Gestão Optimizada das Águas Subterrâneas

A procura de água, a todos os níveis, tem vindo a originar exploração inadequada e aumento da escassez dos recursos hídricos bem como graves problemas de poluição. As águas superficiais são as mais afectadas, consequentemente, há um maior recurso às águas subterrâneas, começando estas, também a ser afectadas por aqueles problemas. Por estes factos, torna-se necessária uma exploração adequada e planeada destes recursos. Esta dissertação se insere precisamente no âmbito do planeamento e gestão das águas subterrâneas. Sistemas de águas subterrâneas são sujeitas a várias incertezas. No futuro diferentes cenários podem ocorrer dependendo das variações demográficas, ambientais e tecnológicas. A incerteza considerada neste trabalho é a variação na solicitação na procura de água. Assim, a aplicação do modelo de optimização robusta visa encontrar soluções fiáveis em qualquer cenário provável. A presente dissertação propõe-se resolver três problemas a minimização da soma das alturas de elevação, a minimização do custo de extracção de um dado caudal considerando uma abordagem determinística e a minimização do custo de extracção de um dado caudal utilizando uma abordagem robusta de um problema hipotético de planeamento e gestão referente ao aquífero de Palmela. Os problemas são resolvidos utilizando uma das técnicas de optimização o Software GAMS/MINOS. O GAMS/MINOS é concebido para resolver problemas de características lineares e não lineares em que facilmente é encontrado o óptimo local.

Gestão de Águas Subterrâneas em Ambientes Insulares: Caso de Estudo da Ilha do Maio (Cabo Verde)

A gestão de águas subterrâneas em zonas costeiras assume particular relevância em ambientes insulares, devido a elevada proporção de terrenos adjacentes às massas de água oceânicas. Em ilhas planas, de reduzida dimensão e com clima árido ou semiárido, a problemática é ainda mais sensível, já que a escassa precipitação atmosférica e a elevada evapotranspiração potencial determinam reservas de água subterrânea muito limitadas. A estes aspectos de natureza climática, há que acrescentar a reduzida inclinação da interface água doce/água salgada e a consequente possibilidade de intrusão salina nas áreas costeiras. O presente estudo foi efectuado na ilha de Maio, a mais antiga e uma das mais planas ilhas do Arquipélago de Cabo Verde. Apresenta um comprimento máximo de 24,1 km e uma largura máxima de 16,3 km, ocupando uma área de, aproximadamente, 269 km2. A maior parte da ilha apresenta cotas muito baixas, frequentemente inferiores a 100 m. Constitui exceção o maciço central, onde se erguem algumas elevações, culminando no Monte Penoso com uma altitude de 436 m. Em termos hidrogeológicos, o escoamento geral é do tipo centrífugo e processa-se segundo gradientes hidráulicos que, nas regiões litorais, podem assumir valores muito baixos, favorecendo a intrusão salina. Não obstante, as captações de água subterrânea localizam-se essencialmente nestas zonas e acusam indícios de salinização, particularmente no sector setentrional. Numa perspectiva de gestão de recursos hídricos, sugere-se a construção de captações no maciço central, onde se aliam critérios de quantidade e qualidade dos recursos hídricos subterrâneos.

O Uso de Técnicas Isotópicas na Discriminação dos Processos Envolvidos na Mineralização das Águas Subterrâneas da Ilha de Maio (Cabo Verde): Contributo para a Gestão dos Recursos Hídricos Subterrâneos

ara além dos processos naturais, a mineralização das águas subterrâneas em ambientes costeiros e insulares pode ser influenciada diretamente pela massa de água oceânica. Este processo está relacionado com o equilíbrio da chamada interface água doce/água salgada que, mesmo em condições naturais, poderá contribuir para a salinização das águas doces continentais. O presente estudo foi realizado na ilha de Maio (Cabo Verde), uma das quatro ilhas pertencentes ao grupo do sotavento. É uma das mais planas ilhas do Arquipélago, atingindo uma altitude máxima de 436 m no Monte Penoso. Inserida na região Saheliana, a ilha de Maio apresenta um clima do tipo árido, com uma precipitação média anual de 124 mm e uma temperatura média de 24,4 ºC. Os aspectos climáticos da ilha do Maio e as suas características geológicas determinam uma mineralização relativamente elevada das águas subterrâneas, com valores de condutividade eléctrica maioritariamente superiores a 1 mS/cm. Além dos factores antes referidos, a mineralização destas águas parece estar, pelo menos em alguns casos, influenciada pela fraca inclinação da interface água doce/água salgada nas áreas litorais. Não obstante, subsistem dúvidas sobre a intervenção relativa dos diferentes processos na mineralização global das águas subterrâneas. As técnicas isotópicas têm-se revelado uma ferramenta útil na discriminação dos diferentes processos e na identificação do fenómeno de intrusão salina. Desta forma, no presente estudo apresentam-se resultados isotópicos de amostras de águas subterrâneas da ilha de Maio, no sentido de averiguar da existência de situações de salinização resultantes da intrusão das massas de água oceânicas.

Gestão Integrada dos Recursos Hídricos da Ilha do Maio (Cabo Verde): o Contributo das Águas Subterrâneas

Cabo Verde é constituído por 10 ilhas, sendo a ilha do Maio a mais antiga do arquipélago, com uma área de 269 km2, tendo como comprimento máximo 24100 m, uma largura máxima de 16300 m e uma população total de 6740 habitantes. No que concerne à geomorfologia e geologia, a ilha é considerada plana e é composta por formações eruptivas e sedimentares, sendo as formações sedimentares dominantes na ilha. Apresenta as formações mais antigas de Cabo Verde, de idade jurássica e cretácica. No entanto, não apresenta as formações eruptivas mais recentes como as restantes ilhas. A ilha do Maio enquadra-se num clima do tipo árido e semiárido, com uma temperatura média de 24.5 ºC e uma precipitação anual de 125.4 mm. Estimativas efectuadas com base no modelo do balanço hídrico sequencial diário mostram que cerca de 7% da precipitação corresponde a escoamento superficial e 14.1% a escoamento subterrâneo. Pela aplicação deste modelo e do método do balanço químico do ião cloreto, os recursos hídricos subterrâneos renováveis anualmente na ilha do Maio estão, em ano médio, compreendidos entre 3.44 x 106 m3 e 4.76 x 106 m3.por sua vez, o escoamento total é estimado em 7.8 x 106 m3 anuais, o que equivale a cerca de 21 400 m3/dia. O escoamento subterrâneo na ilha do Maio faz-se globalmente de um modo centrífugo a partir das elevações do maciço central. O gradiente hidráulico assume valores entre 0.05% e 2.9%, sendo que o valor mais baixo ocorre no sector norte da ilha, o que favorece o fenómeno de intrusão salina. Relativamente à qualidade da água, verifica-se que as amostras recolhidas correspondem a águas muito mineralizadas, com valores de condutividade eléctrica compreendidos entre 832 μS/cm e 7730 μS/cm. Por sua vez, os valores de TDS estão compreendidos entre 705.8 mg/L e 4210.4 mg/L. Nestas condições, as águas subterrâneas analisadas podem ser consideradas águas salobras. A fácies hidroquímica dominante é a cloretada sódica, sendo que grande parte das amostras pode ser considerada cloretada-bicarbonatada sódica. Admitindo que a amostragem efectuada tem significado estatístico, poderá dizer-se que, a nível físico-químico, cerca de 20% das águas subterrâneas são próprias para o consumo humano. No que respeita à utilização da água para rega, as águas analisadas apresentam baixo a alto perigo de alcalinização do solo e alto a muito alto perigo de salinização. Em síntese, pode concluir-se que, não obstante o carácter árido da ilha do Maio, a mesma apresenta um potencial de recursos hídricos não negligenciável, eventualmente suficiente para suprir as necessidades hídricas da população. No entanto, o estudo desenvolvido mostra a necessidade de implementar medidas susceptíveis de proporcionarem um aproveitamento sustentado dos recursos hídricos, no quadro da gestão integrada dos recursos hídricos da ilha do Maio.

Colheita e Análise de Águas de Consumo, Piscinas e Residuais

Com o objectivo de evidenciar a importância da avaliação da qualidade da água para a saúde humana, a saúde pública e o meio ambiente em si, o presente trabalho apresenta três casos de estudo, abordando as fases essenciais à monitorização de três tipos de água, nomeadamente, água de consumo, água de piscina e água residual. O relatório descreve as técnicas de colheita mais adequadas para cada tipo de água e parâmetro a analisar, fazendo referência aos recipientes de recolha/armazenamento e ao modo de conservação das amostras até ao momento da realização da análise. Apresenta também os métodos analíticos utilizados para determinação dos parâmetros organoléticos, físico-químicos e microbiológicos estudados; e as consequências que cada parâmetro tem, direta ou indiretamente, na saúde humana e no meio ambiente. Os resultados obtidos permitiram concluir que a água residual analisada se encontra em conformidade com a legislação aplicada. No caso da água de piscina, verifica-se conformidade em todos os parâmetros analisados, excepto a condutividade eléctrica, os Germes a 37 °C e os Estafilococos totais. Quanto à água de consumo, verifica-se a conformidade em todos os parâmetros analisados, excepto o cloro residual livre. As análises efectuadas foram objecto de verificação por aplicação de métodos de controlo previamente definidos, podendo concluir-se que todos os ensaios realizados estiveram de acordo com o critério de aceitação.

Laboratório de Analises de Solos, Águas e Plantas - LAZAP

Realização de ensaios físicoquímicos e microbiológicos no âmbito da Investigação e controlo de qualidade, cumprindo normas e procedimentos internos que permitam garantir os níveis de qualidade esperados e que decorrem das exigências.

Gestão de Águas Subterrâneas em Ambientes Insulares

A gestão de águas subterrâneas em zonas costeiras assume particular relevância em ambientes insulares, devido a elevada proporção de terrenos adjacentes às massas de água oceânicas. Em ilhas planas, de reduzida dimensão e com clima árido ou semiárido, a problemática é ainda mais sensível, já que a escassa precipitação atmosférica e a elevada evapotranspiração potencial determinam reservas de água subterrânea muito limitadas. A estes aspectos de natureza climática, há que acrescentar a reduzida inclinação da interface água doce/água salgada e a consequente possibilidade de intrusão salina nas áreas costeiras. O presente estudo foi efectuado na ilha de Maio, a mais antiga e uma das mais planas ilhas do Arquipélago de Cabo Verde. Apresenta um comprimento máximo de 24,1 km e uma largura máxima de 16,3 km, ocupando uma área de, aproximadamente, 269 km2. A maior parte da ilha apresenta cotas muito baixas, frequentemente inferiores a 100 m. Constitui exceção o maciço central, onde se erguem algumas elevações, culminando no Monte Penoso com uma altitude de 436 m. Em termos hidrogeológicos, o escoamento geral é do tipo centrífugo e processa-se segundo gradientes hidráulicos que, nas regiões litorais, podem assumir valores muito baixos, favorecendo a intrusão salina. Não obstante, as captações de água subterrânea localizam-se essencialmente nestas zonas e acusam indícios de salinização, particularmente no sector setentrional. Numa perspectiva de gestão de recursos hídricos, sugere-se a construção de captações no maciço central, onde se aliam critérios de quantidade e qualidade dos recursos hídricos subterrâneos.

Águas Subterrâneas em Cabo Verde - Qualidade da Água na Ilha de Santiago

Em Cabo Verde os recursos hídricos subterrâneos desempenham um papel fundamental, constituindo a principal fonte de abastecimento de água para as populações de pequenos aglomerados urbanos. O trabalho que se apresenta enquadra-se num estudo alargado de caracterização de águas subterrâneas; foi efectuado nos seis concelhos da ilha de Santiago a maior do país, em captações do tipo poço, furo e galeria destinadas ao abastecimento da população através de chafarizes e resulta de uma parceria entre o Instituto Nacional de Gestão dos Recursos Hídricos de Cabo Verde (INGRH) e o Instituto Nacional de Saúde, Porto de Portugal (INSA-Porto). Com base nos dados obtidos, e no sentido de uma cooperação alargada, propõe-se a criação do Observatório de Águas Subterrâneas nos Países Africanos de expressão Portuguesa.

Percepções das Comunidades Rurais sobre os Diques de Contenção de Sedimentos e Água na Bacia Hidrográfica de Águas Belas

Na sequência do projecto “Ordenamento e Valorização da Bacia Hidrográfica de Águas Belas”, da ilha de Santiago, que visou a construção de estruturas de conservação do solo e água para combater a erosão hídrica e a desertificação, disponibilizar recursos hídricos para consumo doméstico e agricultura e proteger o ambiente, estudou-se o modo como as comunidades rurais percepcionam as funções, gestão e conservação dessas estruturas, bem como o aproveitamento de recursos a elas associados. No estudo utilizou-se a informação contida no original do projecto referido, realizou-se o levantamento de dados de campo, aplicou-se um inquérito às populações beneficiadas pelas infra-estruturas construídas e utilizaram-se programas relativos a sistemas de informação geográfica. Constatou-se que as comunidades beneficiadas percepcionam os diques como infra-estruturas que disponibilizam mais meios de produção, como água para rega e abastecimento doméstico, solo e área de cultivo e a retenção de solo e água, ou seja, meios que têm uma estreita ligação com a actividade agrícola e as necessidades de sobrevivência. Observou-se igualmente que os mais jovens e as mulheres valorizam mais a segurança e, estas últimas, a maior disponibilidade de água para rega e uso doméstico. Para ajustar os usos que as comunidades fazem destas estruturas são necessárias acções de sensibilização e informação junto das comunidades sobre as funções e requisitos de manutenção das estruturas de conservação do solo e água.

Percepções das Comunidades Rurais sobre os Diques de Contenção de Sedimentos e Água na Bacia Hidrográfica de Águas Belas

Na sequência do projecto “Ordenamento e Valorização da Bacia Hidrográfica de Águas Belas”, da ilha de Santiago, que visou a construção de estruturas de conservação do solo e água para combater a erosão hídrica e a desertificação, disponibilizar recursos hídricos para consumo doméstico e agricultura e proteger o ambiente, estudou-se o modo como as comunidades rurais percepcionam as funções, gestão e conservação dessas estruturas, bem como o aproveitamento de recursos a elas associados. No estudo utilizou-se a informação contida no original do projecto referido, realizou-se o levantamento de dados de campo, aplicou-se um inquérito às populações beneficiadas pelas infra-estruturas construídas e utilizaram-se programas relativos a sistemas de informação geográfica. Constatou-se que as comunidades beneficiadas percepcionam os diques como infra-estruturas que disponibilizam mais meios de produção, como água para rega e abastecimento doméstico, solo e área de cultivo e a retenção de solo e água, ou seja, meios que têm uma estreita ligação com a actividade agrícola e as necessidades de sobrevivência. Observou-se igualmente que os mais jovens e as mulheres valorizam mais a segurança e, estas últimas, a maior disponibilidade de água para rega e uso doméstico. Para ajustar os usos que as comunidades fazem destas estruturas são necessárias acções de sensibilização e informação junto das comunidades sobre as funções e requisitos de manutenção das estruturas de conservação do solo e água.

Tratamento de Águas Residuais Estação de Tratamento de Palmarejo

Com este trabalho pretende-se fazer um estudo da estação de tratamento do Palmarejo na cidade da Praia, desde a entrada do afluente na estação até estar em condições de ser reutilizada. O tratamento de água residual surgiu como forma de dar um destino ao resíduo poluente que é o esgoto produzido em nossas casas, sem agredir o meio ambiente natural e resolver alguns problemas do saneamento do meio. Neste trabalho apresentamos as etapas de tratamento da linha líquida do esgoto, bem como o funcionamento de cada órgão do sistema, a comparação dos resultados esperados com os obtidos após o funcionamento da estação. Dimensionamento de uma conduta de transporte de água residual para o Empreendimento turístico da Golfe Resort. Encontrar o custo por cada metro cúbico de água tratado e estudar a possibilidade de sua reutilização. Palavras-chave: Efluente, Água Residual, Lamas Activadas, Desinfecção.

Método computacional para correção da alcalinidade de águas para fertirrigação

A alcalinidade excessiva das águas destinadas à fertirrigação pode criar uma série de inconvenientes, que vão desde o entupimento dos emissores, pela precipitação de carbonatos, até a redução da disponibilidade dos micronutrientes para as culturas. Com o propósito de auxiliar a tomada de decisão quanto ao manejo da alcalinidade dessas águas, desenvolveu-se o ALKA 1.0, um software em CLIPPER 5.2, que pode ser rodado em microcomputadores IBM-PC/XT/AT/PENTIUM ou outros 100% compatíveis. A partir do fornecimento do pH original da água de irrigação, da sua alcalinidade total ou subdividida em CO3(2-) e HCO3- (em mmol L-1), e da lâmina de irrigação utilizada durante o ciclo da cultura, o ALKA 1.0 fornece as quantidades de HCl, HNO3, H2SO4 e H3PO4 que devem ser adicionadas à água de irrigação para que o seu pH atinja o valor estipulado pelo usuário. Além do volume de cada ácido a ser adicionado, o programa fornece a quantidade de nutrientes introduzidas pelos ácidos, na dosagem recomendada, bem como o custo total de cada uma das possíveis escolhas. Para tal, cadastram-se, inicialmente, a densidade e a pureza (%p/p) de cada ácido, bem como seu custo por litro. O ALKA 1.0 oferece, ainda, a opção de adições mistas dos diversos ácidos, visando não só à remoção da alcalinidade excessiva da água, mas também a um balanço adequado à cultura em questão dos nutrientes (N, P, S) adicionados via ácido. Por fim, o ALKA 1.0 oferece a possibilidade de trabalhar-se com bancos de dados, pré-cadastrados, que contêm informações sobre as origens (localidades) e fontes (rios, poços, lagos, açudes e outros) de diversas águas, além do seu pH e alcalinidade total. Desta forma, podem-se conhecer as características de manejo da alcalinidade dessas águas em função de características definidas pelo usuário, tais como um município em particular, determinada fonte, pH, e outros. O ALKA 1.0 foi validado com uma mistura sintética de CO3(2-) e HCO3-, com pH 9,19, em que se verificou a eficiência dos cálculos efetuados para o abaixamento do pH para 7,0, 6,5 e 5,5; e com amostras de águas naturais, para o abaixamento do pH para 6,5 e 6,0; obtendo-se resultados bastante satisfatórios. A redução do pH das amostras naturais para 5,0 não foi eficiente.

Crescimento, partição de matéria seca e retenção de Na+, K+ e Cl- em dois genótipos de sorgo irrigados com águas salinas

Os mecanismos de tolerância à salinidade são complexos e dependem de mudanças fisiológicas e anatômicas que ocorrem na planta inteira. Este trabalho teve como objetivo avaliar a retenção de íons, o crescimento e a partição de matéria seca em dois genótipos de sorgo forrageiro [Sorghum bicolor (L.) Moench] irrigados com água com crescentes níveis de salinidade. Sementes selecionadas foram germinadas em vasos com 12 kg de Argissolo Vermelho-Amarelo textura arenosa em condições de casa de vegetação. O delineamento foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 5, composto por dois genótipos (CSF 18, sensível, e CSF 20, tolerante) e cinco concentrações de sais na água de irrigação, correspondentes às condutividades elétricas (CEa) de 0,5 (controle), 2,0, 4,0, 6,0 e 8,0 dS m-1, com quatro repetições. A aplicação dos tratamentos (concentrações de sais) teve início aos cinco dias após a emergência, e a coleta das plantas foi realizada aos 44 dias depois do início dos tratamentos. Foram determinadas a produção e a partição de matéria seca, bem como a distribuição das raízes nos vasos e os teores de íons (Na+, K+ e Cl-) nas diversas partes da planta. A salinidade reduziu a área foliar e a produção de matéria seca da parte aérea e das raízes; a redução no crescimento da parte aérea foi maior no genótipo CSF 18. A salinidade alterou a partição de fotoassimilados de forma similar nos dois genótipos, resultando em aumento na proporção entre fontes e drenos, o que pode contribuir para a aclimatação das plantas ao estresse salino. As plantas de sorgo mostraram eficiente mecanismo de retenção de Na+, prevenindo seu acúmulo nos tecidos foliares. Esse mecanismo, no entanto, provocou diminuição na suculência foliar. Os teores foliares de K+ e a retenção de Na+ nos colmos foram maiores no genótipo CSF 20 (tolerante).

Minimização da erosão em função do tamanho e localização das áreas de floresta no contexto do programa "conservador das águas"

Com os crescentes conflitos de uso da água no Brasil, a implantação de políticas para a mitigação desses problemas tornou-se crucial. Nesse sentido, o conceito de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA) tem se difundido ao redor do mundo e, consequentemente, no Brasil. O município de Extrema, em Minas Gerais, implantou a primeira iniciativa municipal brasileira de PSA, conhecida como programa "Conservador das Águas". Neste trabalho, objetivou-se avaliar a perda de solo na sub-bacia das Posses, onde se iniciou o programa "Conservador das Águas", visando determinar a potencialidade que o conceito adotado nesse programa terá para a conservação do solo e otimizar o provimento desse serviço ambiental em função do tamanho e da localização da área de floresta. Quatorze diferentes cenários de uso e cobertura do solo foram analisados, utilizando-se um Sistema de Informações Geográficas e a Revised Universal Soil Loss Equation. A expectativa de perda de solo na sub-bacia das Posses antes e após a implementação do programa "Conservador das Águas" foi de 30,63 e 7,06 Mg ha-1 ano-1, respectivamente. A otimização da conservação do solo pode ser feita adotando-se práticas conservacionistas na pastagem e alocando-se a área de floresta de maneira mais otimizada.