Resumo
Modelagem ambiental de autodepuração – No Amazonas, apenas 22% da população possuem coleta de esgoto em suas residências e 19% contam com o tratamento do mesmo, estando assim, abaixo da média nacional. Um dos principais problemas dos corpos hídricos brasileiros é a poluição gerada principalmente pelo lançamento de efluentes acima da sua capacidade de autodepuração. No Brasil, o Conselho Nacional do Meio Ambiente institui os padrões para lançamentos de efluentes nos copos hídricos, bem como sua classificação. Portanto, neste trabalho será utilizada modelagem ambiental em ambiente computacional através do software Scilab, tomando como referência os parâmetros de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e Oxigênio Dissolvido (OD) para estudar a capacidade de autodepuração do Rio Madeira. Todo o trabalho foi realizado através de pesquisa bibliográfica e simulações computacionais, utilizando o modelo de autodepuração de Streeter-Phelps. Os resultados foram comparados com as resoluções ambientais vigentes para se discutir se são ideais ou podem/devem ser alterados. O modelo de Streeter-Phelps se mostrou adequado para o estudo. O Rio Madeira mostrou possuir uma alta capacidade de autodepuração. Mesmo o lançamento mais alto de 1000 mg/L a uma vazão de 1 m³/s conseguiu ser depurado pelo Rio em menos de 600 km. Na vazão média, em 4 dias houve o retorno do corpo hídrico à zona de águas limpas. Na vazão crítica, esse tempo foi de aproximadamente 8 dias. Através da avaliação das simulações de acordo com os padrões de lançamento, concluiu-se que os órgãos ambientais podem flexibilizar os lançamentos de efluentes no Rio Madeira, pois os lançamentos não afetaram os valores de OD e DBO além dos limites estabelecidos.
Introdução
Grande parte do Brasil não conta com tratamento de esgotos. De acordo com o Atlas Esgotos publicado pela Agência Nacional de água (ANA) (BRASIL, 2017), apenas 61% da população do país possui coleta de esgotos e 43% contam com tratamento. Do total de esgotos coletados, apenas 70% possui algum tipo de tratamento antes de ser lançado nos corpos hídricos.
Quando trazemos esses dados para o estado do Amazonas os resultados são mais alarmantes: apenas 22% da população possuem coleta de esgoto em suas residências e 19% contam com o tratamento do mesmo (BRASIL, 2017).
A qualidade da água nos corpos hídricos está relacionada com o uso e ocupação do solo na bacia hidrográfica, além de fatores naturais e interferências antrópicas. A Lei nº 6.938, que institui a Política Nacional do Meio Ambiente, define poluição como sendo “a degradação da qualidade ambiental resultante de atividades que direta ou indiretamente: […] afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente; lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos” (BRASIL, 1981).
Partindo desse princípio, nota-se que um dos principais problemas dos corpos hídricos brasileiros é a poluição gerada principalmente pelo lançamento de efluentes. No Brasil, O Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), através de sua resolução nº 357 de 2005, posteriormente complementada e alterada pela resolução nº 430 de 2011, institui os padrões para lançamentos de efluentes nos copos hídricos, bem como sua classificação.
De acordo com Braga (2005), a autodepuração é um processo natural de recuperação que ocorre em um corpo de água quando este é poluído por lançamentos de matéria orgânica biodegradável. Através desse processo, os compostos orgânicos são transformados em compostos inertes e não prejudiciais para o meio. A autodepuração serve como indicativo dos limites de despejos suportados por corpo hídrico para, assim, impedir que sejam lançados efluentes em rios com níveis acima da sua capacidade de restauração.
É necessário que sejam realizados estudos de modelagem da qualidade da água e avaliem-se se os dados obtidos estão de acordo com os padrões da legislação ambiental vigente. Uma forma eficiente de avaliar e medir os impactos causados por esses lançamentos é através da utilização de modelagem ambiental, que usa modelos matemáticos através de representação computacional para, por exemplo, medir a qualidade das águas e com isso analisar e criar medidas de controle ambiental.
O lançamento de matéria orgânica em um corpo hídrico afeta principalmente os valores de oxigênio dissolvido (OD) no corpo, pois as bactérias decompositoras são em grande parte aeróbias, ou seja, utilizam o oxigênio na respiração. Além de aumentar os valores de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) do Rio, que se forem maiores do que o permitido pelo CONAMA podem acarretar sérios problemas para os ecossistemas que vivem no corpo hídrico e, consequentemente, para a população que necessita dele para a sua sobrevivência.
Levando também em consideração a pandemia que se estabeleceu no mundo em 2020, todo o trabalho foi realizado em home office através de pesquisa bibliográfica e simulações computacionais, utilizando o modelo de Streeter-Phelps para análise de autodepuração do rio.
O Rio Madeira, objeto do estudo, possui ainda poucas pesquisas acerca de seus parâmetros físico-químicos, assim como a maioria dos rios da região norte. O modelo matemático de Streeter-Phelps foi escolhido, pois Von Sperling (2014) afirma que esse modelo serviu de base para vários modelos avançados utilizados atualmente e, no Brasil, é amplamente utilizado principalmente nas simulações de OD, devido à sua simplicidade conceitual e menor necessidade de parâmetros e dados de entrada.
Portanto, neste trabalho será utilizada modelagem ambiental de autodepuração com modelo matemático de Streeter-Phelps, tomando como referência os parâmetros de DBO e OD para estudar a capacidade de autodepuração do Rio Madeira. Os resultados serão comparados com as resoluções ambientais vigentes para que se discuta se são ideais ou podem/devem ser alterados.
Autor: Marlison Williames Rodrigues De Souza Neto.
