Resumo: Nos últimos anos, os acidentes ambientais têm sido cada vez mais comuns. Esses acidentes vêm causando impactos significativos para o meio ambiente e às populações que fazem uso dos recursos naturais. Devido ao vazamento de endossulfan no rio Pirapetinga e consequentemente no rio Paraíba do Sul, ocorrido no ano de 2008, foi elaborado um estudo para analisar o desempenho de modelos matemáticos que descrevem o comportamento do poluente no meio ambiente, comparando os resultados obtidos com aqueles fornecidos pelos órgãos de controle e de fiscalização ambiental. Os modelos matemáticos empregados foram os modelos de comportamento de Mackay e o dinâmico de Fick. Visando a estimativa da distribuição do teor de endossulfan, determinaram-se os parâmetros dos compartimentos do modelo de Mackay, utilizando os valores reais para água e sedimentos. Para o modelo de Fick, os parâmetros foram obtidos com base nos relatórios do acidente. Para a determinação da distribuição espacial do endossulfan, realizou-se o georreferenciamento do domínio da solução do modelo de Fick, incluindo rios onde ocorreu a dispersão do poluente. Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios, e pode-se concluir ambos os modelos apresentam eficiência em prever a distribuição do composto, possibilitando uma rápida solução.