Artigo Feira de matemática
1. Introdução
O crescimento populacional acelerado, o desenvolvimento industrial e outras atividades
humanas exigem cada vez mais o uso da água. Esta crescente demanda por água, ocasiona a
geração de resíduos líquidos que são muitas vezes lançados in natura nos corpos hídricos,
alterando suas características naturais. Uma vez que a oferta de água se encontra,
em alguns locais do país, menor que a demanda, não é mais admissível
que um rio seja utilizado apenas com a finalidade de diluir efluentes,
inviabilizando outros usos (BÁRBARA, 2006). Desta forma, a água deve ser
detentora de um nível de qualidade mínima.
A qualidade da água, pode ser entendida como o conjunto das
características físicas, químicas e biológicas que esse recurso natural deve
possuir para atender aos diferentes usos à qual a água se destina (ARAÚJO
& SANTAELLA, 2001);(LIMA, 2001); CONAMA, 2005). Assim, de acordo com
Cunha et al. (2001), o conceito de qualidade da água é dependente da sua
finalidade, possuindo valor relativo. (TUCCI, HESPANHOL, & NETTO, 2001)
e SEMA/SP (2000) acrescentam, que a qualidade varia de um corpo hídrico
para outro, uma vez que é diretamente influenciada pelas condições
geomorfológicas particulares de cada bacia.
Existem diversas maneiras de causar impactos na qualidade de um corpo
hídrico, tendo em vista que são diversas as fontes poluidoras responsáveis
por mudanças químicas e biológicas no meio, logo, produzem efeitos com
intensidades equivalentes ao seu nível de poluição.
As interferências resultantes de ações antrópicas, têm características
delicadas, pois introduzem no meio aquático, substâncias que muitas
vezes nunca estiveram presentes ou que existem naturalmente em
pequena quantidade, necessitando por consequência, de uma nova
interferência humana para a remoção destes nutrientes da água
(BÁRBARA, 2006). Desta forma, diz-se que o corpo hídrico está poluído.
Segundo LIMA, 2001, a poluição hídrica, é a consequência de qualquer
mudança na qualidade física, química, radiológica ou biológica da água,
causada diretamente pelo homem ou por suas atividades, e que pode ser
prejudicial ao uso presente, futuro ou potencial desse recurso natural.
A Tabela 1.1 apresenta os principais poluentes e seus respectivos
componentes que atingem as correntes hídricas situadas dentro ou nas
proximidades das zonas urbanas.
Tabela 1.1 Principais fontes poluidoras dos corpos hídricos em zonas urbanas
Tipo de poluente
Fontes pontuais fontes difusas
Esgoto
doméstico
Esgoto
industrial
Escoamento
agrícola
Escoamento
Urbano
Material orgânico X X X X
Nutrientes X X X X
Organismos
patogênicos
X X X X
Sólidos
suspensos/sedime
ntos
X X X X
Metais tóxicos - X - X
Sais - X X X
Materiais
orgânicos tóxicos
- X X -
Temperatura - X - -
Fonte: Lima, 2001
Analisando a Tabela 1.1 é possível perceber como a interferência humana
é responsável pela diminuição da qualidade da água num corpo hídrico.
Dessa maneira, na tentativa de desenvolver mecanismos de
acompanhamento da qualidade da água, os órgãos ambientais pré-
definiram alguns indicadores físicos, químicos e biológicos que, analisados
em conjunto, possibilitam verificar os níveis de poluição de um
determinado manancial (BÁRBARA, 2006).
Esses indicadores são chamados de parâmetros de qualidade da água. De
forma geral, um monitoramento hídrico, objetiva:
Avaliar, de maneira abrangente a evolução da qualidade das águas dos
corpos hídricos;
Identificar trechos de rios onde a água possa estar mais degradada,
possibilitando o gerenciamento dos recursos hídricos de forma concisa e
sensata;
Subsidiar o diagnóstico da qualidade das águas doces utilizadas para o
abastecimento público ou para outros usos;
Identificar as áreas prioritárias no controle da poluição dos recursos
hídricos;
Fornecer subsídios técnicos para elaboração de relatórios que
caracterizem os recursos hídricos de uma determinada região (BÁRBARA,
2006).
2. Parâmetros analisados
Dentre os diversos parâmetros que avaliam e determinam a qualidade de
água de determinado corpo hídrico, neste trabalho, foram escolhidos 2
parâmetros, usualmente utilizados como indicadores de despejo de esgoto
doméstico ou matéria orgânica nos corpos hídricos. Esta fonte pontual de
poluição, influencia diretamente no índice desses 2 parâmetros. A
demanda bioquímica de oxigênio (DBO) é o parâmetro mais utilizado na
determinação do oxigênio dissolvido consumido pelos microrganismos
aeróbios e facultativos no processo de oxidação da matéria orgânica
biodegradável (BÁRBARA, 2006). Quanto mais elevado for a quantidade de
matéria orgânica, mais OD (Oxigênio Dissolvido) será necessário para que
os seres decompositores estabilizem a mesma (CHAPRA, 1997; SEMA/SP,
2000; MOTA, 2003). Segundo EIGER, 2003 e RODRIGUES, 2005, a DBO não
serve como única medida para avaliar o impacto do descarte de
substâncias orgânicas na água. O fato de tal parâmetro possibilitar uma
avaliação consideravelmente importante do estado da qualidade da água
de um rio qualquer, vez que é uma medida indireta do consumo de
oxigênio dissolvido do meio hídrico (BÁRBARA, 2006). O Oxigênio
Dissolvido (OD) é um dos constituintes mais importantes do meio
aquático, talvez o principal parâmetro utilizado nos estudos de qualidade
da água, uma vez que é de necessidade vital para a maioria dos
organismos que nela vivem.
O OD é um bom indicador da capacidade que um corpo hídrico tem de
promover a autodepuração da matéria orgânica descartada em seu curso.
Os fatores que mais influenciam a concentração desse gás no ambiente
aquático são (FEPAM, 1996; ANEEL, 1999):
a temperatura da água (que, quanto mais alta, menor será a concentração
de saturação de OD presente no meio hídrico; porém, maior será a
capacidade de reaeração do corpo d’água),a pressão atmosférica, altitude
e a salinidade.
Por meio do monitoramento do oxigênio dissolvido é possível determinar o grau de poluição e
de autodepuração dos cursos de água. “A sua medição é simples e o seu teor pode ser
expresso em concentrações, quantificáveis e passíveis de modelagem matemática.” (VON
SPERLING, 2007, v.7, p.302).
3. Autodepuração
No entanto, não é absolutamente proibido lançar despejos nos rios, pois, possuem a
capacidade de transformá-los e, por meio de mecanismos naturais, as águas retornam às
características anteriores à poluição, em um fenômeno conhecido como autodepuração (VON
SPERLING, 1996). Pesquisas nesta área são importantes para entender este fenômeno com a
finalidade de garantir a utilização de critérios técnicos na determinação da qualidade da água
do curso d’água e sua capacidade de recuperação, a qualidade permitida para o efluente
tratado a ser lançado, definindo o nível de tratamento necessário, sempre respeitando a
classificação do curso de água, conforme determinado pelo Conselho Nacional do Meio
Ambiente (CONAMA) na Resolução 357:2005 (PAULA, 2011). A avaliação da
autodepuração de um rio é normalmente realizada utilizando modelagem matemática. O
modelo mais conhecido é Streeter e Phelps, desenvolvido em 1925. Esta modelagem é
representada por um conjunto de equações, que visam analisar o comportamento do oxigênio
dissolvido da água e da matéria orgânica, ao longo do tempo e do espaço, após o lançamento
de efluente no corpo hídrico (PAULA, 2011). Neste sentido, a grande importância do
conhecimento do fenômeno de autodepuração e de sua quantificação, está na capacidade de
assimilação dos rios e do lançamento de dejetos, além da capacidade do corpo d’água. O
conhecimento da capacidade de um corpo d’água assimilar, ou depurar os despejos nele
lançados é, então, fundamental para verificar se populações à jusante do lançamento serão
prejudicadas devido à poluição à montante (PAULA, 2011).
4. Área de estudo
VON SPERLING, M. Estudos e modelagem da qualidade da água de rios. 588p.Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais,Belo Horizonte, 2007. (Princípios do tratamento biológico de águas residuárias, v.7).
VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 2. ed.243p. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Federal de MinasGerais, Belo Horizonte, 1996. (Princípios do tratamento biológico de águas residuárias, v.1).
RODRIGUES, R.B. Sistema de Suporte à Decisão Proposto para a Gestão Quali-
Quantitativa dos Processos de Outorga e Cobrança pelo Uso da Água. Tese de
Doutorado. São Paulo, SP: USP. 155 p. 2005.
EIGER, S. Autodepuração dos Cursos D’água. In: Reuso de Água. Barueri, SP:
Manole [ET al.]. 579 p. 2003.
SEMA/SP - SECRETARIA DE ESTADO DO MEIO AMBIENTE. A Qualidade das
Águas. Série Manuais Ambientais. São Paulo, SP: CETESB [et al.]. 2. ed. 44
p. 2000.
LIMA, E.B.N. Modelação Integrada para Gestão da Qualidade da Água na Bacia do Rio
Cuiabá. Tese de Doutorado. Rio de Janeiro, RJ: UFRJ. 184 p. 2001.
CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução n° 001, de 21
de
janeiro de 1986. Disponível em: <http://www.lei.adv.br/001-86.htm>. Acesso
em 20/4/2006, às 15:18.
__________. Resolução n° 357, de 18 de junho de 2005. Disponível em:
<http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf>. Acesso
em: 5/7/2006, às 10:08.
ARAÚJO, J., & SANTAELLA, S. (2001). Gestão da qualidade. In: Gestão das Águas. Porto Alegre, RS: Nilson
Campos e Ticina Studart.
LIMA, E. B. (2001). Modelação Integrada para gestão da qualidade da água na Bacia do Rio Cuiabá. Rio de
Janeiro, RJ: UFRJ.
TUCCI, C. E., HESPANHOL, I., & NETTO, O. M. (2001). Gestão da água no Brasil. Brasília: UNESCO.
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do
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estudo de caso no ribeirão do Feijão (São Carlos - SP). In: Revista de
Ciência e Tecnologia do
Estado do Amapá. Macapá, AP: UNIFAP. v. 2. n. 1. 90 - 111. 2001.
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