Numerical simulation of BOD5 dynamics in Igapó I lake, Londrina, Paraná, Brazil: Experimental measurement and mathematical modeling

Abstract

A concentração da demanda bioquímica de oxigênio, BOD5, foi estudada para avaliar a qualidade da água do lago Igapó I, em Londrina, Paraná, Brasil. A simulação foi realizada por meio da discretização da geometria do lago Igapó I em coordenadas curvilíneas, juntamente com os métodos de diferenças finitas e elementos finitos. A avaliação do modelo numérico proposto para a qualidade da água foi realizada através da comparação dos valores experimentais de DBO5 com os resultados numéricos. A avaliação do modelo mostrou resultados quantitativos do parâmetro simulado compatíveis com o comportamento real do lago Igapó I. A análise qualitativa das simulações numéricas permitiu uma melhor compreensão da dinâmica da concentração de DBO5 no lago Igapó I, mostrando que tais concentrações nas regiões centrais do lago apresentam valores acima daqueles permitidos pela legislação brasileira. Nossos resultados podem ajudar a orientar escolhas pelos órgãos públicos, como: (i) melhorar os mecanismos de identificação de emissores de poluentes no Lago Igapó I, (ii) contribuir para o tratamento ótimo da recuperação do ambiente poluído e (iii) proporcionar  uma melhor qualidade de vida para os frequentadores do lago, bem como para os moradores que vivem na beira do lago.