1 Gestão de Dados e Modelação da Toxicidade no Meio Receptor LIFE02/ENV/P/000416 Ana Rosa...
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11
Gestão de DadosGestão de Dadose Modelação da Toxicidade e Modelação da Toxicidade
no Meio Receptorno Meio Receptor
LIFE02/ENV/P/000416Ana Rosa Trancoso ([email protected])
22
ÍndiceÍndice
1.1. SIG e Gestão de DadosSIG e Gestão de Dados
2.2. ModelaçãoModelação
i.i. O que é?O que é?
ii.ii. Para que serve?Para que serve?
iii.iii. Avaliação do impacto de efluentes Avaliação do impacto de efluentes descarregados no meio receptordescarregados no meio receptor
iv.iv. Avaliação de cenários de gestãoAvaliação de cenários de gestão
33
SIG – Gestão de DadosSIG – Gestão de Dados
Base de Dados Base de Dados Georeferenciada:Georeferenciada: Armazenamento de Armazenamento de
dadosdados Facilidade de Facilidade de
pesquisapesquisa Partilha entre Partilha entre
parceirosparceiros
44
O que éO que é e e para que servepara que serve um Modelo? um Modelo?
Ferramenta de simulação dos Ferramenta de simulação dos processos processos físicosfísicos que ocorrem no meio aquático que ocorrem no meio aquático
HidrodinâmicaHidrodinâmica
Transporte de propriedades (sedimentos, nutrientes, metais, Transporte de propriedades (sedimentos, nutrientes, metais, etc...)etc...)
Processos específicos (erosão, deposição, consumo, etc...)Processos específicos (erosão, deposição, consumo, etc...)
ContinuidadeContinuidade Espacial e Temporal Espacial e Temporal
Permite avaliar Permite avaliar CenáriosCenários de Gestão de Gestão
66PARÂMETRO: Vibrio fischeri EC50 – 15 min
77
ModelaçãoModelação
Toxicidade de 2 Toxicidade de 2 efluentes efluentes descarregados na descarregados na baciabacia
Maior toxicidade a Maior toxicidade a montantemontante
Diluição no meio Diluição no meio receptor pela receptor pela precipitaçãoprecipitação
88
Aplicação ao Estuário do TejoAplicação ao Estuário do Tejo
Trancão
HidrodinâmicaHidrodinâmica SalinidadeSalinidade
99
Bettencourt, 1990
Arsénio no Estuário do TejoArsénio no Estuário do Tejo
• Indústria metalúrgica na margem Sul do estuário
• Descarga da Quimigal estimada em cerca de 2 ton As/dia para o estuário durante 36 anos
• Concentrações nos sedimentos até 3000 ppm
Zonas de deposição de sedimentos contaminados
(Fonte: Fernandes, L., 2005, Dissertação de Mestrado)
1010
Interface Gráfica – MOHID GISInterface Gráfica – MOHID GIS Geração deGeração de
Malhas curvilíneasMalhas curvilíneas Modelos digitais de terrenoModelos digitais de terreno BatimetriasBatimetrias
Delimitação de baciasDelimitação de bacias Geração de redes de Geração de redes de
drenagemdrenagem Definição automática de Definição automática de
secções transversaissecções transversais Sobreposição de mapas Sobreposição de mapas
temáticostemáticos Visualização 4DVisualização 4D
3D (x,y,z)3D (x,y,z) Tempo (t)Tempo (t)
1111
Hidrodinâmica no TrancãoHidrodinâmica no Trancão
Bacia impermeável Precipitação Outubro 2004
Precipitação [mm/h]
Caudal de escoamento superficial
Caudal na rede fluvial
Nível de água na Estação do Pinhal
0
0.5
1
1.5
2
2.5
1-Out 6-Out 11-Out 16-Out 21-Out 26-Out 31-Out
Niv
el á
gu
a (m
)
0
5
10
15
20
25
30
Pre
cip
itaç
ão (
mm
/h)
model
station
Precipitação
1212
Efluentes no Meio ReceptorEfluentes no Meio Receptor
IF05
IST32
IF03IF35
IP10
W45
IST41
IO08
IO39IC14
IR24
10-5 < Q < 10-4
10-4 < Q < 10-3
10-3 < Q < 10-2-2
Caudal de descarga [m3/s]
0.0E+00
2.0E-03
4.0E-03
6.0E-03
8.0E-03
1.0E-02
1.2E-02
IF03 IO39 IP10 IR24 IST32 W45 IF35 IST41 IC14 IF05 IO08
Efluentes
Q (
m3/
s)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
To
x (T
U)
Caudal Toxicidade
1313
Como é calculada a Toxicidade?Como é calculada a Toxicidade? Abordagem “top-down”:Abordagem “top-down”:
Efluente = mistura de substâncias Efluente = mistura de substâncias é tratado como é tratado como umauma propriedade conservativapropriedade conservativa
Modelo calcula Modelo calcula transporte e diluiçãotransporte e diluição do efluente no meio receptor do efluente no meio receptor
1
Eco
toxi
cida
de [T
U]
EC50
0.5
Fracção da Concentração Inicial
10
Toxicidade Global=
Combinação das Toxicidades
dos Efluentes
Mapas de Risco
1414
ParâmetrosParâmetros
Toxicidade no meio receptorToxicidade no meio receptor devido a devido a descargas pontuais depende de:descargas pontuais depende de:
I.I. Toxicidade da descargaToxicidade da descarga
II.II. Localização na bacia (Área drenada a montante)Localização na bacia (Área drenada a montante)
III.III. Caudal da descargaCaudal da descarga
IV.IV. Caudal no meio receptor (capacidade de diluição)Caudal no meio receptor (capacidade de diluição)
1515
II – Influência da II – Influência da LocalizaçãoLocalização do do efluenteefluente
Maior Toxicidade nas Maior Toxicidade nas cabeceirascabeceiras
Zonas mais sensíveis:Zonas mais sensíveis: Rio de LouresRio de Loures Ribeira de FanhõesRibeira de Fanhões
IST41 bastante tóxico mas IST41 bastante tóxico mas diluído no meio receptordiluído no meio receptor
IP10
IO39
IF05
IF03, IF35
IST32IST41
IO08
IC14
W45
IR24
Mais Efluentes &Mais Efluentes &Menor Capacidade de DiluiçãoMenor Capacidade de Diluição
1616
III – Influência do III – Influência do CaudalCaudal do efluente do efluente
IP10
IO39
IF05
IF03IF35
IST32
IST41IO08
IC14
W45
IR24
Efluentes descarregados em cabeceiras aumentam a toxicidade localmente (IC14; IF05, IF03, IF35)
Têm importância na composição da toxicidade global no meio receptor:
• Efluentes com grande fluxo de descarga (W45)
• Efluentes muito tóxicos independentemente do local de descarga
Contribuição de cada efluente na Toxicidade Global à saída da Bacia
IST41 - 16%
IF05 - 17%W45 - 22%
IC14 - 29%
IO39 - 7%
IO08 - 3%
IR24 - 2%
IF03 - 2%IP10 - 1%
IST32 - 1%
IF35 - 0%
1717
IV – Influência do IV – Influência do Caudal do Meio ReceptorCaudal do Meio Receptor
Diluição da Toxicidade pela
Precipitação
Precipitação [mm/h]
Precipitação variável (Outubro 2004)Precipitação variável (Outubro 2004)Precipitação e Toxicidade Global à saída da Bacia
0
1
2
3
4
5
6
5-Set 10-Set 15-Set 20-Set 25-Set 30-Set 5-Out 10-Out 15-Out 20-Out 25-Out 30-Out
Pre
cip
ita
çã
o (
mm
/h)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
To
xici
dad
e (T
U)
Precipitação
Toxicidade
1919
Cenários de GestãoCenários de Gestão
Efluente tóxico, com caudal elevado, Efluente tóxico, com caudal elevado, descarregado em cabeceira : IC14descarregado em cabeceira : IC14
AcçãoAcção
Diminuição da Diminuição da Toxicidade Toxicidade
média na bacia média na bacia (%)(%)
Pré-diluiçãoPré-diluição 11
Re-localização Re-localização da descargada descarga 2424
2020
Conclusões IConclusões I
Toxicidade no Meio Receptor proveniente de Toxicidade no Meio Receptor proveniente de Fontes Pontuais Fontes Pontuais é maior se:é maior se:
Efluente Tóxico e Caudal elevadoEfluente Tóxico e Caudal elevado Descarregado numa cabeceiraDescarregado numa cabeceira Período de SecaPeríodo de Seca
Principais Medidas:Principais Medidas: Pré-diluição do efluentePré-diluição do efluente Re-localização da descargaRe-localização da descarga Desfasamento temporal das descargasDesfasamento temporal das descargas Tratamento e descarga na ETARTratamento e descarga na ETAR
Podemos avaliar o impacto destas medidas através da
modelação!
2121
Conclusões IIConclusões II Modelação permite caracterizar o meio receptorModelação permite caracterizar o meio receptor::
Continuidade no espaço e no tempoContinuidade no espaço e no tempo Complemento de programas de monitorizaçãoComplemento de programas de monitorização
Conhecer o destino da Toxicidade no meio receptor Conhecer o destino da Toxicidade no meio receptor Quantificação do Quantificação do RISCORISCO
Identificar processos dominantesIdentificar processos dominantes
Avaliar cenários de gestãoAvaliar cenários de gestão
Ferramenta aplicável a outros sistemasFerramenta aplicável a outros sistemas
Planos de Gestão de Bacias
2222
LinksLinks
LIFE02/ENV/P/000416
www.mohid.com
www.iambiente.pt/ecoriver
APRESENTAÇÕES: www.mohid.com/GIS/Ecoriver/presentations.html/GIS/Ecoriver/presentations.html