Modelagem numérica da dispersão de efluentes de carcinicultura no estuário do rio Potengi, RN

Abstract

Resumo: Este trabalho mostra a dispersão de efluentes de carcinicultura no estuário do rio Potengi- RN, utilizando o SisBaHiA® (Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental), sistema desenvolvido na Universidade Federal do Rio de Janeiro, que reúne vários modelos computacionais que podem ser usados para modelagem ambiental de corpos d'água naturais. Neste trabalho é simulado o transporte das seguintes variáveis de estado: oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio e fósforo. As simulações são desenvolvidas considerando dois cenários, um deles sem as cargas advindas dos sistemas de cultivo de camarão. Para o cenário que recebe as cargas da carcinicultura, é feita uma simulação de longo período, sendo possível analisar os efeitos do lançamento dos efluentes dos viveiros considerando uma escala de tempo maior. Os resultados obtidos pelo modelo mostram que existe uma grande variabilidade espacial dos padrões de circulação, sendo que o estuário apresenta majoritariamente baixas velocidades. O campo de correntes residual mostrou que as velocidades residuais são baixas, com a formação de vórtices em vários trechos do canal e uma tendência de vazante. O cenário com lançamento das cargas de carcinicultura mostrou que o estuário apresenta pior qualidade do que o cenário sem as cargas, sendo oxigênio dissolvido, DBO e nitrato, as variáveis de estado com alterações mais significativas. Na simulação de longo período constatou-se que não há acúmulo das variáveis de estado analisadas com o passar dos anos. Como não foi possível calibrar e validar os modelos, os resultados apresentados neste trabalho devem ser considerados qualitativamente.

Abstract: The present study shows the dispersion of shrimp effluents in the Potengi river estuary, using the SisBaHiA® (in Portuguese, Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental), a system developed at the Federal University of Rio de Janeiro, which brings together several computational models that can be used for modeling natural water bodies. In this work the transport of the following parameters of water quality are simulated: dissolved oxygen, biochemical demand of oxygen, nitrogen and phosphorus. The simulations are developed considering two scenarios, one without the loads coming from the shrimp farming systems. For the scenario that receives the shrimp farming loads, a long period simulation is made, being possible to analyze the effects of the launching of the effluent from the farms considering a longer time scale. The results obtained by the model show that there is a great spatial variability of the circulation patterns, but much of the estuary presents low speeds. The field of residual currents showed that the values are low, with the formation of vortices in several sections of the channel and an ebb tendency. The scenario with the launch of shrimp loads showed that the estuary presents worse quality than the scenario without the loads, and oxygen dissolved, BOD and nitrate the substances with more significant alterations. In the simulation of long period, it was verified that there is no accumulation of substances with the passage of the years.