Modelagem e simulações da dispersão de poluentes na Lagoa dos Patos

Autores

DOI:

https://doi.org/10.14393/BEJOM-v5-2024-72489

Palavras-chave:

Equação da difusão-advecção, método de diferenças finitas, Lagoa dos Patos, poluentes

Resumo

A sobrevivência da vida no planeta Terra depende de recursos naturais indispensáveis, como a água. O crescimento da industrialização e da urbanização tem provocado grande impacto nos ecossistemas e na biodiversidade, que assim como as pessoas, necessitam dos corpos d'água. Neste artigo é apresentado um estudo acerca da dispersão de poluentes em meios aquáticos, mediante o uso da modelagem matemática e das simulações computacionais. O modelo utilizado foi construído com base na equação da difusão-advecção, equação esta que trata tanto da movimentação quanto da dispersão do poluente. As soluções numéricas foram obtidas via implementação computacional do método de diferenças finitas, em linguagem Python. Para a aplicação do modelo proposto foi escolhido como domínio a Lagoa dos Patos, maior laguna do Brasil, localizada na região Sul do país. As simulações expostas neste trabalho buscaram principalmente explorar diferentes situações e, para isto, foram idealizados alguns cenários, considerando distintos valores para o coeficiente de difusão e regime de ventos. Os resultados permitiram observar como o poluente se comporta na lagoa, explicitando a movimentação, a dispersão e a taxa de concentração do mesmo ao longo do tempo. Uma vez que se obtenha resultados como estes, torna-se possível a elaboração de estratégias para a contenção e limpeza do poluente, contribuindo para a minimização de danos causados ao meio aquático.

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Biografia do Autor

Ludmila Vitória Ribeiro Rocumba, UFSCar - Campus Sorocaba / Departamento de Física, Química e Matemática

Graduanda em Licenciatura em Física pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) - Campus Sorocaba. Fez Iniciação Científica voluntária, onde estudou sobre modelagem matemática da poluição em meios aquáticos. Atualmente, é bolsista de Iniciação Científica do CNPq (PIBIC), pesquisando sobre Simulações Numéricas da Dispersão de Poluentes no Ar via Equações Diferenciais Parciais.

Graciele Paraguaia Silveira, UFSCar - Campus Sorocaba / Departamento de Física, Química e Matemática

Possui graduação em Licenciatura em Matemática pela Universidade Federal de Goiás, mestrado e doutorado em Matemática Aplicada pela Universidade Estadual de Campinas. Atualmente é Docente Associada no Departamento de Física, Química e Matemática da Universidade Federal de São Carlos - Campus Sorocaba. Tem experiência na área de Matemática, com ênfase em Matemática Aplicada, atuando principalmente nos seguintes temas: modelagem matemática, biomatemática, lógica fuzzy e métodos numéricos.

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Publicado

2024-07-03

Como Citar

ROCUMBA, L. V. R.; SILVEIRA, G. P. Modelagem e simulações da dispersão de poluentes na Lagoa dos Patos. BRAZILIAN ELECTRONIC JOURNAL OF MATHEMATICS, Uberlândia, v. 5, p. 1–20, 2024. DOI: 10.14393/BEJOM-v5-2024-72489. Disponível em: https://seer.ufu.br/index.php/BEJOM/article/view/72489. Acesso em: 20 jul. 2024.

Edição

Seção

Artigos - Matemática Aplicada