Uma das primeiras formulações matemáticas propostas na área ...

Para resolver esta questão sobre o Modelo de Streeter-Phelps, é essencial entender o contexto e a formulação matemática proposta por Streeter e Phelps em 1925, que é utilizada para modelar a qualidade da água em corpos hídricos, sobretudo no que diz respeito à decomposição de matéria orgânica e à demanda bioquímica de oxigênio (DBO).

O Modelo de Streeter-Phelps é utilizado para prever a quantidade de oxigênio dissolvido em água, especialmente em rios e riachos, considerando a decomposição de matéria orgânica. Este modelo é fundamental para avaliar a autodepuração dos cursos d'água e a capacidade de suportar a carga de poluição sem comprometer a vida aquática.

A alternativa correta é a D - "tem como hipótese básica que o processo de decomposição da matéria orgânica no meio aquático segue uma reação de primeira ordem". Este é um aspecto crucial do modelo, que assume que a taxa de decomposição da matéria orgânica é proporcional à quantidade de matéria orgânica disponível, caracterizando uma reação de primeira ordem.

Análise das alternativas incorretas:

A - "só é válido em ambiente lótico, sob regime hidráulico do tipo mistura completa." Esta alternativa está incorreta porque, apesar de o modelo ser aplicado em ambientes lóticos, como rios, ele não se restringe a regimes de mistura completa. O modelo considera a interação entre a degradação da matéria orgânica e a reaeração do oxigênio, sem exigir mistura completa.

B - "estima a taxa de depleção de matéria orgânica em corpos d’água com capacidade de autodepuração." Embora o modelo lide com a decomposição de matéria orgânica, seu foco é prever o déficit de oxigênio e não diretamente a taxa de depleção da matéria orgânica.

C - "faz a previsão do déficit de oxigênio dissolvido no caso de poluição difusa por matéria orgânica biodegradável." Esta alternativa não está totalmente correta porque o modelo não é especificamente limitado a poluição difusa. Ele também se aplica a fontes de poluição pontuais.

Para interpretar corretamente a questão, é importante focar na hipótese básica do modelo e nas características que o definem, como o uso de uma reação de primeira ordem para descrever a decomposição da matéria orgânica.

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A) Errada. O modelo adota o fluxo em pistão

B) Errada. O modelo de Streeter-Phelps estima a taxa de depleção de oxigênio

C) Errada. Não é carga difusa, mas pontual

D) Correta.