Modelagem da qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Paraibuna na área urbana do município de Juiz de Fora/MG: cenário atual e futuro

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Dutra, Wander Clay Pereira
• Orientador(a): Fia, Ronaldo
• Banca de defesa: Fia, Ronaldo, Ribeiro, Celso Bandeira de Melo, Fia, Fátima Resende Luiz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Tecnologias e Inovações Ambientais
• Departamento: Não especifica vinculação com nenhum departamento
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Poluição hídrica; Modelagem computacional; QUAL2K; Qualidade da água; Water pollution; Computational modeling; Water quality
• Área do conhecimento CNPq: Hidrologia
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/46142

A fim de orientar e fundamentar a implementação de instrumentos da Política Nacional de Recursos Hídricos, Lei 9.433 de 1997, bem como o novo marco legal do saneamento básico, Lei 14.026 de 2020, que norteiam o planejamento, monitoramento e gestão de uma bacia hidrográfica, o presente trabalho objetivou contribuir para a construção de estruturas de informações sobre o Rio Paraibuna e sua bacia hidrográfica, em especial àquelas relacionadas com a quantidade e a qualidade de suas águas. O trecho de estudo é caracterizado por englobar a região central e mais urbanizada de Juiz de Fora - MG, totalizando uma extensão de estudo de 22,3 km. As campanhas de campo aconteceram nos meses de setembro/2019 (período de estiagem) e março/2020 (período chuvoso). Para a avaliação da qualidade da água, amostras foram coletadas superficialmente (20 a 30 cm) e analisadas in situ quanto ao: oxigênio dissolvido (OD), temperatura, pH e condutividade elétrica, utilizando uma sonda multiparamétrica. A DBO foi analisada em laboratório. Foram quantificadas as vazões no Rio Paraibuna à montante de cada desembocadura de seis afluentes. Ainda foram levantados os dados de velocidade média, profundidade do Rio, coeficiente de rugosidade, distância percorrida e largura do rio. Dados ambientais de temperatura, umidade relativa do ar e pluviosidade do dia de coleta foram obtidos em estação climatológica. Para simulação de cenários atuais e futuros de qualidade da água no trecho avaliado do Rio Paraibuna, foi utilizado o software QUAL2K. Encontraram-se dados de qualidade de água com reduzida qualidade, e conclui-se que a vazão tem influência direta na qualidade da água. A vazão do Rio Paraibuna à montante e à jusante do trecho estudado no período de estiagem e chuvoso foram de 3,92 e 7,02 m3 s-1, e de 60,25 e 66,44 m3 s-1, respectivamente. No período de estiagem encontrou-se OD de 0,67 mg L-1 no Rio Paraibuna e DBO de 138 mg L-1 no tributário Matirumbide. Ao calibrar o modelo matemático QUAL2K para o trecho do Rio Paraibuna conclui-se que os valores que melhor se ajustam para o coeficiente de desoxigenação (K1) variaram de 0,01 a 2,95 d-1, e o coeficiente de reaeração (K2) variou de 0,70 a 3,15 d-1. Quanto aos cenários simulados, conclui-se que o melhor resultado obtido, para o tratamento de esgoto do Rio Paraibuna, será alcançado quando aplicadas as condições do cenário 3. Este cenário contempla as ETE’s União Indústria, Santa Luzia e reforma da ETE Barbosa Laje, com redução esperada de 90% da carga poluidora nos córregos que contemplam o presente trabalho e redução de 50% da carga orgânica à montante do trecho estudado.