IV Seminário de Iniciação Científica
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ESTUDO DE DESOXIGENAÇÃO DO RIO MEIA PONTE EM TRECHO URBANO DA
CIDADE DE GOIÂNIA/GO EM PERÍODO DE BAIXA VAZÃO
Ana Carolina Brito de Lima1,4, Eduardo Queija de Siqueira2,5, Orlene Silva da Costa3,4
1
Bolsista de Iniciação Científica
Pesquisador – Orientador
3
Pesquisadora – Co-Orientadora
4
Curso de Química Industrial, Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas, UEG
5
Curso de Engenharia Civil, Escola de Engenharia Civil, UFG
2
RESUMO
Os modelos matemáticos são importantes ferramentas de estudos de impacto ambiental utilizadas
em todo o mundo. Um dos principais parâmetros de entrada em modelos de qualidade de água
para oxigênio dissolvido é o coeficiente de desoxigenação (K 1 ). Este parâmetro reflete a
capacidade de autodepuração de um corpo d´água natural. Estudo do processo desoxigenação do
Rio Meia Ponte foram conduzidos em um trecho urbano de ~ 22 km da Cidade de Goiânia, em
período de baixa vazão. Amostras de água foram coletadas em quatro pontos do Rio Meia Ponte,
e análises físico-químicas de temperatura, pH, OD e DBO foram conduzidas com a finalidade de
se estimar os valores médios de demanda bioquímica de oxigênio última (L) e os valores médios
de K1 ao longo do rio.
Palavras-Chave: coeficiente de desoxigenação, rios, modelagem.
INTRODUÇÃO
O coeficiente de desoxigenação (K 1 ) ou constante de reação de decomposição da matéria
orgânica é um dos principais parâmetros de entrada em modelos de qualidade de água para
oxigênio dissolvido (OD). Os modelos de qualidade de água são modelos matemáticos
empregados como importantes ferramentas de estudos de impacto ambiental; e o coeficiente de
desoxigenação reflete a capacidade de um corpo d´água em decompor a matéria orgânica, ou
seja, de se autodepurar (Siqueira, 1996).
Pouco do processo de autodepuração do Rio Meia Ponte, um dos principais recursos
hídricos do Estado de Goiás, responsável pelo abastecimento de cerca de 60 % da água da Cidade
de Goiânia (Agência Ambiental de Goiás, 2006). O Rio Meia Ponte também é responsável pela
diluição de efluentes de vários municípios e industrias goianas.
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A necessidade de estudos de autodepuração do Rio Meia Ponte é cada vez mais urgente.
Estes estudos permitem identificar e diagnosticar fatores que determinam a qualidade de suas
águas, bem como prever os impactos decorrentes de futuras intervenções antrópicas. Os modelos
matemáticos são particularmente úteis no gerenciamento dos recursos hídricos, especialmente na
comparação de diferentes estratégias de manejo.
Os objetivos deste estudo foram:
•
estimar os coeficientes de desoxigenação (K 1 ) e as demandas bioquímicas de oxigênio final
(L) no Rio Meia Ponte em trecho urbano da Cidade de Goiânia;
•
comparar a determinação de OD com dois equipamentos eletroquímicos de mesma marca e
modelo;
•
determinar o número de amostras necessária para aplicação do método eletroquímico para
quantificação de K1 ;
•
determinar o tempo de transição da fase carbonácea e nitrogenada da progressão da DBO.
MATERIAL E MÉTODOS
O estudo do processo de desoxigenação do Rio Meia Ponto foi conduzido em um trecho
de ~ 22 km, compreendido na área urbana da Cidade de Goiânia. As coletas de amostra de água
do rio foram realizada num período caracterizado por baixa vazão, em um dia de julho de 2006.
Os pontos de amostragem no Rio Meia Ponte foram denominados de: Ponto 1 - captação de água
na Fazenda São Domingos; Ponto 2 - a montante da ETE Goiânia ; Ponto 3 - a jusante da represa
do Jaó, na BR-153; e Ponto 4 - a jusante do lançamento do Frigorífico Goiás Carne.
Em cada ponto de amostragem foram coletados 5 frascos de polietileno, com capacidade
máxima de 600 mL de água, cada frasco, fechados com tampas rosqueadas dotadas com vedador
de isopor. Estes frascos foram armazenados à temperatura de ~ 4 o C até a chegada ao Laboratório
de Saneamento da EEC/UFG para análises. In loco, foram realizadas as medidas de temperatura
(do ar e da água) e OD (com medidor eletroquímico portátil).
No laboratório, os frascos contendo água, foram incubados à temperatura de 20 °C,
durante um período de 5 dias. A cada dia de incubação, foram realizadas as análises de
temperatura, potencial hidrogeniônico (pH), oxigênio dissolvido (OD) c/ 2 equip. comparação e
demanda bioquímica de oxigênio (DBO). Estas análises foram fundamentadas na metodologia
prescrita pelo Standard Methods (1998).
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Os valores das análises de temperaturas do ar e da água, pH, OD e DBO foram registradas
em planilha eletrônica.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Gráficos de progressão da DBO em função do tempo foram construídos para cada ponto
de amostragem, como nos exemplos da Figura 1, para avaliação do processo de degradação da
matéria orgânica presente na água.
1,6
1,6
1,4
1,2
1,2
1,0
1,0
DBO (mg/L)
DBO (mg/L)
1,4
0,8
DBO
Model: K1
0,6
0,4
L
K1
0,2
2.54
0.23
±0.90024
±0.12009
0,8
DBO
Model: K1
0,6
0,4
L
K1
0,2
0,0
1.46
0.91
±0.07271
±0.12836
0,0
-0,2
-0,2
0
1
2
3
4
Tempo (dia)
5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Tempo (dia)
(a) Ponto 3 – coleta de água realizada à jusante (b) Ponto 4 – coleta de água realizada à jusante
da represa do Jaó, na BR-153.
do lançamento do Frigorífico Goiás Carne.
Figura 1: Progressão temporal da DBO.
A partir dos gráficos do perfil de DBO, de cada ponto de amostragem, foram obtidos os
valores de L (demanda bioquímica de oxigênio do último dia). Aos dados temporais de DBO foi
ajustado um modelo matemático, não- linear, representativo da degradação da matéria carbonácea
presente na água. Com este ajuste, estimou-se os coeficientes de desoxigenação (K 1 ) dos pontos
amostrado ao longo do Rio Meia Ponte.
As medidas de OD realizadas no laboratório, durante o período de incubação, com os dois
equipamentos eletroquímicos de mesma marca e modelo, apresentaram valores muito próximos.
Sendo assim, optou-se pela realização da média aritimética entre os dois valores.
A Tabela 1 apresenta os seguintes dados de campo para os diferente pontos de
amostragem de água ao longo do Rio Meia Ponte: número do ponto de coleta e suas respectivas
denominações; o horário de coleta; os valores das temperaturas do ar e da água, medidos in loco;
os valores de pH, medidos no laboratório; os valores de OD, medidos in loco; os valores médios
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de L, verificados em gráfico de DBO em função do tempo; e os valores médios estimados de K1 ,
pelo ajuste do modelo matemático aos dados experimentais.
Tabela 1: Dados da coleta de campo realizada no Rio Meia Ponte em julho de 2006.
Pontos
Denominação
Horário
Tágua
o
1
2
3
4
Captação
ETE
BR-153
Goiás Carne
11:40
09:00
13:00
13:30
( C)
18,3
18,2
20,3
20,1
Tar
pH
OD
L
K1
7,80
7,80
7,40
7,30
(mg/L)
8,10
7,90
6,90
3,00
(mg/L)
4,27
4,18
1,92
2,42
(dia )
0,11
0,18
0,37
0,13
o
( C)
22,1
18,2
28,6
28,9
-1
O número de amostra necessárias à aplicação do método eletroquímico para estimativa de
K1 foi satisfatória ao estudo em questão.
O tempo médio de transição para degradação da matéria orgânica da fase carbonácea para
a fase nitrogenada ocorreu do terceiro para o quarto dia de incubação. Esta determinação foi
realizada a partir da avaliação dos gráficos de progressão da DBO ao longo do tempo.
CONCLUSÕES
Os valores médios dos coeficiente de desoxigenação (K1 ) ao longo do rio compreenderam
na faixa de 0,11 a 0,37 dia-1 , e valores médios de L foram aproximadamente 3,20 mg/L. O tempo
de transição da fase carbonácea para a fase nitrogenada ocorreu aproximadamente no terceiro
para o quarto dia de incubação. Estes coeficientes não variaram muito espacialmente, o K1 vai
aumentando ao longo do escoamento do Rio Meia Ponte, mas quando chega no quarto ponto de
amostragem, o coeficiente de desoxigenação diminui, indicando possivelmente, que os
lançamento de poluentes tóxicos ao rio, diminuem a sua capacidade de autodepuração.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
•
Agência Ambiental de Goiás. Meia Ponte. Disponível em: <http://www.semarh. goias.gov.br/
meiaponte_APRESENTACAO.htm>. Acesso em: 03 jun. 2006.
•
APHA. AWWA. WPCF. 1998. 20.ed. Standard methods for examination of water and
wastewater. Washington D. C.
•
Siqueira, E. Q. 1996. Aplicação do modelo de qualidade de água (QUAL2E) na
modelação de oxigênio dissolvido no Rio Meia Ponte (GO). São Carlos, 1996. 90p.
Dissertação (Mestrado) - SHS - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São
Paulo.
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