Avaliação da Qualidade da Água

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1 Propriedades da água Estado líquido numa gama de temperaturas alargada (0º - 100º C) Elevada capacidade calorífica Elevado calor de vaporização Água no estado líquido dissolve uma variedade de compostos Elevada tensão superficial Expande quando congela 1

2 O CICLO DA ÁGUA

3 Classificação das fontes de poluição da água Pontuais ex.: fábricas, ETAR, indústria Difusas ex.: agricultura, gado 3

4 Exemplos de aplicação da modelação da qualidade da água: Eutrofização Bioacumulação Lixos tóxicos Descargas Tipos de modelos matemáticos 1D (unidimensionais) modelação segundo a direcção do escoamento D (bidimensionais) modelação segundo duas dimensões 3D (tridimensionais) modelação segundo 3 dimensões mais complexos Modelos de regime permanente não consideram variações no tempo 4

5 MOHID Modelo dinâmico 3D Modelação da qualidade da água no estuário do rio Tejo 5

6 Modelação da concentração de oxigénio dissolvido (OD) após uma descarga Conceitos OD oxigénio dissolvido [mg/l] OD sat conc. de saturação de oxigénio dissolvido [mg/l] OD sat, T,65 0,410 T + 0, T 0, T D défice de oxigénio [mg/l] D OD OD sat, T CBO 0º 5 carência bioquímica de oxigénio a 0º, durante 5 dias - consumo de oxigénio para a oxidação da matéria orgânica por via biológica CBO L CBO último consumo de oxigénio necessário para a oxidação de toda a matéria orgânica biodegradável CBO L CBO 1 e 0 5 5K K 1 0º constante de desoxigenação, a 0ºC 1 3 6

7 Modelo de Streeter-Phelps Modelo unidimensional Descarga pontual Balanço de massa a um volume de controlo Fontes Volume de controlo Sumidouros Principais fontes: Rearejamento Fotossíntese OD proveniente do efluente dl dt K L 1 Principais sumidouros: Oxidação de substâncias dd carbonatadas K D dt Oxidação de substâncias azotadas Oxidação dos sedimentos do curso de água Respiração das plantas aquáticas K 0º constante de rearejamento, a 0ºC 7

8 dd dt K1 L K D i K CBO 1 L D( t) i K K 1 [ K K t ] 1t K t e e + D e D(t) défice de oxigénio no instante t [mg/l] D i défice de oxigénio no instante inicial (após a descarga [mg/l] K 1, K constantes à temperatura da mistura CBO Li CBO último inicial (após a descarga) [mg/l] Determinação dos valores após a descarga Médias ponderadas pelo caudal 0 0 CBO5 Q CBO5 mistura Q1 + OD Q 1 1 OD mistura Q1 + + ODQ Q CBO Q 0 5 Q T Q 1 1 T mistura Q1 + + TQ Q 1 valor do parâmetro no rio - valor do parâmetro na descarga 8

9 Curva SAG Evolução da concentração de OD no espaço através da velocidade do rio x V t OD [mg/l] Ponto crítico: (x c, OD c ) OD c Descarga x [m] No ponto crítico t c K 1 K 1 K CBO 1 Dc e K 1 L K t c dd dt 0 K Di( K K ln 1 K1 KCBO 1 u 1 9

10 Correcção das constantes K 1 e K em função da temperatura K T 0 1, T 1047, K10, K, T ( D V ) 0,5 m 1,5 h onde D m (0, ) 1,037 T 0 D m - coeficiente de difusão molecular [m 3 /dia] T - Temperatura [ºC] V - Velocidade média do escoamento [m/dia] h - Profundidade média do escoamento [m] 10

11 DL 36/98, de 1 de Agosto estabelece normas, critérios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o meio aquático e melhorar a qualidade das águas em função dos seus principais usos 11

12 DL 36/98, 1 de Agosto (continua) 1