Comparing the responses of two water quality indices using simulated and real data /Comparação das respostas de dois índices de qualidade de água usando dados simulados e reais

ABSTRACT The dissemination of information on water quality for a non-specialized audience is essential to support programs and institutional policies aimed at the management of aquatic environments. In order to represent the extensive set of variables used to describe the water quality, this set can be synthesized into a single value or category information by using water quality indices. This research compares the Fuzzy Water Quality Index for Lotic Environments - IQAFAL, a new index of water quality based on fuzzy logic, with the traditional water quality index developed by the United States National Sanitation Foundation - WQI. This new index was developed for lotic environments through the collaboration of water quality experts of the Rio de Janeiro Environmental Agency - FEEMA. Both indices were applied to water quality data from the Paraíba do Sul River, obtained by INEA (the State Environmental Institute of Rio de Janeiro), from 2002 to 2009 in addition to a set of simulated water quality data to compare their responses in specific scenarios. The comparison between the results obtained using both IQAFAL and WQI showed that only IQAFAL was sensitive to the influence of a bad condition in one isolated variable, even if the other variables were in good condition. Thus, the IQAFAL methodology allowed the development of an index able to avoid the attenuation of the influence of a variable in critical condition by the influence of other variables in good conditions. Keywords: Water Quality Index. Fuzzy Logic. Lotic System. Paraíba do Sul River. RESUMO A divulgação de informações sobre qualidade das águas para um público não especialista é fundamental para subsidiar ações políticas e institucionais de gestão dos ambientes aquáticos. Para tanto, índices de qualidade de água têm sido propostos por serem capazes de sintetizar em um único valor ou categoria a informação, normalmente descrita a partir de um conjunto extenso de variáveis de qualidade de água. Este trabalho compara o Índice Fuzzy de Qualidade da Água para Ambientes Lóticos - IQAFAL, um novo índice de qualidade da água desenvolvido com base em lógica nebulosa, com o índice de qualidade da água tradicional desenvolvido pela United States National Sanitation Foundation - WQI. O novo índice, IQAFAL, foi desenvolvido para ambientes lóticos com a colaboração dos especialistas em qualidade em água da Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente do Rio de Janeiro. Ambos os índices foram aplicados a dados de qualidade da água do Rio Paraíba do Sul, obtidos pelo INEA (Instituto Estadual do Ambiente do Rio de Janeiro), 2002-2009, além de um conjunto de dados simulados de qualidade da água para comparar suas respostas em cenários específicos. A comparação entre os resultados obtidos utilizando tanto IQAFAL quanto o WQI mostrou que apenas IQAFAL foi sensível à influência de uma variável isolada em condição ruim, mesmo quando as outras variáveis --se encontravam em boas condições. A metodologia utilizada na construção do IQAFAL permitiu o desenvolvimento de um índice capaz de evitar a atenuação da influência de uma variável em estado crítico pela influência de outras variáveis --em boas condições. Palavras Chave: Índices de Qualidade de Água. Lógica Fuzzy. Ambiente Lótico. Rio Paraíba do Sul.