Localizados na interface entre a terra e o mar, sistemas estuarinos estão propensos a grandes influências de substâncias que são introduzidas por diversas fontes, incluindo rios, deposição atmosférica, efluentes e escoamento de água superficial. Estas áreas, em geral, possuem um forte gradiente de concentração de substâncias químicas, onde essas são transformadas, retidas ou eliminadas. O Canal de Piaçaguera está inserido no Sistema Estuarino de Santos e São Vicente (SESS), localizado na Bacia Hidrográfica da Baixada Santista, situada na região Região Metropolitana da Baixada Santista (RMBS), que compreende os municípios de Cubatão, Santos, São Vicente, Guarujá e Praia Grande. No SESS foram implantadas, na década de 50, diversas indústrias de base (siderurgia, petroquímica e de fertilizantes), que assim como o Porto de Santos, maior da América Latina, detém alto potencial poluidor, o que fez desse estuário um grande receptor de resíduos tóxicos e efluentes líquidos contaminados. A região do Canal de Piaçaguera, área considerada mais crítica em termos de poluição desse estuário, recebe efluentes de diversas indústrias e tem como outras importantes fontes poluidoras as atividades de dragagem, deposição atmosférica, águas provenientes de drenagem superficial, esgotos clandestinos e o Porto de Santos. O presente trabalho buscou ampliar o conhecimento da poluição das águas superficiais do Canal de Piaçaguera e verificar a influência da hidrodinâmica na contaminação dessa área e em outras áreas do estuário. Primeiramente foi realizada uma avaliação dos dados de qualidade das águas superficiais da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb) medidos em pontos dos rios Mogi, Piaçaguera e Cubatão, os quais despejam suas águas no canal, dos anos de 2000 a 2010. Para estimar as concentrações e área atingidas foram realizadas simulações da dispersão de poluentes em pontos dentro e fora do canal, a partir da modelagem numérica acoplada, de hidrodinâmica e dispersão. O diagnóstico de qualidade da água indica comprometimento da qualidade ambiental dos corpos dágua estudados, visto que apresentam teores acentuados de poluentes diversos e de fontes difusas, destacando-se as industriais e dos terminais portuários. O rio Piaçaguera contribuiu com o maior número de poluentes e mais elevada concentração deles. A modelagem demonstrou que o Canal de Piaçaguera apresenta circulação com energia bem menor que outras áreas do estuário, sendo notório o menor espalhamento de poluentes nessa área, de modo que a baixa velocidade das correntes no Canal é associada a menor dispersão de partículas. Considerando o lançamento contínuo de poluentes e fatores agravantes como, baixa hidrodinâmica, a bioacumulação e resuspensão dos sedimentos contaminados, é evidente que essa área necessita de maior controle e rigidez na disposição dos materiais com alto potencial poluidor. / Located at the interface between land and sea, estuarine systems are prone to large influences of substances that are introduced by various sources, including rivers, atmospheric deposition, wastewater and surface water runoff. These areas generally have a strong concentration gradient of chemicals where these are transformed, retained or eliminated. The Piaçaguera\'s channel is inserted at the estuarine system of Santos and São Vicente (SESS), located in the Santos Basin, located in the metropolitan area of Santos (RMBS), which includes the cities of Cubatao, Santos, Sao Vicente, Guaruja and Praia Grande. At the SESS were implanted, in the 1950s, several basic industries (steel, petrochemicals and fertilizers), that as the Port of Santos, Latin America\'s largest, has high pollution potential as well as the Port of Santos, what made this a great receiver estuary of toxic waste and contaminated wastewater. The region Piaçagueras channel, an area considered most critical in terms of pollution of the estuary receives effluents from various industries and its other major pollution sources of dredging activities, atmospheric deposition, water from surface drainage, underground running down and the Port of Santos . This study aimed to expand knowledge of the pollution of surface waters of the Channel Piaçaguera and the influence of hydrodynamics on the contamination of the area. We first carried out an evaluation of the data quality of surface waters of the State Environmental Company of São Paulo (Cetesb) at the points measured in the river Mogi, Piaçaguera and Cubatão, which discharge their waters into the canal, of the years 2000 to 2010. To estimate the concentrations and area affected were carried out simulations of pollutant dispersion in points inside and outside the channel from the coupled numerical modeling of hydrodynamics and dispersion. The diagnosis of water quality indicates impairment of environmental quality of the water bodies studied, since they exhibit high values concentration of various pollutants and diffuse sources, especially the industrial and port terminals. The river Piaçaguera contributed the largest number of pollutants and the higher their concentration theirs. The modeling demonstrated that the Piaçagueras channel has circulation with far less energy than other areas of the estuary, being remarkable the lowest spread of pollutants in this area, so that the low kinetic energy of currents in the channel is associated with a lower dispersion of particles. Considering the continuous discharge of pollutants and aggravating factors such as low hydrodynamics, bioaccumulation and resuspension of contaminated sediments, it is clear that this area needs greater rigidity in the control and disposal of materials with high pollution potential.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-25T12:16:29Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriano Francisco dos Reis - 2014.pdf: 7493866 bytes, checksum: 3cfbcec9d0c7628e345a52d166d18a99 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-25T12:18:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriano Francisco dos Reis - 2014.pdf: 7493866 bytes, checksum: 3cfbcec9d0c7628e345a52d166d18a99 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-25T12:18:12Z (GMT). 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Due owning urban parameters that apply mostly in built macrozone - density basic standard - the region of Setor Morais and Vila Morais have been chosen to perform the measurements and the collections, which were done to both highway sides as for distant points, with the goal to make the dispersion analysis of such pollutants. The PM was collected from the leaves surface of seven copies of monguba (Pachira aquatica), which are found at different distances from the highway axis: near the axis and at 100, 200 and 300 meters from the track, on both sides; the metals concentration data were obtained from analysis by atomic absorption. Data on noise pollution were collected at four points: 13, 50, 150 and 300 m from the highway axis, along a cross-street, using type 2 sound level meter - the data analysis was performed with reference to the parameters set by NBR 10.151 for noise comfort. The collections and the measurements were made from July to December 2013, accompanied by checks climatic parameters in order to determine the influence of these parameters on the dispersion of possible pollutants. The highest value related to PM was 19.1 μg/mm2 of leaf surface, detected in September. No significant differences were observed in the mass PM and the metal concentration in the leaves of different trees. There was a decrease in the mass of PM with the highest rainfall, but for Zn, Ni and Fe concentrations, a higher concentration was observed in the rainy season. As for the sound pressure, nonconformity with acoustic comfort levels near the highway was observed, wherein the level reached 80.3 dB (A) on two occasions. For furthermost points - at 150 and 300 m - was observed that possible shortcoming is due mainly to noise sources locations. This work suggests revision of the land use allowed in the study area, associated with the change in the type of highway traffic to ensure to ensure less risk of environmental degradation to the population. / A BR-153 tem 15 quilômetros de extensão dentro do perímetro urbano de Goiânia, portanto, a avaliação dos níveis de poluição do ar e sonora relacionados à presença da rodovia constitui-se objeto de notável importância. Para tal, foi analisada a situação de três variáveis relacionadas à degradação ambiental: a massa de material particulado atmosférico (MP) adsorvido em superfície foliar, a concentração de metais presentes nesse MP e a intensidade da pressão sonora. Em virtude de possuir parâmetros urbanísticos que vigoram na maior parte da macrozona construída - padrão de adensamento básico - escolheu-se a região do Setor Morais e da Vila Morais para efetuarem-se as medições e coletas, as quais foram feitas tanto às margens da rodovia como em pontos mais afastados, com o objetivo de se fazer uma análise de dispersão de tais agentes poluidores. O MP foi coletado da superfície de folhas de sete exemplares de monguba (Pachira aquatica), encontrados em diferentes distâncias a partir do eixo da rodovia: próximo ao eixo e a 100, 200 e 300 m do eixo da via, em ambos os lados; os dados relativos à concentração de metais foram obtidos a partir de análise por espectrometria de absorção atômica. Os dados relativos à poluição sonora foram coletados em quatro pontos: a 13, 50, 150 e 300 m a partir do eixo da rodovia, ao longo de uma via transversal, com o uso de decibelímetro tipo 2. A análise destes dados foi efetuada tendo-se por referência os parâmetros estipulados na NBR 10.151 para conforto sonoro. As coletas e medições foram feitas de julho a dezembro de 2013, acompanhadas de verificações de parâmetros climáticos, a fim de verificar a influência destes na dispersão dos possíveis poluentes. O valor mais alto referente à massa de MP foi de 19,1 μg/mm2 de superfície foliar, detectado no mês de setembro. Não se observaram diferenças significativas na massa de MP e na concentração de metais entre as folhas das diferentes árvores. Observou-se decréscimo na massa de MP com maiores índices de pluviosidade, mas, para as concentrações de Zn, Ni e Fe, observou-se maior concentração em período chuvoso. Quanto à pressão sonora, observou-se inconformidade com os índices de conforto acústico nas proximidades da rodovia, em que os níveis atingiram 80,3 dB(A) em duas ocasiões. Em pontos mais afastados - a 150 e 300 m - observou-se que eventual inconformidade deve-se, principalmente, a fontes de ruído locais. Este trabalho sugere revisão de uso do solo permitido na área de estudo, associado à mudança na tipologia do tráfego da rodovia, para garantir menor risco de degradação ambiental à população.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-26T21:38:56Z No. of bitstreams: 1 VALÉRIO DE ARAÚJO GOMES - TESE PPGEQ 2017..pdf: 1988053 bytes, checksum: b420f6b012569ad3bbe40c4e9567f181 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-26T21:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALÉRIO DE ARAÚJO GOMES - TESE PPGEQ 2017..pdf: 1988053 bytes, checksum: b420f6b012569ad3bbe40c4e9567f181 (MD5) Previous issue date: 2017 / O desenvolvimento de modelos matemáticos aplicados a simulação de dispersão de poluentes na atmosfera, utilizando fluidodinâmica computacional, tem sido cada vez mais intenso em função da evolução tecnológica das rotinas computacionais. Porém, o maior desafio ainda é o entendimento e a modelagem adequada dos fenômenos que caracterizam a dispersão quando ocorrem em regime turbulento. Para o fechamento dos termos que representam a turbulência, o modelo de duas equações k- padrão é o que mais largamente tem sido utilizado. Contudo, este é um modelo desenvolvido a altos números de Reynolds e apresenta limitações quando o escoamento ocorre próximo das paredes do domínio. Desta forma, quando os efeitos de escoamentos a baixos números de Reynolds devem ser levados em consideração (quando a viscosidade molecular não pode ser desprezada), funções amortecedoras devem ser inseridas resultando em uma espécie de k- para baixos números de Reynolds. Com isso, esta tese tem como objetivo apresentar o desenvolvimento de um modelo de dispersão atmosférica matemático, tendo como contribuição científica o desenvolvido de equações empíricas para definição da função amortecimento (𝑓µ) no cálculo da viscosidade turbulenta, em complemento as funções “paredes” utilizadas comumente pelos códigos computacionais comerciais, corrigindo desta forma o modelo k- padrão. Como ferramenta computacional, foi utilizado o software CFX® para as simulações fluidodinâmicas. Para validação do modelo, foram utilizados os dados do experimento de Copenhagen. Os índices estatísticos do modelo também foram comparados com os resultados de outras pesquisas encontradas na literatura. Os resultados mostraram que a metodologia proposta foi capaz de simular o experimento de campo com um nível bastante satisfatório, atingindo um erro quadrático médio normalizado (NMSE) de 0,02 e um fator de correlação (Cor) de 0,95. / The development of mathematical models, which simulate the dispersion of pollutants in the atmosphere using computational fluid dynamics, has been increasingly intense due to the technological evolution of computational routines. For the closure of the terms representing the turbulence, the model of standard two equations k- is the most widely used. However, when the effects of low Reynolds numbers should be considered (when molecular viscosity cannot be neglected), damping functions should be inserted resulting in a kind of k- for low Reynolds numbers. This thesis aims to present the development of a mathematical atmospheric dispersion model, whose scientific contribution is the development of empirical equations to define the damping function (𝑓�µ) in the calculation of turbulent viscosity, in addition the functions "walls" commonly used by commercial computer codes. As a computational tool, CFX® software has been used to perform fluid dynamics simulation. For the validation of the model, the data from the Copenhagen experiment were used. The statistical indices of the model were also compared with the results of other studies found in the literature. The results showed that the proposed methodology was able to simulate the field experiment with a very satisfactory level, reaching a normalized mean square error (NMSE) of 0.02 and a correlation factor (Color) of 0.95.