RESUMO

Com a crescente preocupação com a preservação dos recursos hídricos, surgem diversos questionamentos a cerca do modo como gerir bacias hidrográficas em áreas urbanas e de como recuperar os corpos d-água nelas presentes. Para tanto é necessário o monitoramento da qualidade da água destes corpos d-água, o que torna o processo um desafio ainda maior. Por muito tempo a utilização de indicadores físicos e químicos foi à maneira mais comum de avaliar a qualidade dos ambientes aquáticos, no entanto com a crescente integração entre as ciências exatas e biológicas a utilização de indicadores biológicos vem se popularizando e já faz parte dos programas de monitoramento da qualidade da água, agregando informações ao monitoramento que antes eram ignoradas. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência do programa -Córrego Limpo- na remoção da DBO do Córrego Ibiraporã, localizado na Zona Oeste do município de São Paulo, e comparar as classificações obtidas para a qualidade do corpo d-água com a aplicação de três indicadores: o baseado na DBO, o IQA e o Índice Biótico de Famílias de Hilsenhoff. Obteve-se com a aplicação dos índices diferentes resultados, o primeiro baseado na DBO classificou o corpo d-água em condições boas a naturais, o segundo com base no IQA em condições boas a ótimas, enquanto o terceiro com base no IBFH em condições moderadamente pobre a pobre. Os resultados revelaram uma grande discrepância, uma vez que com base nos indicadores físico-químicos o corpo d-água mostrou-se em boas condições, enquanto que pelo indicador biológico o corpo d-água foi classificado em más condições, mostrando que apesar de ter havido melhoria na qualidade da água, a comunidade aquática ainda está em processo de recuperação. Tal resultado mostra o quão importante é o uso de diferentes indicadores, que considerem as variáveis físicas, químicas e biológicas em programas de monitoramento de qualidade da água.

Palavras Chave: Controle da poluição hídrica. Córregos urbanos. Indicadores de qualidade da água.


ABSTRACT

With the growing concern for the preservation of water resources, there are many questions about how to manage urban basins and how to recover the water bodies. Therefore, water quality monitoring of these water bodies is required, which makes the process even more challenging. For a long time the use of physical and chemical indicators was the most common way to evaluate the quality of aquatic environments, but with the growing integration between the exact and biological sciences the use of biological indicators has become more popular and is already part of the water quality monitoring programs, adding to the monitoring information that was formerly ignored. The objective of this study was to evaluate the efficiency of the -Córrego Limpo- program for BOD removal in Ibiraporã Stream and compare the results obtained by applying three indicators: the one based on BOD, the Water Quality Index and the Biotic Hilsenhoff Families Index. Different results were obtained applying them, the first based on BOD classifying the water body as in good and natural condition, the second based on the WQI as in good condition, while the third based on BHFI classified it as in moderately poor. The results revealed a large discrepancy, since on the basis of the physico-chemical indicators the water body proved to be in good condition, while the biological indicator reported that the water body was in a bad conditions, showing that despite improvement in water quality, the aquatic community is still in a recovery process. This result shows the importance of using different indicators, which take into account the physical, chemical and biological variables in water quality monitoring programs.

Keywords: Control of water pollution. Urban stream. Water quality. 

RESUMO

A destinação de efluentes sanitários à rede pluvial é uma constante no Brasil. Tendo em vista a presença anterior do sistema pluvial ao separador absoluto, esta era a alternativa para o afastamento do esgoto cloacal das zonas urbanizadas. Após, com as iniciativas de integralização das redes separadoras absolutas, discute-se alternativas para a universalização da coleta de efluentes sanitários. Este trabalho propôs-se a analisar a resposta de uma bacia quando da interceptação das cargas sanitárias presentes no sistema pluvial por meio de coleta de tempo seco. As análises foram feitas com base no modelo chuva-vazão SCS-Hidrograma Unitário Triangular, considerando os dados pluviométricos e características da bacia hidrográfica e do esgoto sanitário da região. Juntamente, utilizou-se de séries sintéticas de precipitação que, inseridas no modelo desenvolvido, auxiliaram na obtenção dos resultados. Foi adotada a bacia hidrográfica do Arroio Capivara, na Zona Sul de Porto Alegre, para aplicação da metodologia. O intuito deste estudo foi comparar o total de carga estimada em termos de DBO lançada no corpo receptor com e sem o sistema de interceptação proposto. Para isto, foram idealizados quatro cenários, com a variação da vazão de interceptação e da urbanização (representada pelo parâmetro CN), chegando a valores de aproximadamente 85% de desvio da carga de efluentes.

Palavras Chave: Rede de esgoto mista. Coleta de tempo seco. Interceptação de esgoto sanitário


ABSTRACT

Disposal of sanitary sewage into the storm drainage network is a common practice in Brazil. As the storm drain system was commonly built before the sanitary sewers, this was the alternative to remove foul sewage from the urban areas. Afterwards, with the rise of separate sewage networks, alternatives to universal collection of sewage are being discussed. This paper aims to analyze the response of a watershed when intercepting sewage discharges in storm drainage networks, through collection in dry weather conditions. The analysis was based on the SCS-Triangular Unit Hydrograph rainfall-runoff model, considering the rainfall data and watershed and sewage characteristics in the region. In addition, synthetic precipitation series were used to obtain better results. The Arroio Capivara watershed basin (in Porto Alegre city) was chosen to apply this methodology. The aim of this study is to compare the total BOD estimated discharge in the receiving water body with and without the proposed interception system. For this, four scenarios were modeled, varying the flow interception and the level of urbanization (represented by the CN parameter), obtaining values of approximately 85% sewage diverted.

Keywords: Combined sewage system. Flow interception. Sewage diversion during dry weather 

RESUMO

A água é um recurso natural essencial para todas as formas de vida e a sua distribuição deve ser realizada com qualidade e sem desperdícios. A ideia de aperfeiçoar os sistemas de distribuição de água surgiu de alguns pesquisadores e permite simular redes reais através de modelos computacionais capazes de estudar o seu comportamento nas situações diversas. As principais etapas dessa modelagem são calibração; operação e controle; projeto e otimização; e traçado de redes. Com o objetivo de aprimorar uma dessas técnicas, a de calibração, esse trabalho identifica alguns parâmetros (fator de atrito e rugosidade) de um sistema hidráulico e analisa a técnica mais conveniente: identificar o fator de atrito pelo método transiente inverso (MTI) com otimização da seleção da solução pelo algoritmo genético (AG) ou identificá-lo a partir da rugosidade (fórmula de Swamee), que também é calibrada pelo MTI-AG. O estudo é realizado a partir de uma rede sintética tirada da literatura, mas que representa um sistema real. As condições impostas para a análise abordam: uma manobra de válvula responsável pelo evento transiente, o monitoramento de cargas transientes somente em um nó da rede e a utilização de dois tipos de seleção de solução do algoritmo genético (com elitismo e sem elitismo). Os resultados encontrados apontam que independente do tipo de seleção é mais conveniente identificar o fator de atrito a partir das rugosidades absolutas do que calibra-lo pelo método do transiente inverso devido à grande variabilidade dos fatores de atrito durante a ocorrência do evento transiente.

Keywords: Combined sewage system. Flow interception. Sewage diversion during dry weather


ABSTRACT

Water is an essential natural resource for all life forms and should be distributed with quality and without waste. The idea of --optimizing water distribution systems came from some researchers with simulations of real networks using computational models to study their behavior in different situations. The main steps of this modeling are calibration; operation and control; design and optimization; and route networks. In order to improve one of these techniques, calibration, this work identifies some parameters (friction and roughness factor) of a hydraulic system and analyzes the most convenient technique: identifying the friction factor by the inverse transient method (ITM) with optimization of the selection of the solution by genetic algorithm (GA) or identifying it from roughness (Swamee formula), which is also calibrated by ITM-GA. The study is conducted based on a synthetic mesh taken from the literature, but it represents a real system. The conditions for the analysis are: a valve maneuver responsible for the transient event, the monitoring of transient loads on only one node of the network and the use of two types of solution of the genetic algorithm selection (with elitism and without elitism). The results show that regardless of the type of selection, it is more convenient to identify the friction factor determined from the absolute roughness than calibrate it by the inverse transient method due to the large variability of friction factors during the transient event.

Keywords: Calibration. Friction factor. Roughness. Implicit method. Transient. Elitism. 

RESUMO

O estudo das variabilidades e tendências na precipitação é um dos aspectos mais importantes dos estudos de mudanças climáticas. Vários estudos de analises de tendências de precipitação foram realizados no Brasil, especificamente para as regiões Sudeste (Estados de São Paulo e Minas Gerais), Nordeste (Estado da Bahia) e Norte (Amazônia), nos quais predominou nos resultados ausência de tendência. No entanto, há carência de estudos sobre os efeitos da transformação do Cerrado em paisagem agropastoril. Dessa forma, esse estudo visa avaliar a tendência das alterações de precipitação e a vazão das estações distribuídas na bacia do Rio das Mortes. Possíveis alterações de precipitação e vazão foram avaliadas por meio da analise de tendência de Mann-Kendall a partir de series de médias, máximas e mínimas diárias mensais e anuais dos períodos seco e chuvoso. As análises de tendências de Mann-Kendall para as séries temporais pluviométricas foram pouco expressivas resultando em apenas 11% das séries com tendências significativas, sugerindo que o sistema climatológico local depende muito pouco da evaporação da superfície da área. As análises de tendências de Mann-Kendall para as séries temporais fluviométricas apresentaram tendências tanto negativas como positivas. A estação cujas análises apresentaram em todas as séries tendência negativa, demonstra forte conexão em relação ao tipo de uso e sobre-exploração dos recursos hídricos. Já nas estações que apresentaram tendência de aumento, podemos notar que o tipo de uso e as características físicas do solo influenciam a dinâmica hídrica na bacia.

Palavras Chave: Precipitação. Vazão. Teste de Mann-Kendall. Mudança hidrológica.


ABSTRACT

The study of rainfall variability and trends is one of the most important issues of climate change research. Several analyses of precipitation trends have been carried out in Brazil, especially for the Southeast (the states of São Paulo and Minas Gerais), the Northeast (Bahia) and the North (Amazônia). Studies for these regions showed little to no measurable trends. However, there is a lack of studies on the effects of land use changes from Cerrado to pasture. Therefore, this study aims to evaluate changes in precipitation patterns and discharges recorded at the measuring stations throughout the Rio das Mortes catchment. Possible precipitation and discharge alterations were assessed based on the Mann-Kendall test for trends, using daily, monthly and yearly series of means, maximums and minimums from both the rainy season and the dry season. The trend analyses carried out with Mann-Kendall for the time series of pluviometers were not significant with only 11% of the series showing significant trends, suggesting that evapotranspiration from the surface area has little influence on the local climate system. The trend analyses carried out for fluviometric time series showed negative as well as positive trends. The measuring station for which all trend analyses had negative results shows a strong relationship with the use and exploration of water resources. In measuring stations that show a trend to increase it can be concluded that land use and soil type, as well as physical characteristics of the soil influence the hydrological balance in the catchment.

Keywords: Rainfall. Streamflow. Mann-Kendall test. Hydrological Change.  

RESUMO

A bacia do rio Paraná é um grande sistema fluvial da América Latina, com área, até confluência com o rio Iguaçu, de 800.000 km² ao longo de seis estados brasileiros (Minas Gerais, São Paulo, Goiás, Mato Grosso do Sul, Paraná e Distrito Federal). Diferentes usos da água nesta região, como a geração de energia hidrelétrica (incluindo Itaipu), agricultura e abastecimento de água humano dependem do comportamento hidrológico e características climáticas da bacia. Portanto, para melhor gestão dos recursos hídricos, é importante o conhecimento dos processos hidrológicos, como o regime de vazões e suas possíveis respostas às mudanças climáticas. Este estudo apresenta o uso do modelo hidrológico distribuído MGB-IPH para avaliar o impacto das mudanças climáticas sobre as vazões máximas e mínimas, em diferentes pontos de controle na bacia do rio Paraná. Projeções de variáveis --climáticas, de quatro membros do modelo climático regional ETA-CPTEC, sob o cenário de emissões A1B, foram utilizadas para executar o modelo hidrológico. As vazões anuais simuladas (máximas e mínimas) foram analisadas --ao longo de quatro intervalos de tempo de 30 anos (1961-1990, 2011-2040, 2041-2070 e 2071-2100). Os resultados mostram que os impactos sobre as vazões são altamente dependentes do membro do modelo utilizado para obter as projeções climáticas. Na maioria dos casos as vazões máximas projetadas estão dentro dos limites de incerteza em relação às series atuais. No geral os resultados sugerem que a variabilidade natural do clima pode ser tão importante quanto a influência de mudanças climáticas.

Palavras Chave: Mudanças climáticas. Vazões extremas. Modelo climático regional. Modelo hidrológico.


ABSTRACT

The Parana River basin is a large river system in Latin America, with a drainage area of 800,000 km² until the confluence with the Iguaçu River, flowing through six Brazilian states (Minas Gerais, São Paulo, Goiás, Mato Grosso do Sul, Paraná and the Federal District). Multiple water uses in this region are included hydroelectric power generation (including Itaipu), agriculture and human water supply, which depend on the hydrology and climate characteristics of the basin. To allow better water resources management, it is important to know hydrological processes, flow rates, and possible responses to climate changes. This study presents the use of the distributed hydrological model MGB-IPH to assess the impact of climate change on maximum and minimum flows at different control points in the Paraná River basin. Projections of climate variables, based on four members of the regional climate model ETA-CPTEC, under the A1B emissions scenario, were used to run the hydrological model. The simulated annual flow rates (maximum and minimum) were analyzed over four time intervals of 30 years (1961-1990, 2011-2040, 2041-2070 and 2071-2100). Results show that impacts on flow rates depend to a large extent on the member of the model used for climate projections. In most cases the projected peak flows are within the range of uncertainty regarding current series. Overall the results suggest that natural climate variability can be as important as the influence of climate change.

Keywords: Climate change. Extreme streamflows. Regional climate model. Hydrological model. 

RESUMO

A interceptação é o primeiro processo pelo qual a água da chuva passa na bacia hidrográfica. O monitoramento e modelagem desse processo são importantes para se quantificar qual a parcela da chuva realmente chega ao solo. O objetivo deste trabalho foi fazer análise comparativa dos modelos de Gash e de Rutter para a estimativa da perda por interceptação (I) na bacia experimental do rio Araponga. A área de estudo está localizada no planalto Norte Catarinense. É uma área completamente coberta por Floresta Ombrófila Mista secundária. Foi utilizado um pluviógrafo para o monitoramento da chuva externa (P),para o monitoramento de chuva interna (Tf) foi utilizado uma calha interligada com pluviógrafo e para o monitoramento de escoamento pelos troncos (Sf)foi utilizado um sistema de4 árvores interligadas a outro pluviógrafo.Todos os parâmetros foram monitorados entre 26/02/2014 e 04/10/2014. A P total foide 1.352mm, distribuídos em 60 eventos; a Tf total foi de1.006 mm e o Sf somou 18 mm. A I obtida nas medidas de campo foi de 328 mm, correspondendo a 24% da precipitação total incidente acima do dossel. O erro relativo da simulação com o modelo de Gashesparso foi de 81% para a I acumulada utilizando os parâmetros obtidos a partir de relações empíricase 6% utilizando os parâmetros calibrados. O modelo de Rutteresparso teve erro relativo deI acumulada de77% utilizando os parâmetros obtidos a partir de relações empíricase diminui para 0% utilizando os parâmetros calibrados.

Palavras Chave: Interceptação. Floresta Ombrófila Mista. Modelo de Gash. Modelo de Rutter.


ABSTRACT

Monitoring and modeling interception is important to quantify how much water actually arrives at the soil surface. The objective of the present work was to perform a comparative analysis of the Gash and Rutter models for the estimation of loss by interception (I) in the Araponga river catchment. The study area is localized in the Northern Santa Catarina State plateau. The catchment is completely covered by secondary Mixed Ombrophilous Forest. Total rainfall (P) was measured using a tipping bucket rain gauge, throughfall (Tf) was measured using a trough connected to a rain gauge and stemflow (Sf) was measured from 4 different trees. It was all recorded automatically every 5min from 26/02/2014 to 04/10/2014. P, Tf and Sf during the period were 1352 mm, 1006 mm and 18 mm, respectively. Total Interception loss was 328 mm, corresponding to 24% of total rainfall. The total relative error for I of the Gash model was 81% when using parameters derived from measured data and 6% for calibrated parameters. The total relative error of I for the Rutter model was 77% when using parameters derived from measured data and 0% for calibrated parameters.

Keywords: Interception. Mixed Ombrophilous Forest. Gash Model. Rutter Model. 

RESUMO

Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são compostos hidrofóbicos que tendem a se acumular no sedimento. A USEPA inclui esses contaminantes como controle prioritário devido ao seu potencial tóxico e carcinogênico. Os n-alcanos constituem o grupo de hidrocarbonetos alifáticos que ocorrem naturalmente no meio ambiente, porém em altas concentrações são indicativos de poluição antrópica. Através de relações, a identificação de fontes desses contaminantes é possível, se tornando ferramentas úteis na gestão e monitoramento de ambientes aquáticos. Neste trabalho, foram avaliadas a composição e a distribuição de n-alcanos e HPAs em dois estuários de grande importância ambiental e econômica da costa brasileira. Foram coletadas 18 amostras de sedimentos, em 6 pontos, em três campanhas amostrais nos estuários de Paranaguá e Guaraqueçaba, Paraná. Os hidrocarbonetos foram extraídos, utilizando o método de ultrassom, separados em coluna cromatográfica de sílica e analisados por cromatografia gasosa acoplada ao detector de ionização de chama. As concentrações totais de n-alcanos variaram entre 1,60 a 9,12 µgg-1 e a de HPAs totais entre 0,07 a 1,07 µgg-1 de sedimento seco. O uso de relações de diagnóstico permitiu atribuir às fontes pirogênicas a principal fonte de HPAs no meio em questão. Já para os n-alcanos, as relações indicaram matéria orgânica de origem biogênica terrestre e, em alguns casos, devido à presença de n-C19, n-alcanos de origem biogênica de organismos marinhos.

Palavras Chave: HPAs. N-alcanos. Sedimentos. Estuário. Baía de Paranaguá. Baía de Guaraqueçaba.


ABSTRACT

Polycyclic Aromatic hydrocarbons (PAH) are hydrophobic compounds that tend to accumulate in sediment. The USEPA includes these contaminants on their list of priority pollutants due to their potential toxicity and carcinogenic effects. The n-alkenes are a group of aliphatic hydrocarbons that can come from natural sources, but at high concentrations can indicate anthropic pollution. These contaminants can be identified by ratios, a useful tool for managing and monitoring aquatic environments. In this study, the composition and distribution of PAH and n-alkenes were evaluated in two ecologically and economically significant estuaries on the coast of Brazil. Eighteen sediment samples were collected at six sites in three sampling campaigns in Paranaguá and Guaraqueçaba estuaries. The contaminants were extracted using an ultrasound method, separated by silica column and analyzed by gas chromatography tandem flame ionization. Results showed that the total n-alkene concentrations ranged from 1.60 to 9.12 µgg-1 and the total PAH concentrations ranged from 0.07 to 1.07 µgg-1. The use of diagnostic ratios indicates pyrogenic sources of PAH. For n-alkenes, the ratios indicate biogenic sources of organic matter, and in some cases, biogenic sources from marine organisms due to a high concentration of n-C19.

Keywords: PAH. N-akenes. Sediments. Estuary. Paranaguá bay. Guaraqueçaba bay. 

ABSTRACT

The Amazon Basin is a special contributor to global biogeochemistry, particularly from the white water region related to the Andes mountains, a source of major Amazon river tributaries. White water composition and properties are rarely determined. Therefore, it is essential to know the spatial distribution and temporal variability of these waters to assess possible human influences on their chemical characterization. In this paper, a study performed in the Southwestern Amazon region, examining the chemical composition of the Acre River water is presented. This part of the Amazon Basin has not been studied sufficiently to determine the geochemistry of its white waters. pH, electric conductivity (EC), turbidity, and concentration of metals, anions and dissolved organic carbon (DOC) were measured from 2008 to 2014. Approximately 60% of the pH measurements had values between 6.5 and 7.3; 55% of the conductivity measurements had values between 30 and 60 -S cm-1; and 50 % of the turbidity measurements had values less than 100 NTU. The major soluble elements were Ca, Si and K. These species have a natural origin (clay minerals and quartz). Toxic elements (e.g., V, Ni, Cr and Pb) and the anions NO3- and SO42- were present at concentrations below the Brazilian Standards. The Na+, SO42- and Al concentrations are seasonally variable depending on water discharge. Major ions such as Mg and Ca showed a positive linear correlation with DOC.

Keywords: White water. Hydrogeochemistry. Acre River. Amazonia


RESUMO

A bacia amazônica contribui de maneira especial à biogeoquímica global, em particular a região de águas brancas relacionada com as montanhas andinas, fonte de importantes afluentes do rio Amazonas. A composição e propriedades das águas brancas não estão especificadas em grande parte. É essencial conhecer a distribuição espacial e a variabilidade temporal destas águas para, eventualmente, avaliar possíveis influências humanas sobre suas características. O presente trabalho aborda um estudo realizado na Amazônia Sul Ocidental onde foi examinada a composição química das águas do rio Acre. Esta parte da bacia amazônica não tem sido estudada suficientemente na determinação da geoquímica das suas águas brancas. Foram medidos o pH, a condutividade elétrica (EC) e a turbidez das águas, bem como a concentração de metais, ânions e carbono orgânico dissolvido (DOC) entre 2008 e 2014. Aproximadamente 60% das medições do pH tiveram valores entre 6,5 e 7,3; 55% das medições de condutividade tiveram valores entre 30 e 60 -S cm-1; e 50 % das medições de turbidez tiveram valores inferiores a 100 NTU. Os elementos mais solúveis foram Ca, Si e K. Estas espécies químicas apresentam origem natural (minerais de argila e quartzo). Os elementos tóxicos (e.g., V, Ni, Cr e Pb), bem como os ânions NO3- e SO42- foram encontrados em concentrações abaixo dos limites estabelecidos nas Normas Brasileiras. As concentrações de Na+, SO42- e Al variam sazonalmente com a vazão. Íons com altas concentrações como Mg e Ca mostraram uma correlação linear positiva com DOC.

Palavras Chave: Águas brancas. Hidrogeoquímica. Rio Acre. Amazônia
 

RESUMO

A Bacia do Alto Iguaçu é de essencial importância econômica no estado do Paraná por estar localizada na capital do estado, Curitiba, pelo fato de ser o principal manancial de abastecimento da Região Metropolitana de Curitiba (RMC). No entanto, devido ao crescimento da população, os corpos d-água estão sendo afetados por efluentes industriais e domésticos. Este trabalho tem como objetivo quantificar fármacos anti-hipertensivos no Rio Iguaçu e em três afluentes do Alto Iguaçu: Palmital, Atuba e Belém. Os resultados adquiridos por análises estatísticas mostraram fortes correlações de fármacos anti-hipertensivos com nutrientes, que indicaram que os rios da RMC apresentaram influência antrópica, possivelmente de esgoto doméstico in natura ou efluentes de estações de tratamento de esgoto. Os fármacos foram detectados nos quatros rios analisados e pode-se concluir que outros contaminantes podem estar presentes no ambiente aquático. O rio Atuba obteve as maiores concentrações de fármacos anti-hipertensivos (4658,2 ng L-1 de metoprolol, 3877,91 ng L-1 de propranolol e 123,8 ng L-1 de nadolol) no ponto a jusante da ETE Atuba-Sul. São necessários mais estudos para compreender a dinâmica dos fármacos anti-hipertensivos no ambiente para identificar possíveis contaminações em água subterrânea e potável.

Palavras Chave: Efluentes Domésticos. Águas Superficiais. Anti-hipertensivos. GC-MS/MS


ABSTRACT

The Upper Iguaçu Basin, located in the state capital, Curitiba, presents economic importance in the state of Paraná because it is the main source of water supply of Curitiba Metropolitan Region (RMC). However, with population growth, the rivers are being affected by industrial and domestic wastewater. This study aims to determine the concentrations of pharmaceutical compounds (antihypertensive group) in the Iguaçu River and three tributaries of the Upper Iguaçu Basin: Palmital, Atuba and Belém. The results obtained by statistical analysis showed strong correlations of antihypertensive drugs with nutrients and indicated that the rivers of the RMC presented anthropogenic influence, possibly from domestic sewage or effluent from wastewater treatment plants. Contaminants were detected in all four rivers of RMC and it is concluded that other anthropogenic compounds may be present in the aquatic environment. The Atuba River had the highest concentrations of anti-hypertensive drugs (4658,2 ng L-1 of metoprolol, 3877,91 ng L-1 of propranolol and 123,8 ng L-1 of nadolol), at the downstream point of Atuba-Sul WWTP. More studies are needed to understand the dynamics of antihypertensive drugs and other emerging compounds in the environment to identify possible contamination in groundwater and drinking water.

Keywords: Domestic sewage. Surface Water. Antihypertensives. GC-MS/MS 

RESUMO

Nas simulações numéricas de escoamentos com superfície livre, frequentemente é utilizada a hipótese de que a pressão varia de forma hidrostática com a profundidade da lâmina de água. Neste trabalho, com a finalidade de analisar a influência desta simplificação, foi utilizado um código que possui dois módulos, um que considera a pressão variando de forma hidrostática e outro que considera a variação de forma não-hidrostática. O código, derivado das equações de Navier-Stokes e da Continuidade, utiliza um esquema semi-implícito em diferenças finitas, de primeira ordem para as derivadas espaciais e de segunda ordem para as derivadas temporais, com um esquema de dois sub-passos de tempo. São simulados quatro casos hipotéticos, alguns com dados analíticos ou experimentais. Para a maioria dos casos analisados, comparando com resultados analíticos e experimentais, o código com a aproximação não-hidrostática forneceu resultados mais adequados que o código com aproximação apenas hidrostática. Os resultados mostram que existe uma diferença importante na distribuição de velocidades com a profundidade. Os níveis se mostraram menos sensíveis à forma de tratamento da pressão, porém, à medida que a declividade de fundo é mais importante, maiores são as diferenças entre os dois modelos.

Palavras Chave: Pressão hidrostática. Pressão não-hidrostática. Superfície livre


ABSTRACT

Often, numerical simulations of free surface flow consider that the pressure varies hydrostatically with water depth and do not take dynamic pressure into account. In this work, in order to analyse the influence of such simplification, a code that has two modules was used, one looking at hydrostatic pressure variation and the other at non-hydrostatic pressure variation. The code, derived from Navier-Stokes and Continuity equations, has a semi-implicit finite difference scheme, first order in space and second order in time, with two sub steps in time. Four cases are simulated, some of which have analytical or experimental results. For almost every case analyzed, the code with a non-hydrostatic pressure approximation had better results than the one with hydrostatic pressure approximation. Results show that an important difference exists between the two codes for vertical velocity distribution. Free surface levels are less sensitive to the pressure treatment, but differences become more important with increased bottom gradients.

Keywords: Hydrostatic pressure. Non-hydrostatic pressure. Free-surface