Desenvolvimento e avaliação de um wetland construído flutuante como solução inspirada na natureza para revitalizar rios urbanos

• Main Author: Rigotti, Jucimara Andreza
• Publication Date: 2020
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Download full: http://hdl.handle.net/10183/212332
• topic: Rios urbanos; Banhado construído; Macrófitas aquáticas; Drenagem urbana; Revitalização ambiental; Escoamento superficial; Compensatory techniques; Constructed floating wetlands; Ecotechnology; Emergent macrophytes; Nature-based Solutions; River revitalization

A revitalização de rios é uma abordagem alternativa para enfrentar os crescentes desafios de gestão da água e o atual estado de degradação dos rios urbanos. Compreender os processos da bacia hidrográfica, que mantém o funcionamento do ecossistema fluvial, torna-se necessário para que ações de revitalização sejam implementadas com sucesso, bem como é essencial avaliar métodos que podem ser empregados para reestabelecer a integridade dos rios. As soluções inovadoras e inspiradas na natureza (Nature-based solutions -NBS) apresentam princípios amplos e representam um conceito chave que engloba vários conceitos de gestão da água no meio urbano, como as técnicas compensatórias. Este trabalho visa avaliar o potencial de aplicação de sistemas de wetlands construídos flutuantes, como parte das NBS, para revitalizar rios urbanos. A avaliação foi efetuada, primeiro, de forma teórica, através da revisão e discussão de como as NBS vêm sendo implementadas no contexto dos projetos de revitalização, considerando por um lado a necessidade de esforços baseados na recuperação dos processos da bacia hidrográfica e por outro lado, as limitações que existem para a aplicação de ações de restauração de rios em área urbana. Segundo, através do desenvolvimento de um sistema flutuante de wetlands construídos (Constructed Floating Wetlands – CFW), uma técnica de tratamento de água relativamente recente que consiste em macrófitas emergentes plantadas em estruturas flutuantes. Esse tipo de sistema vem sendo testado para o tratamento de águas residuárias e de escoamento superficial urbano. Contudo, poucos estudos fornecem resultados detalhados da adaptação das espécies e há poucos dados sobre o desempenho dos sistemas durante curtos períodos de tempo de retenção hidráulica. A análise dos estudos de caso de revitalização mostra a dificuldade que existe na tentativa de reestabelecimento da integridade dos rios urbanos. Mesmo quando são aplicadas técnicas distribuídas na bacia hidrográfica, há reestabelecimento de processos físicos, relacionados ao ciclo hidrológico e melhora da qualidade da água, mas os resultados ecológicos ainda são questionáveis. Nesse sentido, os experimentos realizados na tese mostram que as técnicas compensatórias, especificamente o sistema de CFW, como instrumentos de aplicação da abordagem promovida pelas NBS, tem alto potencial para a melhoria da qualidade da água dos rios, através do tratamento do escoamento superficial urbano. Houve diferença na eficiência de remoção entre as espécies, sendo que T. domingensis obteve melhor desempenho, com remoção de nutrientes para os tempos de retenção de 24h e 4h, enquanto que não houve remoção significativa para o S. californicus nos tempos de retenção inferiores a sete dias. O sistema alcançou eficiências de remoção da ordem de 78% de nitrogênio total (NT) e de 47% de fósforo total (PT), para a espécie que melhor se adaptou (T. domingensis), para o período de 7 dias. A comparação com os padrões estabelecidos pela Resolução 357/2005 do CONAMA para rios de Classe 1 e 2, considerando 24h como de tempo de retenção e a eficiência correspondente a esse período de tempo, mostra que o efluente de entrada poderia ter a concentração máxima de 20 mg/L de NT, para que o sistema tenha capacidade de fornecer um tratamento adequado à legislação ambiental. Assim, a aplicação potencial dos CFW se mostrou viável, contudo, são necessárias adaptações na estrutura flutuante para melhorar o desempenho do sistema como um todo e permitir a sua validação em escala real.