gestão das informações ambientais capítulo 4 gestão da coleta de dados de quantidade e...

GestãoGestão das Informações das Informações AmbientaisAmbientais

Capítulo 4Capítulo 4

Gestão da coleta de dados de quantidade Gestão da coleta de dados de quantidade

e e

qualidade da água qualidade da água

Gestão da coleta de dados de quantidade e qualidade Gestão da coleta de dados de quantidade e qualidade da águada água

4.1 – Introdução4.1 – Introdução

4.2 – Objetivos do monitoramento hidrológico4.2 – Objetivos do monitoramento hidrológico

4.3 – Redes de monitoramento, objetivos e escalas 4.3 – Redes de monitoramento, objetivos e escalas de interessede interesse

4.4 – Medidas e equipamentos relacionados à 4.4 – Medidas e equipamentos relacionados à quantidade de águaquantidade de água

4.5 – Medidas de descarga sólida4.5 – Medidas de descarga sólida

4.6 – Medidas relacionadas à qualidade da água4.6 – Medidas relacionadas à qualidade da água

4.7 – Redes de monitoramento de qualidade de 4.7 – Redes de monitoramento de qualidade de águaágua

4.8 – Projeto de redes de monitoramento de 4.8 – Projeto de redes de monitoramento de qualidade da águaqualidade da água

4.1 – Introdução4.1 – Introdução

Disponibilidade hídrica – depende de quantidade e Disponibilidade hídrica – depende de quantidade e qualidadequalidade

Leis de Recursos Hídricos – Outorga, Cobrança, Leis de Recursos Hídricos – Outorga, Cobrança, EnquadramentoEnquadramento

Necessidade de informações: entender processos hidrológicos, entrada para modelos de simulação, projetos, análises e tomadas de decisão, licenciamento de atividades

Variabilidade espacial e temporal

Medições locais x necessidade de informações em áreas extensas

Resoluções CONAMA, Estaduais e Municipais – Padrões de Resoluções CONAMA, Estaduais e Municipais – Padrões de lançamento de efluenteslançamento de efluentes


Quantidade de água em rios: informações de vazões

Vazão mínima – para abastecimento urbano, industrial, e de irrigação; estudos ambientais de preservação da fauna e flora;

Vazão máxima (instantânea) – estabelecimento de cotas de inundação por ocasião de enchentes; projetos de sistemas de drenagem, sistemas de proteção contra inundação, vertedores de barragens;

Vazões médias – aproveitamento energético, reservatórios de água para o período de estiagem;

Quantidade de água subterrânea: produção do(s) poço(s)


Medida de precipitação, radiação solar, vento, temperatura, umidade relativa do ar:

Disponibilidade hídrica;Agricultura;Estudos ambientais (meio físico, estudos da fauna e flora);Determinar a evaporação local;Determinar a evapotranspiração;Balanços hídricos;

Medida de qualidade da água e do sedimento:

Verificação de conformidade;Avaliação de tendências;Avaliação de impactos ambientais;Disponibilidade hídrica;Estudos ambientais (meio físico, estudos da fauna e flora);

4.3 - Redes de monitoramento, objetivos e escalas de 4.3 - Redes de monitoramento, objetivos e escalas de interesseinteresse

Objetivos de redes de monitoramento de recursos hídricosObjetivos de redes de monitoramento de recursos hídricos

- sinopse dos recursos hídricos;sinopse dos recursos hídricos;- determinar variação temporal de parâmetros selecionados; determinar variação temporal de parâmetros selecionados; - detectar problemas atuais ou potenciais; detectar problemas atuais ou potenciais; - apontar causa de problemas;apontar causa de problemas;- avaliar o efeito de ações corretivas; avaliar o efeito de ações corretivas; - fazer cumprir a lei fazer cumprir a lei

Dimensão temporal: as grandezas variam no tempo

Dimensão espacial:Os processos intervenientes variam segundo a escala do estudo => “efeito de escala”


- Medições pontuais: série temporal

- Medições distribuídas: série espacial

- Planejamento (ver “Considerações de Planejamento” em Qualidade do Ar)

- Avaliação

Densidade de redes: a densidade do monitoramento de quantidade e qualidade da água influencia na qualidade dos dados obtidos, e conseqüentemente nas decisões a serem tomadas.

Tipos de estações hidrológicasTipos de estações hidrológicas

Postos que permitem ter um conhecimento contínuo dos cursos Postos que permitem ter um conhecimento contínuo dos cursos de água em todas as condições de descarga;de água em todas as condições de descarga;

Postos de alerta e de gestão instalados para um objetivo Postos de alerta e de gestão instalados para um objetivo específico;específico;

Postos temporários instalados para um estudo especial e uma Postos temporários instalados para um estudo especial e uma duração limitada.duração limitada.

A densidade de postos, sua distribuição, os equipamentos, as A densidade de postos, sua distribuição, os equipamentos, as grandezas observadas dependem:grandezas observadas dependem:

Da função do órgão operador (gestão, agricultura, energia, Da função do órgão operador (gestão, agricultura, energia, pesquisa, instituição de desenvolvimento regional, etc);pesquisa, instituição de desenvolvimento regional, etc);

Das particularidades locais (clima, relevo, poluição, tipo de uso, Das particularidades locais (clima, relevo, poluição, tipo de uso, etc.);etc.);

Dos recursos e do pessoal disponível.Dos recursos e do pessoal disponível.


4.4 - Medidas e equipamentos - quantidade de 4.4 - Medidas e equipamentos - quantidade de águaágua

Grandezas de interesse relativas a quantidade de águaGrandezas de interesse relativas a quantidade de água

Diretamente relacionadas: Diretamente relacionadas: VazãoVazãoNível d’águaNível d’água

PrecipitaçãoPrecipitação

Infiltração e umidade do soloInfiltração e umidade do solo

Evaporação e evapotranspiraçãoEvaporação e evapotranspiração

Temperatura, radiação, vento, umidade do Temperatura, radiação, vento, umidade do arar

Indiretamente relacionadas:Indiretamente relacionadas:


NÍVEL D’ÁGUANÍVEL D’ÁGUA

- Reservatórios: nível x volume

- Rios, córregos e canais: cota x vazão

- Poços: capacidade de recarga e rebaixamento


NÍVEL D’ÁGUANÍVEL D’ÁGUA

Equipamentos de medição

- Limnímetros ou réguas limnimétricas

- Limnígrafos


VAZÃOVAZÃO

- Águas subterrâneas

- Cursos d’água:

- escoamento não uniforme (velocidades variam na seção)

- escoamento não permanente (varia no tempo)- seção transversal variável (com o nível d’água)

e não-prismática


VAZÃOVAZÃO- Medidas indiretas: curva-chave


VAZÃOVAZÃO- Medidas diretas:

- Método volumétrico

- Vertedores e calhas

- Método da diluição: uso de traçador

- Integração velocidade x área


Medidas indiretamente relacionadas à quantidade de água:Medidas indiretamente relacionadas à quantidade de água:

- Precipitação

- Infiltração e Umidade do Solo

- Evaporação e Evapotranspiração

- Temperatura, Umidade Atmosférica, Radiação Solar, Vento e Pressão Atmosférica


PRECIPITAÇÃOPRECIPITAÇÃO - Pluviômetros- Pluviógrafos

TEMPERATURA TEMPERATURA (ar, água)(ar, água)- Termômetros

UMIDADE UMIDADE ATMOSFÉRICAATMOSFÉRICA

- Psicrômetro


UMIDADE DO SOLOUMIDADE DO SOLO

- Método gravimétrico- Condutividade de bloco poroso

EVAPORAÇÃO E EVAPOTRANSPIRAÇÃOEVAPORAÇÃO E EVAPOTRANSPIRAÇÃO

- Evaporímetros- Tanques evaporimétricos

INFILTRAÇÃOINFILTRAÇÃO

- Infiltrômetro

4.5 - Medidas e equipamentos – descarga 4.5 - Medidas e equipamentos – descarga sólidasólida

DESCARGA SÓLIDADESCARGA SÓLIDA

- Descarga sólida total:

descarga em suspensão+

descarga de arrasto

Grandezas de interesse relativas a qualidade de águaGrandezas de interesse relativas a qualidade de água

Características físicasCaracterísticas físicas

Características químicasCaracterísticas químicas

Características biológicasCaracterísticas biológicas

4.6 - Medidas e equipamentos - qualidade de 4.6 - Medidas e equipamentos - qualidade de águaágua


CARACTERÍSTICAS FÍSICASCARACTERÍSTICAS FÍSICAS- Cor (< 0,001 mm)

- Turbidez (> 0,001 mm)

- Temperatura

- Odor

- Sólidos (dissolvidos, suspensos)

- OD (Oxigênio Dissolvido)

- Condutividade (salinidade)

- Radioatividade


CARACTERÍSTICAS QUÍMICASCARACTERÍSTICAS QUÍMICAS

- Conteúdo orgânico (DBO, DQO)

- Conteúdo iônico (pH, cálcio, magnésio, sódio, potássio, silicatos, sulfatos, sulfetos, cloretos, carbonatos, bicarbonatos, etc)

- Nutrientes (nitrogênio: N total, N orgânico, N amoniacal, N Kjeldal, nitritos, nitratos; fósforo: P total, fosfatos)

- Metais pesados (chumbo, mercúrio, cromo, cádmio, cobalto, cobre, níquel, zinco, etc)

- Compostos orgânicos sintéticos


CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICASCARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS

- Coliformes termotolerantes, Escherichia coli, outros organismos

- Testes de toxicidade (aguda, crônica)

Finalidades principais para monitoramento da qualidade da água: a) avaliação de tendência - avalia condições de mudança de

qualidade e resultados de medidas de controle;

b) conformidade de padrões;

c) estimativa de carga poluidora (massa/tempo);

d) avaliação de impacto ambiental;

e) fiscalização geral.

Redes de monitoramento de qualidade da águaRedes de monitoramento de qualidade da água

Monitoramento de conformidade:- Corpo receptor- Efluente


a) Incertezas na natureza da qualidade de água - o ciclo hidrológico natural e os efeitos realizados pelo homem.

b) Incertezas em delinear um propósito específico para o monitoramento – os problemas de qualidade de água apresentam origens difusas, restrições sociais, econômicas e legais.

Monitoramento de qualidade da água = { Amostragem estatística; Sujeito às leis do acaso


- Rede: um conjunto de estações de monitoramento operadas sistematicamente, que como um todo, representam as condições de qualidade de água sobre uma área extensa.

- A operação da rede é realizada através da seleção de quatro

fatores básicos, especificados para atender a demanda de informação :

1 - locais de monitoramento/coleta de amostras;

2 - freqüências de monitoramento/coleta;

3 - variáveis a serem analisadas;

4 - período ou duração da amostragem.

Casos típicos: rio, lago, estuário, região costeira, aquífero


- O projeto da rede deve ser realizado com uma abordagem combinada baseada em:

1 – conhecimento do escoamento e de suas variabilidades;

2 – técnicas de otimização;

3 – métodos de analises de dados.

- Três características estatísticas principais de qualidade de água devem ser apresentadas: médias, extremos e tendências (mudanças de condições na qualidade de água).

Casos típicos: rio, lago, estuário, região costeira, aquífero

a) A definição precisa da “informação” contida nos dados e como esta é mensurada usualmente não é dada;

b) O valor do dado não é precisamente definido, e as redes não são “ótimas” tantos em termos de informação contida nesses dados como em termos dos custos para obter os dados;

c) Os métodos de transferência de informação no espaço e no tempo são restritos;

d) A efetividade-custo não é enfatizada em vários aspectos do monitoramento;

e) A flexibilidade da rede em responder às novas condições e objetivos de monitoramento normalmente não é mensurada.

Deficiências em projetos de redes Deficiências em projetos de redes

O monitoramento da água é essencialmente dinâmico e o projeto da rede deve ser flexível para fornecer:

a) Avaliação da rede existente com relação a:

- novos objetivos de monitoramento (necessidades de dados) - sua eficiência (capacidade e consistência dos dados disponíveis em atender às demandas);

b) Avaliação de novos objetivos ou novas práticas de monitoramento

que possam ser incorporados na rede existente (visando detectar mudanças na eficiência dos custos da rede em relação a alterações em objetivos e/ou práticas de monitoramento).

Flexibilidade da rede de monitoramento Flexibilidade da rede de monitoramento

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