Caracterização Ambiental

UNIVERSIDADE TÉCNICA DE LISBOA INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO

TRANSPORTE DE POLUENTES EM ESTUÁRIOS
Trabalho Final de Curso da Licenciatura em Engenharia do Ambiente

Luís Daniel Fachada Fernandes
n.º43399

Orientador: Prof. Ramiro Neves, Depto.de Eng.ªMecânica, IST Co-Orientadores: Prof. Alexandre Bettencourt, Universidade de Évora Eng.º Pedro Pina, Depto.de Eng.ªMecânica, IST

Lisboa,Novembro de 2001

SUMÁRIO
Foi desenvolvido e acoplado ao sistema de modelos MOHID 2000, um modelo matemático de transporte de poluentes em sistemas estuarinos. O modelo simula o transporte na coluna de água das fases dissolvida e particulada do contaminante; a adsorção e desorção do poluente aos sedimentos em suspensão e/ou depositados; a deposição e erosão de sedimentos contaminados; os fluxosadvectivos e difusivos de água intersticial contaminada dos sedimentos para a coluna de água; a consolidação do leito de sedimentos; a bioturbação (influência no transporte difusivo no fundo); e o transporte da fase dissolvida na água intersticial. A separação entre os processos que ocorrem na coluna de água e nos sedimentos é conseguida através de uma fina interface de sedimentos, denominada decamada fofa devido à sua elevada porosidade, que controla todos os fluxos entre os dois meios. O modelo é descrito neste trabalho, sendo os resultados obtidos relativos à fase de verificação do funcionamento do mesmo que devem ser validados com dados de campo. Dado o estado recente da implementação mais testes e desenvolvimentos são necessários.

Palavras – chave: Modelação; transporte depoluentes; estuário; arsénio

AGRADECIMENTOS

Gostaria de agradecer em primeiro lugar ao Professor Ramiro Neves, na qualidade de orientador, por me ter possibilitado a execução deste trabalho, pela disponibilidade e entusiasmo e sobretudo pelos conhecimentos transmitidos ao longo destes meses. Ao Professor Alexandre Bettencourt, da Universidade de Évora, gostaria de agradecer o esclarecimento dequestões que se revelaram importantes no direccionamento do trabalho e pela disponibilização de bibliografia. Teria sido impossível a concretização deste trabalho sem a contribuição do Mestre Pedro Pina, a quem devo grande parte da aprendizagem feita, em todas as suas vertentes. Pela sua dedicação o meu obrigado. Gostaria ainda de agradecer ao pessoal do MARETEC, em especial ao Paulo Chambel Leitão,ao Frank Braunshweig e ao Pedro Chambel Leitão, pela preciosa contribuição na recta final deste trabalho ao nível do estabelecimento e discussão de conceitos, bem como na implementação dos mesmos. Agradeço igualmente à Sofia pelo acompanhamento próximo e crítico do trabalho e pelas discussões esclarecedoras ao longo do mesmo. À minha família, em especial aos meus pais pelo seu apoio incondicional.1.

INTRODUÇÃO

5 5 5 6 6 7 7 8 9 10 11 11 12 12 13 13 14 15 15 17 17 18 18 18

1.1. ENQUADRAMENTO 1.2. DESCRIÇÃO DO PROBLEMA 1.3. OBJECTIVOS 1.4. DESCRIÇÃO DO TRABALHO 2. TRANSPORTE DE POLUENTES EM SISTEMAS ESTUARINOS

2.1. INTRODUÇÃO 2.2. DISTRIBUIÇÃO 2.2.1. COEFICIENTE DE PARTIÇÃO 2.2.2. INFLUÊNCIA DA SALINIDADE 2.3. TRANSPORTE DE SEDIMENTOS 2.3.1. CARACTERIZAÇÃO GERAL DOSSEDIMENTOS 2.3.2. FLOCULAÇÃO 2.3.3. SEDIMENTAÇÃO 2.3.4. DEPOSIÇÃO 2.3.5. EROSÃO 2.4. CONSOLIDAÇÃO 2.5. BIOTURBAÇÃO 2.6. DIAGÉNESE 3. ARSÉNIO EM ESTUÁRIOS

3.1. USOS E EMISSÕES 3.2. BIOGEOQUÍMICA ESTUARINA DO ARSÉNIO 3.2.1. ESPECIAÇÃO 3.2.2. INTERACÇÕES COM A FASE SÓLIDA

4. MODELAÇÃO DO TRANSPORTE DE POLUENTES EM ESTUÁRIOS: APLICAÇÃO AO ARSÉNIO 20 4.1. INTRODUÇÃO 4.2. CONDIÇÕES FRONTEIRA 4.3. MODELO DETRANSPORTE DE POLUENTES NA COLUNA DE ÁGUA 4.3.1. DISTRIBUIÇÃO ENTRE FASES 4.4. MODELO DE TRANSPORTE DE SEDIMENTOS 4.5. A INTERFACE COLUNA DE ÁGUA-SEDIMENTO 4.5.1. CONCEPTUALIZAÇÃO E ESTRUTURAÇÃO 4.5.2. EVOLUÇÃO DA INTERFACE COLUNA DE ÁGUA - SEDIMENTO 4.6. MODELAÇÃO DO COMPARTIMENTO SEDIMENTAR 4.6.1. CONSOLIDAÇÃO 4.7. MODELO DE TRANSPORTE NO LEITO DE SEDIMENTOS 4.7.1. FASE PARTICULADA 4.7.2....