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Estudos relacionados ao transporte de poluentes são uma ferramenta muito utilizada para a avaliação dos impactos ambientais causados pelas substâncias presentes nos lançamentos de efluentes e para a análise de medidas de controle e intervenção no gerenciamento dos recursos hídricos. A simulação do comportamento de um poluente num corpo d'água é dada pela solução da equação de advecção-difusão. Com isso, o objetivo deste trabalho é comparar duas metodologias para a solução da equação de advecção-difusão num plano bidimensional (longitudinal e vertical) tendo como premissas o perfil de velocidade e o coeficiente de difusão vertical não uniformes. As abordagens consideradas para resolução do problema são a GILTT (Generalized Integral Laplace Transfom Technique) e o Método de separação de variáveis. Para validação do modelo, os resultados analíticos foram obtidos e comparados com resultados experimentais disponíveis na literatura. Como resultado da aplicação das técnicas tem-se o local onde ocorre a máxima concentração de poluentes dentro de um rio ou canal, bem como a metodologia que melhor se adapta aos cenários reais.