Gestão de Dados
e Modelação da Toxicidade
no Meio Receptor
Ana Rosa Trancoso ([email protected])
LIFE02/ENV/P/000416
1
Índice
1. SIG e Gestão de Dados
2. Modelação
i.
O que é?
ii. Para que serve?
iii. Avaliação do impacto de efluentes
descarregados no meio receptor
iv. Avaliação de cenários de gestão
2
SIG – Gestão de Dados

Base de Dados
Georeferenciada:



Armazenamento de
dados
Facilidade de
pesquisa
Partilha entre
parceiros
3
O que é e para que serve um Modelo?

Ferramenta de simulação dos processos
físicos que ocorrem no meio aquático



Hidrodinâmica
Transporte de propriedades (sedimentos, nutrientes, metais,
etc...)
Processos específicos (erosão, deposição, consumo, etc...)

Continuidade Espacial e Temporal

Permite avaliar Cenários de Gestão
4
PARÂMETRO: Vibrio fischeri EC50 – 15 min
6
Modelação

Toxicidade de 2
efluentes
descarregados na
bacia


Maior toxicidade a
montante
Diluição no meio
receptor pela
precipitação
7
Aplicação ao Estuário do Tejo


Hidrodinâmica
Salinidade
Trancão
8
Arsénio 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
Bettencourt, 1990
Zonas de deposição de
sedimentos contaminados
(Fonte: Fernandes, L., 2005, Dissertação de Mestrado)
9
Interface Gráfica – MOHID GIS

Geração de

Malhas curvilíneas

Modelos digitais de terreno

Batimetrias

Delimitação de bacias

Geração de redes de
drenagem

Definição automática de
secções transversais

Sobreposição de mapas
temáticos

Visualização 4D

3D (x,y,z)

Tempo (t)
10
Hidrodinâmica no Trancão
Nível de água na Estação do Pinhal
0
5
Precipitação
[mm/h]
Nivel água (m)
2
10
1.5
model
station
 Bacia impermeável 15
Precipitação
 Precipitação Outubro
20 2004
1
0.5
0
1-Out
Precipitação (mm/h)
2.5
25
Caudal de escoamento
superficial
30
6-Out
11-Out
16-Out
21-Out
26-Out
31-Out
Caudal na rede fluvial
11
Efluentes no Meio Receptor
IF05
Toxicidade
1.2E-02
1
1.0E-02
0.8
8.0E-03
0.6
6.0E-03
0.4
4.0E-03
0.2
2.0E-03
0.0E+00
IST32 IP10
IST41
Efluentes
IO08
IF03
IF35
IC14
0
IF03 IO39 IP10 IR24 IST32 W45 IF35 IST41 IC14 IF05 IO08
IO39
Caudal de descarga [m3/s]
10-5 < Q < 10-4
W45
10-4 < Q < 10-3
IR24
10-3 < Q < 10-2
12
Tox (TU)
Q (m3/s)
Caudal
Como é calculada a Toxicidade?

Ecotoxicidade [TU]

Abordagem “top-down”:

Efluente = mistura de substâncias é tratado como uma
propriedade conservativa
Modelo calcula transporte e diluição do efluente no meio receptor
Toxicidade Global
=
Combinação
das Toxicidades
dos Efluentes
1
0.5
0
EC50
1
Fracção da Concentração Inicial
Mapas de Risco
13
Parâmetros
Toxicidade no meio receptor devido a
descargas pontuais depende de:

I.
Toxicidade da descarga
II.
Localização na bacia (Área drenada a montante)
III.
Caudal da descarga
IV.
Caudal no meio receptor (capacidade de diluição)
14
II – Influência da Localização do
efluente



IF05
IST32 IP10
IF03, IF35
Maior Toxicidade nas
cabeceiras
Zonas mais sensíveis:

IST41
IO08
Rio de Loures
Ribeira de Fanhões
IO39
IC14
Mais Efluentes &
Menor Capacidade de Diluição
W45
IR24

IST41 bastante tóxico mas
diluído no meio receptor
15
Têm importância na composição
da toxicidade global no meio
receptor:
III – Influência do Caudal do efluente
• Efluentes com grande fluxo de
descarga (W45)
• Efluentes muito tóxicos
independentemente do local de
descarga
Efluentes descarregados em
cabeceiras aumentam a
toxicidade localmente (IC14; IF05,
IF03, IF35)
IF05
IST32 IP10
IST41
IO08
IF03
IO39
IF35
Contribuição de cada efluente na Toxicidade
Global à saída da Bacia
IC14
IST32 - 1%
IP10 - 1%
IF35 - 0%
IR24 - 2%
IF03 - 2%
IO08 - 3%
IO39 - 7%
W45
IC14 - 29%
IST41 - 16%
IR24
W45 - 22%
IF05 - 17%
16
IV – Influência do Caudal do Meio Receptor
Precipitação
Precipitação e Toxicidade Global à saída da Bacia
Precipitação variável (Outubro 2004)
6
Toxicidade
2
1.6
1.4
4
1.2
3
1
0.8
2
0.6
0.4
1
0.2
0
0
5-Set 10-Set 15-Set 20-Set 25-Set 30-Set 5-Out 10-Out 15-Out 20-Out 25-Out 30-Out
Precipitação
[mm/h]
Diluição da
Toxicidade pela
Precipitação
17
Toxicidade (TU)
Precipitação (mm/h)
1.8
5
Cenários de Gestão
 Efluente
tóxico, com caudal elevado,
descarregado em cabeceira : IC14
Acção
Pré-diluição
Re-localização
da descarga
Diminuição da
Toxicidade média
na bacia (%)
1
24
19
Conclusões I


Toxicidade no Meio Receptor proveniente de
Fontes Pontuais é maior se:

Efluente Tóxico e Caudal elevado

Descarregado numa cabeceira

Período de Seca
Principais Medidas:
Podemos avaliar o impacto
destas medidas através da
modelação!

Pré-diluição do efluente

Re-localização da descarga

Desfasamento temporal das descargas

Tratamento e descarga na ETAR
20
Conclusões II

Modelação permite caracterizar o meio receptor:


Continuidade no espaço e no tempo
Complemento de programas de monitorização

Conhecer o destino da Toxicidade no meio receptor

Quantificação do RISCO

Identificar processos dominantes

Avaliar cenários de gestão

Ferramenta aplicável a outros sistemas
Planos de Gestão de Bacias
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Links
www.iambiente.pt/ecoriver
www.mohid.com
APRESENTAÇÕES:
www.mohid.com/GIS/Ecoriver/presentations.html
LIFE02/ENV/P/000416
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