente biodisponíveis no compartimento aquático e muitas vezes levam a efeitos tóxicos, tanto para a biota exposta quanto para os humanos. Todavia algumas regiões são de difícil monitoramento devido a questões logísticas e financeiras, e o uso desse tipo de modelagem vêm sendo empregada como uma ferramenta interessante. Neste contexto, o presente trabalho descreve os resultados da modelagem ambiental, tendo a aquivalência como critério de equilíbrio, na análise do destino e transporte de diferentes metais nas duas regiões supracitadas, através da estimativa e discussão das taxas de fluxos, regiões de acúmulo, variações locais e graus de complexidade dos modelos. Os resultados indicam que, em ambos os casos, houve um bom ajuste dos modelos para a realidade local. Na Lagoa Rodrigo de Freitas a maior remoção de metais ocorreu através do ar (89,88 por cento). Água e sedimento (49,11 por cento) foram as regiões que mais trocaram metais, sendo também a poeira urbana uma importante fonte de troca. Sedimento, poeira urbana e emissões diretas no meio aquático contribuíram mais significativamente para o transporte de metais para a água (maior 75 por cento). Na Lagoa de Jacarepaguá a maior remoção de metais ocorreu através do ar (49,36 por cento) e soterramento (28,42 por cento). A advecção do ar (49,39 por cento) e da água (44,68 por cento) foram as maiores vias de remoção de metais na Lagoa da Tijuca, enquanto na Lagoa de Marapendi a remoção se deu quase exclusivamente através da advecção no ar. A advecção da água e o sedimento foram as principais fontes de metais para as águas das Lagoas de Jacarepaguá e Tijuca, enquanto o ar foi o responsável por grande parte desse aporte na Lagoa de Marapendi, sendo justificado pela configuração espacial das lagoas e as premissas adotadas no modelo. As regiões com maior tendência de acúmulo de metais foram o sedimento, o solo e a poeira urbana. O maior grau de complexidade do modelo em comparação a um modelo mais simplificado e a maior quantidade/confiabilidade dos dados ambientais aumentaram a precisão das predições do modelo. Estes resultados certificam o uso desse tipo de modelagem como ferramenta auxiliar no controle, classificação e avaliação de risco e tomada de decisões pelos órgãos competentes.[en] Mass balance models serve as a tool to understand and/or quantify the behavior and fate of chemical compounds in the environment, across different environmental compartments. These have as main purpose to obtain an overview and observation of the connections between different factors that impact the concentration, transport, and transformation of chemical compounds. The Rodrigo de Freitas lagoon and the Jacarepaguá lagoonal complex, in Rio de Janeiro, are coastal regions that function as accumulation basins, constantly suffering from problems related to pollution, as they are located in regions of high urbanization, demographic density and vehicles flow. Monitoring work carried out in the regions indicates that the lagoons have high concentrations of metals, which when released into the environment tend to be distributed and accumulated in different compartments, biotic and abiotic. These contaminants have environmental persistence, are often bioavailable in the aquatic compartment, and often lead to toxic effects, both for exposed biota and for humans. However, some regions are difficult to monitor due to logistical and financial issues, and the use of this type of modeling has been used as an interesting tool. In this context, the present work describes the results of the environmental modeling, having aquivalence as a balance criterion, in the analysis of the destination and transport of different metals in the two aforementioned regions, through the estimation and discussion of the flow rates, accumulation regions, local variations and degrees of complexity of the models. The results indicate that, in both cases, there was a good adjustment of the models to the local reality. In Rodrigo de Freitas lagoon, the highest removal of metals occurred through air (89.88 per cent). Water and sediment (49.11 per cent) were the regions that most exchanged metals, with road dust also being and important source of exchange. Sediment, road dust, and direct emissions into aquatic environment contributed most significantly to the transport of metals into water (more than 75 per cent). In the Jacarepaguá lagoon, the highest metal removal occurred through air (49.36 per cent) and burial (28.42 per cent). Air (49.39 per cent) and water (44.68 per cent) advection were the major means of metal removal in the Tijuca lagoon, while in the Marapendi lagoon removal occurred almost exclusively through air advection. The advection in water and sediment were the main sources of metals for the waters of the Jacarepaguá and Tijuca lagoons, while the air was responsible for a large part of this contribution in the Marapendi lagoon, being justified by the spatial configuration of the lagoons and the assumptions adopted in the model. The regions with the greatest tendency for metal accumulation were sediment, soil and road dust. The greater degree of complexity of the model compared to a more simplified model and the greater quantity/reliability of the environmental data increased the accuracy of the model s predictions. These results certify the use of this type of modeling as an auxiliary tool in the control, classification and risk assessment, and decision-making by the competent agencies.MAXWELLRODRIGO FERNANDES MAGALHAES DE SOUZARODRIGO FERNANDES MAGALHAES DE SOUZARODRIGO FERNANDES MAGALHAES DE SOUZAJESSICA ROCHA DA SILVA2023-09-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=64163&idi=1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=64163&idi=2http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.64163porreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-09-29T00:00:00Zoai:MAXWELL.puc-rio.br:64163Repositório InstitucionalPRIhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/ibict.phpopendoar:5342023-09-29T00:00Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)false
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