Avaliação temporal de longo prazo da qualidade das águas da represa Billings considerando as Influências de transposição para diferentes usos
Carregando...
Data
2023-09-22
Autores
Amadeu, Gustavo Prestes [UNIFESP]
Orientadores
Ribeiro, Katia [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
A eutrofização, fenômeno causado pelo excesso de nutrientes em corpos d'água, resulta em custos elevados de tratamento e riscos para a saúde pública. A represa Billings, foi originalmente projetada para geração de energia elétrica na usina de Henry Borden, localizada em Cubatão e posteriormente se tornou fundamental para o abastecimento público da região metropolitana de São Paulo. Na década de 1940 foi iniciada a reversão do Rio Pinheiros, com o objetivo de ampliar a capacidade energética de Henry Borden. Porém devido à falta de saneamento da região o procedimento levou a uma grave deterioração na qualidade da água, resultando em florações de cianobactérias e contaminação por efluentes de diversas origens, culminando no isolamento do braço Rio Grande em 1981. Este trabalho estudou parâmetros de qualidade das águas do Reservatório Billings a partir de relatórios divulgados publicamente desde o ano 2000 por duas empresas relevantes no contexto da gestão hídrica e ambiental. Para se determinar os parâmetros mais afetados foram aplicados os métodos de Análise de Componentes Principais e Matrizes de Correlação e o teste de Mann-Kendall para a verificação de tendências. As análises, foram validadas pelos testes de Shapiro-Wilk e Tukey e permitiram uma avaliação dinâmica da situação do reservatório. O estudo também considerou parâmetros ambientais de fontes externas como a pluviosidade mensal, a temperatura ambiente e as vazões da reversão. Além disto foi implementado um modelo de balanço hídrico no qual foi possível constatar a dependência das vazões da reversão para a manutenção do sistema. Os resultados mostram preocupantes tendências de elevação no estado trófico e nos parâmetros de turbidez, densidade de cianobactérias e na concentração de nitritos e fósforo total, além de uma correlação considerável entre as vazões da reversão e as concentrações de nitrito na estação de monitoramento mais próxima de sua localização. Finalmente pode-se concluir que para o abastecimento de água da região e geração de energia elétrica na usina de Henry Borden se faz necessário o tratamento de esgoto das águas que chegam ao complexo Billings, visando garantir os usos múltiplos da água de forma sustentável.
Eutrophication, a phenomenon caused by excessive nutrients in water bodies, results in high treatment costs and public health risks. Billings Reservoir was originally designed for power generation at the Henry Borden plant in Cubatão and later became essential for public water supply in the metropolitan region of São Paulo. In the 1940s, the reversal of the Pinheiros River was initiated to increase the energy capacity of Henry Borden. However, due to the lack of sanitation in the region, the procedure led to a serious deterioration in water quality, resulting in cyanobacteria blooms and contamination from effluents of various origins, culminating in the isolation of the Rio Grande arm in 1981. This work studied water quality parameters from Billings Reservoir based on publicly released reports since 2000, from two companies relevant to water and environmental management. To determine the most affected parameters, Principal Components Analysis, Correlation Matrices, and the Mann-Kendall test for trend verification were applied. The analyses were validated by the Shapiro-Wilk and Tukey tests and allowed a dynamic assessment of the reservoir situation. The study also considered environmental parameters from external sources such as monthly rainfall, ambient temperature, and reversal flows. In addition, a water balance model was implemented in which it was possible to verify the dependence of reversal flows on system maintenance. The results show worrying trends of increasing trophic state and turbidity, cyanobacteria density, and nitrite and total phosphorus concentrations, in addition to a considerable correlation between reversal flows and nitrite concentrations at the monitoring station closest to its location. Finally, it can be concluded that to supply water to the region and generate electricity at the Henry Borden plant, it is necessary to treat the wastewater that reaches the Billings complex, to guarantee the multiple uses of water in a sustainable way.
Eutrophication, a phenomenon caused by excessive nutrients in water bodies, results in high treatment costs and public health risks. Billings Reservoir was originally designed for power generation at the Henry Borden plant in Cubatão and later became essential for public water supply in the metropolitan region of São Paulo. In the 1940s, the reversal of the Pinheiros River was initiated to increase the energy capacity of Henry Borden. However, due to the lack of sanitation in the region, the procedure led to a serious deterioration in water quality, resulting in cyanobacteria blooms and contamination from effluents of various origins, culminating in the isolation of the Rio Grande arm in 1981. This work studied water quality parameters from Billings Reservoir based on publicly released reports since 2000, from two companies relevant to water and environmental management. To determine the most affected parameters, Principal Components Analysis, Correlation Matrices, and the Mann-Kendall test for trend verification were applied. The analyses were validated by the Shapiro-Wilk and Tukey tests and allowed a dynamic assessment of the reservoir situation. The study also considered environmental parameters from external sources such as monthly rainfall, ambient temperature, and reversal flows. In addition, a water balance model was implemented in which it was possible to verify the dependence of reversal flows on system maintenance. The results show worrying trends of increasing trophic state and turbidity, cyanobacteria density, and nitrite and total phosphorus concentrations, in addition to a considerable correlation between reversal flows and nitrite concentrations at the monitoring station closest to its location. Finally, it can be concluded that to supply water to the region and generate electricity at the Henry Borden plant, it is necessary to treat the wastewater that reaches the Billings complex, to guarantee the multiple uses of water in a sustainable way.
Descrição
Citação
AMADEU, Gustavo Prestes. Avaliação temporal de longo prazo da qualidade das águas da represa Billings considerando as Influências de transposição para diferentes usos. 2023. 138 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo, Diadema, 2023.