Reflexões sobre monitoramento, modelagem e calibração na gestão de recursos hídricos : estudo de caso da qualidade da água da Bacia do Alto Iguaçu

Abstract

Resumo: Nesta pesquisa, o objetivo principal foi o de integrar o monitoramento de campo, a partir de um entendimento mais detalhado da dinâmica da matéria orgânica em um corpo d’água, n aimplementação e calibração de um modelo de qualidade de água, QUAL2E, para definição e simulação de metas progressivas de remoção de carga, tendo em visa o enquadramento de corpo shídricos. O estudo de caso foi a Bacia do Alto Iguaçu, englobando Curitiba e Região Metropolitana, numa área aproximada de 3.000 km². A caracterização ambiental da área de estudo foi realizada apartir de matrizes de fontes de poluição, com dados de ocupação do solo, populacionais e industriais para as 26 principais sub-bacias. Complementarmente, procurou-se avaliar a dinâmica da matéria orgânica através de ensaios convencionais, como DBO, DQO, TOC em conjunto com ensaios de espectroscopia de fluorescência e de ultravioleta visível e de desoxigenação carbonácea (K1), identificando as prováveis fontes do carbono orgânico no ecossistema estudado. A estratégia utilizada para consolidar o diagnóstico da qualidade da água foi através da calibração e simulação das variáveis OD, DBO, nitrogênio e fósforo no modelo QUAL2E. Na calibração, 14 coeficientes foram analisados e ajustados por tentativa e erro de acordo com o intervalo de 25 a 75% de permanência dos dados de campo (Box plots). A implementação e simulação de medidas de despoluição hídrica, com remoção de carga orgânica e de nutrientes dos afluentes, avaliada para um horizonte de 20 anos, indicou uma significativa melhora do cenário atual de qualidade da água, mesmo com um risco de não enquadramento na Classe 2 da Resolução CONAMA 357/05 no trecho mais crítico de aporte de matéria orgânica. Cabe destacar que a aplicação das ferramentas aqui apresentadas são absolutamente gerais para uma bacia crítica, sejam quais forem suas características em termos de ocupação do solo epoluição.

Abstract: The main goal of this research is to understand the dynamic of the organic content in a river based upon a water quality model, QUAL2E, using field measurement to achieve strategies for water quality standards through progressive goals. The case study was the Iguaçu River at the Metropolitan Area of Curitiba, covering an area of 3.000 km². The methodology used relies on a consolidation of hydrological and water quality data base, organized in pollution sources matrix for 26 main subbasins. Additionally, a complementary monitoring plan is proposed to better assess the dynamic of organic content for the river system in analysis, based upon conventional water quality parameters, BOD, COD and TOC, and considering new non-traditional water parameters like carbonaceous deoxygenation (K1), fluorescence and UV-VIS techniques. This analysis is based upon BOD, DO, nitrogen and phosphorous modeling and calibration using the QUAL2E model. In the calibration procedure, 14 water quality parameters were tested and the results were compared with the field data.The main results of the implementation and simulation of the removal of organic and nutrients load indicates that, for the next projection horizon of 20 years, the probability of achieving water quality standards demanded by Brazilian regulation CONAMA 357/05 will not be achieved. As a final result the main technical instruments therein consolidated are general and can be applied to any critical basinin terms of soil occupation and water pollution.