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Type: Tese
Title: Controle da eutrofização em reservatórios no semiárido brasileiro: modelagem dos efeitos da operação, do manejo de sedimentos e da redução de cargas externas
Title in English: Control of eutrophication in reservoirs in the Brazilian semi-arid region: modeling the effects of operation, sediment management, and reduction of external loads
Authors: Silva, Eveline Menezes Rodrigues da
Advisor: Medeiros, Pedro Henrique Augusto
Keywords in Brazilian Portuguese : Qualidade de água;Fósforo;Gestão de reservatórios;Gestão de recursos hídricos;Semiárido
Keywords in English : Water quality;Phosphorus;Reservoir management;Water resources management;Semiarid
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Issue Date: 2024
Citation: SILVA, Eveline Menezes Rodrigues da. Controle da eutrofização em reservatórios no semiárido brasileiro: modelagem dos efeitos da operação, do manejo de sedimentos e da redução de cargas externas. 2024. 112 f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Abstract in Brazilian Portuguese: A eutrofização, resultante do enriquecimento de nutrientes, especialmente fósforo, representa um desafio global para ecossistemas aquáticos, com impactos diretos na saúde humana. Para abordar essa questão, este estudo teve como objetivo avaliar o impacto do manejo do fósforo em pequenos reservatórios. As estratégias de manejo para controlar a eutrofização foram avaliadas por meio de modelagem físico-matemática do balanço de fósforo nas camadas de água e sedimentos, utilizando dados climáticos, hidrológicos e de qualidade da água de bancos de dados oficiais. Neste estudo, foram analisados seis reservatórios localizados no Estado do Ceará, cujas capacidades variam de 0,06 a 8,0 hm³. Os parâmetros do modelo foram calibrados de 1976 a 2021, e os resultados validados comparando curvas de permanência medidas e modeladas de concentração de fósforo. O primeiro cenário verificou o impacto da remoção de sedimentos quando o reservatório estivesse seco. A simulação indica que essa ação resultaria em uma melhoria temporária na qualidade da água. O segundo cenário propôs a intensificação da extração da água dos reservatórios, mas a simulação indica que isso não resultaria em melhoria na qualidade da água. O terceiro cenário combinou os dois primeiros. A simulação aponta que, nesse caso, haveria melhorias nos reservatórios com secagem frequente. O quarto e último cenário propôs a redução da carga afluente ao reservatório, o que levaria a impactos mais contundentes na qualidade da água. Os resultados destacam a complexidade na gestão do fósforo e a necessidade de um controle eficiente das fontes de poluição, bem como uma gestão eficiente da carga interna. A remoção de sedimentos demonstrou ser uma técnica promissora, mas requer que, simultaneamente, haja um controle eficiente das cargas externas.
Abstract: Eutrophication, resulting from nutrient enrichment, especially phosphorus, poses a global challenge to aquatic ecosystems, with direct impacts on human health. To address this issue, this study aimed to evaluate the impact of phosphorus management in small reservoirs. Management strategies to control eutrophication were assessed through physical-mathematical modeling of phosphorus balance in water and sediment layers, using climatic, hydrological, and water quality data from official databases. In this study, six reservoirs located in the state of Ceará, Brazil, with capacities ranging from 0.06 to 8.0 hm³, were analyzed. The model parameters were calibrated from 1976 to 2021, and the results were validated by comparing measured and modeled phosphorus concentration duration curves. The first scenario examined the impact of sediment removal when the reservoir was empty. The simulation indicates that this action would result in a temporary improvement in water quality. The second scenario proposed intensifying water extraction from the reservoirs, but the simulation suggests that this would not result in improved water quality. The third scenario combined the first two. The simulation suggests that, in this case, there would be improvements in reservoirs with frequent drying. The fourth and final scenario proposed reducing the inflow of phosphorus (external load) to the reservoir, which would lead to more pronounced impacts on water quality. The results highlight the complexity in phosphorus management and the need for efficient control of pollution sources, as well as efficient management of internal load. Sediment removal has been shown to be a promising technique but requires simultaneous efficient control of external loads.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77063
Author's ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6267-8923
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/5109920732270401
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4879-3148
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/4970091740105771
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:PPGENA - Teses defendidas na UFC

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