RISCO DE FALHA AMBIENTAL EM UM RIO SUJEITO À CONCESSÃO DE OUTORGA DE LANÇAMENTO DE EFLUENTES, MEDIANTE APLICAÇÃO DA EQUAÇÃO DE STREETER-PHELPS FUZZIFICADA.

Resumo

Este trabalho propõe uma metodologia para estudar o comportamento das concentrações da demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e do oxigênio dissolvido (OD) em um rio sujeito a lançamentos de efluentes. Este estudo é baseado na transformação do modelo matemático de Streeter-Phelps em um modelo de natureza fuzzy, onde as concentrações de DBO e de OD são calculadas na forma de funções de pertinência. Desta forma, é possível incorporar incertezas no modelo, o que permite desenvolver uma metodologia para a determinação do risco de um corpo hídrico não atender as condições de uso previsto por norma quando recebe uma carga poluente proveniente de uma concessão de outorga de lançamento de efluentes. A pesquisa usa um programa computacional desenvolvido para calcular a partir das equações do modelo, as concentrações de DBO e de OD nas suas formas fuzzy. Também foi desenvolvida uma sub-rotina que permite que seja calculado o risco para o rio em questão que venha a receber lançamentos de efluentes. Os resultados mostraram que esta metodologia fuzzy é uma alternativa para ser considerada em questões pertinentes à gestão integrada dos recursos hídricos.

PALAVRAS-CHAVE: Concessão de Outorga. Modelo Fuzzy de Streeter-Phelps. Poluição Hídrica.

ENVIRONMENTAL RISK ANALYSIS IN RIVER WATER QUALITY SUBJECT TO THE CONCESSION OF GRANTS FOR EFFLUENTS DISCHARGES APPLYING STREETER-PHELPS EQUATION FUZZIFIED

ABSTRACT

This research proposes a methodology to study the behavior of the biochemical oxygen demand (BOD) and of the dissolved oxygen (DO) concentrations in a river subject to effluent discharges. This study is based on the transformation of the Streeter-Phelps mathematical model to a Streeter-Phelps fuzzy model, where the concentrations of BOD and of DO are calculated as membership functions. In such way, it is possible to incorporate uncertainties in the model, so that, it allows developing a methodology to determine if the risk of a body of water do not assist the use conditions established by the norm, when it receives a load pollutant, originating from a concession of grants of effluent discharges. The research uses a computational program, developed for this study, to make calculations, starting from the model equations, the BOD and the DO concentrations, in the membership functions. Also, a subroutine was developed that allows that the risk could be calculated for the river subject that receives effluents discharges. The results showed that this fuzzy methodology is an alternative to be considered in the matters related to Integrated Water Resources Management.

KEY-WORDS: Concession of Grants. Streeter-Phelps Fuzzy Model. Water Pollution.

ANALISIS DE RIESGO AMBIENTAL EN LA CALIDAD DE AGUA DE RÍO PARA OTORGAR LA AUTORIZACIÓN PARA LA DESCARGA DE AGUAS RESIDUALES, EN APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE STREETER-PHELPS FUZZIFICADA.

RESUMEN

Esta investigación propone una metodología para estudiar el comportamiento de las concentraciones de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y de oxígeno disuelto (OD) en un río sujeto a las descargas de efluentes. Este estudio se basa en la transformación del modelo matemático del modelo Streeter-Phelps en una naturaleza difusa, donde las concentraciones de DBO y OD se calculan en forma de funciones de pertenencia. De este modo, es posible incorporar la incertidumbre en el modelo, lo que permite desarrollar una metodología para determinar si los riesgos de un cuerpo de agua no cumplen con las condiciones de uso establecidas en la norma, al recibir una carga contaminante proveniente de una concesión de la subvención de lanzamiento efluentes. El estudio utiliza un programa informático desarrollado para esta investigación calculando, a partir de las ecuaciones del modelo, las concentraciones de DBO y OD en sus formas difusas. También se desarrolló una subrutina que permite que el riesgo y la fiabilidad sean calculados, mientras el río en cuestión sea sujeto a descargas de efluentes. Los resultados muestran que esta metodología difusa es una alternativa a ser considerada en cuestiones relacionados al manejo integrado de recursos hídricos.

PALABRAS-CLAVE: Concesión de subvención. Modelo difuso de Streeter-Phelps. Contaminación del Agua.