Qualidade da água na Ria Formosa: combinando técnicas de amostragem e de modelação para uma gestão integrada das águas residuais

Aplica-se uma técnica combinada de amostragem clássica, perfilagem in situ com sonda multiparamétrica e modelação matemática para avaliar a qualidade da água da Ria Formosa como meio receptor dos efluentes das ETAR’s. O sistema de modelação desenvolvido baseia-se num modelo hidrodinâmico que resolve as equações de águas pouco profundas pelo método dos volumes finitos acoplado a um modelo de transporte Lagrangiano para a simulação das plumas microbiológicas. Este sistema é usado como ferramenta de gestão para ensaiar diferentes cenários de descarga com variação da localização do ponto de descarga, analisando o impacto das alternativas no meio receptor.

Modelação hidrodinâmica e da qualidade da água da albufeira de Alqueva

Dissertação mest., Gestão e Conservação da Natureza, Universidade do Algarve, 2008

Avaliação da qualidade da água das ribeiras Odelouca, Odeleite e Foupana (Algarve, Portugal): uso de macroinvertebrados bentónicos como bioindicadores

São várias as perturbações antropogénicas que afectam os rios e as ribeiras em Portugal, razão pela qual é urgente a implementação de medidas que visem a sua protecção. Neste contexto, foi criada em 2000 a directiva quadro da água (DQA) que visa atingir o bom estado das massas de água até 2015. Este trabalho teve como objectivos: contribuir para o conhecimento da comunidade de macroinvertebrados nas ribeiras do Algarve; verificar a existência de diferenças na comunidade de macroinvertebrados entre ribeiras e em função dos habitats; comparar duas metodologias (INAG e “Habitats”) de amostragem para avaliação da qualidade ecológica da água; avaliar o estado ecológico (através de índices bióticos: IBMWP and IPtIs) das ribeiras de Odelouca, Foupana e Odeleite utilizando para este fim os macroinvertebrados. Estes índices são baseados no grau de tolerância à poluição e abundância de cada família. Os macroinvertebrados bentónicos (bioindicadores) foram recolhidos com uma rede de arrasto manual (malha 500μm), sendo o esforço de amostragem de 6 arrastos/ponto. Não se encontraram diferenças em termos de índices ecológicos e da estrutura da comunidade de macroinvertebrados (ao nível das famílias) quer entre ribeiras como entre habitats. A análise da estrutura da comunidade não diferiu para ambas as metodologias testadas, sugerindo que na metodologia INAG não existe perda de informação relacionada com a insuficiência de amostragens em determinados habitats. No entanto, verifica-se uma tendência para valores dos índices bióticos apresentarem sempre valores iguais ou superiores no caso da metodologia “Habitats. Os valores dos índices de qualidade da água permitiram classificar na generalidade a qualidade da água nas ribeiras em estudo como boa. A informação relativa aos índices bióticos deve ser complementadas com análises físico-químicas, ou com métodos como o River Habitat Survey (RHS), que permite determinar o índice “Habitat Quality Assessment” (HQA), que expressa as características naturais nos rios importantes para os organismos (número de zonas de corrente rápida, árvores), e “Habitat Modification Score” (HMS), que quantifica as alterações ocorridas nas ribeiras (ocupação do solo em torno dos rios: agricultura, pontes).

Contributo da directiva-quadro da água 2000/60/CE para a melhoria do controlo de qualidade da água de consumo humano

Dissertação de mestrado, Tecnologia dos Alimentos, Instituto Superior de Engenharia, Universidade do Algarve, 2011

Modelação da qualidade microbiológica da água na Ria Formosa

Este estudo integra-se numa avaliação hidrodinâmica e monitorização microbiológica da qualidade da água da Ria Formosa. A monitorização foi implementada pela DRAOT Algarve com a colaboração da EST, da FCMA e do IST. A metodologia utilizada consiste na aplicação de um modelo matemático para simulação das variáveis hidrodinâmicas e da qualidade da água. Utilizam-se como traçadores os coliformes fecais (CF), considerados indicadores de contaminação fecal pelo Dec-Lei 236/98 de 1 de Agosto, relativo à qualidade de águas do litoral e salobras para fins aquícolas- águas conquícolas. As águas da ria são usadas para cultura de diversas espécies conquícolas de bivalves. Estes são organismos que filtram e retêm no seu interior material particulado existente em suspensão na água tais como os CF entre outros microorganismos presentes na água. Para avaliar a concentração de coliformes nos bivalves e gastrópodes foi desenvolvido um modelo que simula a bioacumulação desta propriedade por parte do bivalve. Da sua aplicação permite classificar a Ria em várias classes conforme o estabelecido no Dec. Lei nº 293/98 de 18 de Setembro.

Diminuição do pico de cheia na rede de drenagem de águas pluviais através do sistema de aproveitamento de água da chuva

Dissertação de mest., Engenharia de Recursos Hídricos, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2010

Influência de descargas de água subterrânea na concentração de nutrientes e comunidade planctónica do sapal de Castro Marim, Vila Real de Santo António (SE, Portugal)

Dissertação de mest., Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011

Avaliação de desempenho operacional de estações de tratamento de águas residuais como instrumento associado à reutilização da água na rega de campos de golfe

Dissertação de mest., Engenharia do Ambiente, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Univ. do Algarve, 2009

Plano de segurança da água: caso de estudo: sistema de abastecimento público de água de Castro Verde

A maneira mais eficaz de garantir uma água distribuída, ao consumidor, em segurança é através de uma boa avaliação e gestão de riscos, envolvendo todo o sistema de abastecimento de água (captação, tratamento e distribuição). O presente estudo teve como objectivos caracterizar os riscos associados aos perigos encontrados e avalia-los através de uma metodologia de priorização de riscos, propor novas medidas de controlo para os perigos encontrados, estabelecer limites de controlo relacionados com as medidas de controlo e propor uma monitorização ao longo de todo o sistema de abastecimento de água. Este estudo foi efectuado no sistema de abastecimento público de água de Castro Verde. A principal metodologia foi a priorização de riscos. Foram classificados vários riscos com diferentes classificações associados aos perigos encontrados, encontrando-se dez pontos de controlo críticos. Uma vez que a monitorização neste sistema é insuficiente em alguns pontos tornou-se necessário propor novos locais sendo eles no local de preparação de reagentes, antes e depois da filtração e em todos os reservatórios de água tratada. Os perigos do sistema podem ser reduzidos ou eliminados através de uma boa e adequada gestão de riscos.

Combining sampling, profiling, remote sensing and modelling to efficiently monitoring estuarine and coastal water quality

Monitoring of coastal and estuarine water quality has been traditionally performed by sampling with subsequent laboratory analysis. This has the disadvantages of low spatial and temporal resolution and high cost. In the last decades two alternative techniques have emerged to overcome this drawback: profiling and remote sensing. Profiling using multi-parameter sensors is now in a commercial stage. It can be used, tied to a boat, to obtain a quick “picture” of the system. The spatial resolution thus increases from single points to a line coincident with the boat track. The temporal resolution however remains unchanged since campaigns and resources involved are basically the same. The need for laboratory analysis was reduced but not eliminated because parameters like nutrients, microbiology or metals are still difficult to obtain with sensors and validation measurements are still needed. In the last years the improvement in satellite resolution has enabled its use for coastal and estuarine water monitoring. Although spatial coverage and resolution of satellite images in the present is already suitable to coastal and estuarine monitoring, temporal resolution is naturally limited to satellite passages and cloud cover. With this panorama the best approach to water monitoring is to integrate and combine data from all these sources. The natural tools to perform this integration are numerical models. Models benefit from the different sources of data to obtain a better calibration. After calibration they can be used to extend spatially and temporally the methods resolution. In Algarve (South of Portugal) a monitoring effort using this approach is being undertaken. The monitoring effort comprises five different locations including coastal waters, estuaries and coastal lagoons. The objective is to establish the base line situation to evaluate the impact of Waste Water Treatment Plants design and retrofitting. The field campaigns include monthly synoptic profiling, using an YSI 6600 multi-parameter system, laboratory analysis and fixed stations. The remote sensing uses ENVISAT\MERIS Level 2 Full Resolution data. This data is combined and used with the MOHID modelling system to obtain an integrate description of the systems. The results show the limitations of each method and the ability of the modelling system to integrate the results and to produce a comprehensive picture of the system.

Advanced monitoring of South Portugal water bodies towards WFD

The challenge on implementation of the EU Water Framework Directive (WFD) fosters the development of new monitoring methods and approaches. It is now commonly accepted that the use of classical monitoring campaigns in discrete point is not sufficient to fully assess and describe a water body. Due to this the WFD promote the use of modelling techniques in surface waters to assist all phases of the process, from characterisation and establishment of reference conditions to identification of pressures and assessment of impact. The work presented in this communication is based on these principles. A classical monitoring of the water status of the main transitional water bodies of Algarve (south of Portugal) is combined with advanced in situ water profiling and hydrodynamic, water quality and ecological modelling of the systems to build a complete description of its state. This approach extends spatially and temporally the resolution of the classical point sampling. The methodology was applied during a 12 month program in Ria Formosa coastal lagoon, the Guadiana estuary and the Arade estuary. The synoptic profiling uses an YSI 6600 EDS multi-parameter system attached to a boat and a GPS receiver to produce monthly synoptic maps of the systems. This data extends the discrete point sampling with laboratory analysis performed monthly in several points of each water body. The point sampling is used to calibrate the profiling system and to include variables, such as nutrients, not measured by the sensors. A total of 1427 samplings were performed for physical and chemical parameters, chlorophyll and microbiologic contamination in the water column. This data is used to drive the hydrodynamic, transport and ecological modules of the MOHID water modelling system (www.mohid.com), enabling an integrate description of the water column.

Modelação lagrangeana dos processos de transporte na Ria Formosa

Apresenta-se um modelo de advecção-difusão do tipo Lagrangeano para a simulação da dispersão de massas de água provenientes de fontes pontuais e descreve-se o modelo hidrodinâmico usado na simulação do escoamento. Estes modelos são utilizados para a caracterização hidrodinâmica da Ria Formosa do ponto de vista da qualidade da água. Tentam-se encontrar razões para os problemas associados aos viveiros de bivalves, sugerindo-se formas de melhorar a qualidade da água.

Sistema automático de medida usando o sistema GSM

Este artigo apresenta um sistema automático de aquisição de dados com aplicação na monitorização da qualidade da água, não só do mar mas também de rios, lagos e lagoas. É um instrumento ambiental bastante útil, baseado numa estação de medida situada numa bóia que envia os dados via GSM para uma estação em Terra.

Modelação do impacte produzido pelo aumento de nutrientes na produção primária do estuário do Sado

Os modelos matemáticos são ferramentas poderosas para avaliar o impacto humano em sistemas costeiros e estuarinos de estrutura complexa. Neste artigo utiliza-se um sistema de modelos para caracterizar o estado trófico do estuário do Sado e para prever a sua evolução baseada em diferentes cenários de intervenção humana. Analisa-se em pormenor o efeito do aumento de nutrientes introduzidos no estuário através do rio. Este estudo permite tirar conclusões sobre o impacte que esse aumento terá sobre o estuário. O sistema de modelação é composto por um modelo hidrodinâmico tridimensional às equações primitivas e modelos de transporte acoplados a modelos de transporte de sedimentos, modelos de qualidade da água e modelos ecológicos. O modelo hidrodinâmico encontra-se calibrado e validado para o sistema. Utilizam-se dados de campo de nutrientes e de fitoplâncton para comparação com os resultados do modelo. Analisam-se as características do sistema e efectua-se uma análise de sensibilidade do comportamento biológico do estuário face ao aumento da carga de nutrientes. As conclusões principais são: Confirmação da adequabilidade da metodologia utilizada para a simulação da situação actual do estuário; Pequena sensibilidade do estuário a aumentos moderados da carga de nutrientes; Sensibilidade moderada do estuário para elevadas cargas de nutrientes.

Trophic assessment in chinese coastal systems

Dissertação mest., Gestão da Água e da Costa, Universidade do Algarve, 2007