11

Gestão de DadosGestão de Dadose Modelação da Toxicidade e Modelação da Toxicidade

no Meio Receptorno Meio Receptor

LIFE02/ENV/P/000416Ana Rosa Trancoso (ana.rosa.maretec@ist.utl.pt)

22

ÍndiceÍndice

1.1. SIG e Gestão de DadosSIG e Gestão de Dados

2.2. ModelaçãoModelação

i.i. O que é?O que é?

ii.ii. Para que serve?Para que serve?

iii.iii. Avaliação do impacto de efluentes Avaliação do impacto de efluentes descarregados no meio receptordescarregados no meio receptor

iv.iv. Avaliação de cenários de gestãoAvaliação de cenários de gestão

33

SIG – Gestão de DadosSIG – Gestão de Dados

Base de Dados Base de Dados Georeferenciada:Georeferenciada: Armazenamento de Armazenamento de

dadosdados Facilidade de Facilidade de

pesquisapesquisa Partilha entre Partilha entre

parceirosparceiros

44

O que éO que é e e para que servepara que serve um Modelo? um Modelo?

Ferramenta de simulação dos Ferramenta de simulação dos processos processos físicosfísicos que ocorrem no meio aquático que ocorrem no meio aquático

HidrodinâmicaHidrodinâmica

Transporte de propriedades (sedimentos, nutrientes, metais, Transporte de propriedades (sedimentos, nutrientes, metais, etc...)etc...)

Processos específicos (erosão, deposição, consumo, etc...)Processos específicos (erosão, deposição, consumo, etc...)

ContinuidadeContinuidade Espacial e Temporal Espacial e Temporal

Permite avaliar Permite avaliar CenáriosCenários de Gestão de Gestão

66PARÂMETRO: Vibrio fischeri EC50 – 15 min

77

ModelaçãoModelação

Toxicidade de 2 Toxicidade de 2 efluentes efluentes descarregados na descarregados na baciabacia

Maior toxicidade a Maior toxicidade a montantemontante

Diluição no meio Diluição no meio receptor pela receptor pela precipitaçãoprecipitação

88

Aplicação ao Estuário do TejoAplicação ao Estuário do Tejo

Trancão

HidrodinâmicaHidrodinâmica SalinidadeSalinidade

99

Bettencourt, 1990

Arsénio no Estuário do TejoArsénio 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

Zonas de deposição de sedimentos contaminados

(Fonte: Fernandes, L., 2005, Dissertação de Mestrado)

1010

Interface Gráfica – MOHID GISInterface Gráfica – MOHID GIS Geração deGeração de

Malhas curvilíneasMalhas curvilíneas Modelos digitais de terrenoModelos digitais de terreno BatimetriasBatimetrias

Delimitação de baciasDelimitação de bacias Geração de redes de Geração de redes de

drenagemdrenagem Definição automática de Definição automática de

secções transversaissecções transversais Sobreposição de mapas Sobreposição de mapas

temáticostemáticos Visualização 4DVisualização 4D

3D (x,y,z)3D (x,y,z) Tempo (t)Tempo (t)

1111

Hidrodinâmica no TrancãoHidrodinâmica no Trancão

Bacia impermeável Precipitação Outubro 2004

Precipitação [mm/h]

Caudal de escoamento superficial

Caudal na rede fluvial

Nível de água na Estação do Pinhal

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1-Out 6-Out 11-Out 16-Out 21-Out 26-Out 31-Out

Niv

el á

gu

a (m

)

0

5

10

15

20

25

30

Pre

cip

itaç

ão (

mm

/h)

model

station

Precipitação

1212

Efluentes no Meio ReceptorEfluentes no Meio Receptor

IF05

IST32

IF03IF35

IP10

W45

IST41

IO08

IO39IC14

IR24

10-5 < Q < 10-4

10-4 < Q < 10-3

10-3 < Q < 10-2-2

Caudal de descarga [m3/s]

0.0E+00

2.0E-03

4.0E-03

6.0E-03

8.0E-03

1.0E-02

1.2E-02

IF03 IO39 IP10 IR24 IST32 W45 IF35 IST41 IC14 IF05 IO08

Efluentes

Q (

m3/

s)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

To

x (T

U)

Caudal Toxicidade

1313

Como é calculada a Toxicidade?Como é calculada a Toxicidade? Abordagem “top-down”:Abordagem “top-down”:

Efluente = mistura de substâncias Efluente = mistura de substâncias é tratado como é tratado como umauma propriedade conservativapropriedade conservativa

Modelo calcula Modelo calcula transporte e diluiçãotransporte e diluição do efluente no meio receptor do efluente no meio receptor

1

Eco

toxi

cida

de [T

U]

EC50

0.5

Fracção da Concentração Inicial

10

Toxicidade Global=

Combinação das Toxicidades

dos Efluentes

Mapas de Risco

1414

ParâmetrosParâmetros

Toxicidade no meio receptorToxicidade no meio receptor devido a devido a descargas pontuais depende de:descargas pontuais depende de:

I.I. Toxicidade da descargaToxicidade da descarga

II.II. Localização na bacia (Área drenada a montante)Localização na bacia (Área drenada a montante)

III.III. Caudal da descargaCaudal da descarga

IV.IV. Caudal no meio receptor (capacidade de diluição)Caudal no meio receptor (capacidade de diluição)

1515

II – Influência da II – Influência da LocalizaçãoLocalização do do efluenteefluente

Maior Toxicidade nas Maior Toxicidade nas cabeceirascabeceiras

Zonas mais sensíveis:Zonas mais sensíveis: Rio de LouresRio de Loures Ribeira de FanhõesRibeira de Fanhões

IST41 bastante tóxico mas IST41 bastante tóxico mas diluído no meio receptordiluído no meio receptor

IP10

IO39

IF05

IF03, IF35

IST32IST41

IO08

IC14

W45

IR24

Mais Efluentes &Mais Efluentes &Menor Capacidade de DiluiçãoMenor Capacidade de Diluição

1616

III – Influência do III – Influência do CaudalCaudal do efluente do efluente

IP10

IO39

IF05

IF03IF35

IST32

IST41IO08

IC14

W45

IR24

Efluentes descarregados em cabeceiras aumentam a toxicidade localmente (IC14; IF05, IF03, IF35)

Têm importância na composição da toxicidade global no meio receptor:

• Efluentes com grande fluxo de descarga (W45)

• Efluentes muito tóxicos independentemente do local de descarga

Contribuição de cada efluente na Toxicidade Global à saída da Bacia

IST41 - 16%

IF05 - 17%W45 - 22%

IC14 - 29%

IO39 - 7%

IO08 - 3%

IR24 - 2%

IF03 - 2%IP10 - 1%

IST32 - 1%

IF35 - 0%

1717

IV – Influência do IV – Influência do Caudal do Meio ReceptorCaudal do Meio Receptor

Diluição da Toxicidade pela

Precipitação

Precipitação [mm/h]

Precipitação variável (Outubro 2004)Precipitação variável (Outubro 2004)Precipitação e Toxicidade Global à saída da Bacia

0

1

2

3

4

5

6

5-Set 10-Set 15-Set 20-Set 25-Set 30-Set 5-Out 10-Out 15-Out 20-Out 25-Out 30-Out

Pre

cip

ita

çã

o (

mm

/h)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

To

xici

dad

e (T

U)

Precipitação

Toxicidade

1919

Cenários de GestãoCenários de Gestão

Efluente tóxico, com caudal elevado, Efluente tóxico, com caudal elevado, descarregado em cabeceira : IC14descarregado em cabeceira : IC14

AcçãoAcção

Diminuição da Diminuição da Toxicidade Toxicidade

média na bacia média na bacia (%)(%)

Pré-diluiçãoPré-diluição 11

Re-localização Re-localização da descargada descarga 2424

2020

Conclusões IConclusões I

Toxicidade no Meio Receptor proveniente de Toxicidade no Meio Receptor proveniente de Fontes Pontuais Fontes Pontuais é maior se:é maior se:

Efluente Tóxico e Caudal elevadoEfluente Tóxico e Caudal elevado Descarregado numa cabeceiraDescarregado numa cabeceira Período de SecaPeríodo de Seca

Principais Medidas:Principais Medidas: Pré-diluição do efluentePré-diluição do efluente Re-localização da descargaRe-localização da descarga Desfasamento temporal das descargasDesfasamento temporal das descargas Tratamento e descarga na ETARTratamento e descarga na ETAR

Podemos avaliar o impacto destas medidas através da

modelação!

2121

Conclusões IIConclusões II Modelação permite caracterizar o meio receptorModelação permite caracterizar o meio receptor::

Continuidade no espaço e no tempoContinuidade no espaço e no tempo Complemento de programas de monitorizaçãoComplemento de programas de monitorização

Conhecer o destino da Toxicidade no meio receptor Conhecer o destino da Toxicidade no meio receptor Quantificação do Quantificação do RISCORISCO

Identificar processos dominantesIdentificar processos dominantes

Avaliar cenários de gestãoAvaliar cenários de gestão

Ferramenta aplicável a outros sistemasFerramenta aplicável a outros sistemas

Planos de Gestão de Bacias

2222

LinksLinks

LIFE02/ENV/P/000416

www.mohid.com

www.iambiente.pt/ecoriver

APRESENTAÇÕES: www.mohid.com/GIS/Ecoriver/presentations.html/GIS/Ecoriver/presentations.html