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Modelagem matemática ambiental – Desenvolvimento de aplicativo android para estimativa da autodepuração de cursos d’água

Resumo: Modelos matemáticos são estabelecidos por uma estrutura teórica, constituída por expressões matemáticas, valores numéricos dos parâmetros estabelecidos nas equações e dados de entrada e saída, compreendendo com frequência observações e/ou medições laboratoriais ou de campo. Modelos matemáticos de qualidade da água são ferramentas importantes para o manejo das bacias hidrográficas, pois conseguem integrar várias séries de informações ambientais, tornando possível assim uma visão mais dinâmica de alguns processos naturais. Com a modelagem matemática, é possível ainda realizar simulações de cenários futuros, podendo colaborar com o processo de tomada de decisão. A presente proposta tem como seu objetivo criar por meio de uma ferramenta de programação um aplicativo Android que possa usar a modelagem matemática para estimar a autodepuração dos corpos hídricos por meio do modelo de Streeter-Phelps.

Introdução: A poluição dos cursos hídricos se tornou uma séria ameaça à saúde da espécie humana e dos outros seres vivos. Dois dos principais fatores relacionados a esse problema são o crescimento populacional acelerado e o desenvolvimento econômico sem fundamentação nas premissas da incrementação sustentável. Perante isso, grandes quantidades de águas residuárias são lançadas nos cursos d’água sem prévio tratamento, muitas vezes excedendo o potencial de autodepuração do sistema aquático atingido (REN et al., 2013). Existem vários tipos de modelos matemáticos de qualidade da água em rios. A utilização adequada dos modelos decorre da escolha mais apropriada para cada situação, de modo a auxiliar na pesquisa e no processo de gestão dos recursos hídricos (OPPA, 2007). Na busca por decisões eficientes para esses problemas ambientais, os gestores se deparam com um número crescente de tecnologias potencias e sistema de modelagem. Determinar qual a escolha mais apropriada para cada caso pode ser uma tarefa complexa, com implicações financeiras e ambientais (ZHANG et al., 2012). A implementação da Política Nacional dos Recursos Hídricos necessita de modelos matemáticos para que se possa verificar se seus objetivos estão sendo alcançados, a que custo isto pode ocorrer e quais são as medidas mais adequadas a serem tomadas. (LARENTIS, 2004). Vários estudos têm sido dirigidos na busca pelo fornecimento de água para a população em quantidade e qualidade ideais, em que modelos matemáticos passaram a ser utilizados como ferramenta de apoio à gestão para a avaliação da qualidade dos ambientes aquáticos. Durante as últimas décadas, vários modelos de qualidade da água foram desenvolvidos, os quais possibilitaram calcular desde índices básicos como demanda bioquímica de oxigênio e oxigênio dissolvido até critérios de classificação complexos como eutrofização e impactos de toxicidade (FAN, 2008). A modelagem matemática como ferramenta complementar à gestão dos recursos hídricos torna-se um instrumento amplamente aceito para o correto diagnóstico de problemas de qualidade da água e posterior desenvolvimento de estratégias de resolução (LINDIM et al., 2011). O principal objetivo da modelagem desses parâmetros é determinar a concentração máxima permissível de lançamento de matéria orgânica, de modo a não ultrapassar o limite do potencial de autodepuração do corpo receptor (COX, 2003). Diante do exposto, o projeto teve como objetivo a criação de um sistema para estimar a autodepuração dos corpos d’agua por meio do modelo matemático de Streeter-Phelps implementando um aplicativo para Smartphones e Tablets, que possua o sistema operacional (SO) Android, aplicando assim o modelo matemático de Streeter-Phelps e estimando matematicamente a autodepuração dos corpos hídricos.

Autores: Rafael Abreu Miranda; André da Cunha Ribeiro e Davi Santiago Aquino.

Leia o estudo completo: modelagem-matematica-ambiental-desenvolvimento-de-aplicativo-android-para-estimativa-da-autodepuracao-de-cursos-dagua