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Avaliação do transporte de poluentes dissolvidos utilizando simulador de chuva sobre superfície impermeável

Resumo

O crescimento populacional e, em consequência, das cidades demandam uma maior atenção à gestão das águas urbanas. O aumento das áreas urbanas e impermeáveis e sua relação com o transporte de poluentes devem ser estudados afim de trazer esclarecimentos quanto ao melhor planejamento a ser utilizado pelo poder público. Objetivou-se, com este trabalho, estudar o transporte de poluentes (NaCl), utilizando a modelagem física (superfície impermeável de 100m2) para simular o escoamento superficial urbano. Para tal, utilizou-se de um simulador de chuva, com um sistema de 16 bocais que propiciou precipitação com intensidade de 43mm.h -1, sobre a superfície impermeável. Foram demarcados 10 círculos em 5 faixas diferentes (5 cenários), para distribuir uniformemente o poluente pela superfície. Foi possível concluir que a posição do poluente foi relevante para o transporte do poluente, sendo que quanto mais próximo do exutório, mais rápido foi o seu transporte.

Introdução

O crescimento das áreas urbanas faz com que aumente o número de veículos utilizados, loteamentos novos, entre outras potenciais fontes de poluentes nos grandes centros. O entendimento detalhado do processo de acúmulo e transporte de poluentes urbanos é essencial para a correta tomada de decisões quanto ao gerenciamento urbano, para minimizar impactos indesejados. Para uma bacia urbana, existem dificuldades para se realizar o monitoramento de impactos relacionados ao escoamento superficial em escala real, como por exemplo dificuldade operacional e impossibilidade de se controlar variáveis inerentes ao processo, tais como o tamanho da área de controle e a ocorrência ou não da precipitação.

Existem diversos estudos sobre os impactos da urbanização em bacias hidrográficas (e.g. O’Driscoll et al., 2010; Miller et al., 2014), a resposta destas a eventos de chuvas (e.g., Gero e Pitman, 2006; Mote et al., 2007, Kishtawal, 2010) e as consequências tanto no aumento do escoamento superficial quanto na diminuição do escoamento de base e na quantidade de água disponível no solo (e.g., Hasse, 2009; Appels et al., 2011).

A urbanização é responsável por grandes transformações na bacia hidrográfica, seja pelo aumento das áreas impermeáveis como rodovias, telhados ou estacionamentos; seja pelo aumento na quantidade de resíduos sólidos, sedimentos e poluentes que são criados e lançados aos corpos d’água e nas redes de drenagem urbana que drenam essas bacias. Diversos trabalhos surgiram com a intenção de conhecer com maior detalhamento como a urbanização afeta o transporte de poluentes (e.g., Herngren, 2005; Egodawatta et al., 2007) e o transporte de sedimentos (e.g., Aksoy, et al., 2012; Asadi, 2011).

São muitas as dificuldades para se trabalhar os efeitos da urbanização em trabalhos de campo: dificuldade operacional, impossibilidade de se controlar variáveis inerentes ao processo, como a ocorrência ou não de precipitação. Por conta disso, novos estudos passaram a utilizar simuladores de chuvas em modelos físicos (e.g., Sousa e Siqueira, 2011; Fister et al., 2012; Corona et al. 2013, Silveira, 2016). O uso do simulador não é um campo de estudo recente (e.g., Chery e Donald, 1965; Imenson, 1977) e tampouco restrito ao estudo do escoamento superficial (e.g., Lora et al., 2016; Sadeghi et al., 2016). Grierson e Oades, em 1977, já pesquisavam o uso de um simulador de chuvas para trabalhos em erosão do solo e escoamento, sempre buscando por características próximas às da chuva natural. No entanto, são poucos os trabalhos conhecidos que utilizam esta ferramenta para gerar escoamento em uma área impermeável, simulando bacias urbanas (e.g., Reis, 2015, Felice, 2017).

Os estudos com os simuladores são importantes, pois permitem aumentar o controle experimental sobre algumas características da precipitação, como intensidade, duração da chuva e características das gotas. Pesquisadores, como Pérez-Latorre et al. (2010), Sousa e Siqueira (2011), Iserloh et al. (2012), Abudi et al. (2012) e Corona et al. (2013), também desenvolveram projetos para simuladores de chuvas que melhor se adaptem aos seus respectivos fins e que facilitem sua utilização, seja em experimentos em campo ou em experimentos em laboratório.

Diante do exposto, com este trabalho objetiva-se investigar experimentalmente o processo de chuva-vazão e de transportes de poluentes à escala laboratorial, utilizando simulador de chuva sobre uma superfície impermeável, estudando se a localização de poluentes influencia o transporte de poluentes dissolvidos (polutogramas).

Autores: Bruno Oliveira Lima; Alexandre Silveira; Jorge M. G. P. Isidoro; Antônio Marciano da Silva e Flávio Aparecido Gonçalves.

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