EL AGUA: DESDE EL EL AGUA: DESDE EL CONCEPTO FISICO-QUIMICO CONCEPTO FISICO-QUIMICO

AL DE RECURSO AL DE RECURSO ESTRATÉGICO. ESTRATÉGICO.

El AguaEl Agua

• Si la tenemos que definir ¿Qué Si la tenemos que definir ¿Qué diríamos?diríamos?

• Si tendríamos que enseñar ese Si tendríamos que enseñar ese contenido ¿Cómo lo haríamos?contenido ¿Cómo lo haríamos?

Ya algunos conocen esta Ya algunos conocen esta parte…parte…

• ¿Cuál es el concepto de AGUA?¿Cuál es el concepto de AGUA?

• Miremos las siguientes imágenes y Miremos las siguientes imágenes y vayamos anotando qué nos dicenvayamos anotando qué nos dicen

• VEAMOS ALGUNOS CONCEPTOS VEAMOS ALGUNOS CONCEPTOS RESPECTO AL AGUA.RESPECTO AL AGUA.

El sistema TierraEl sistema Tierra

Como para entender mejorComo para entender mejor

Ciclo hidrológicoCiclo hidrológico

PPorcentaje de agua dulceorcentaje de agua dulce

AGUA TOTAL

97%

3%

OCEANOS

AGUA DULCE

AGUA TOTAL

97%

3%

OCEANOS

AGUA DULCE

Ciclo hidrológicoCiclo hidrológico

PPorcentaje de agua dulceorcentaje de agua dulce

AGUA DULCE

20% 1%

79%

CASQUETES DE HIELO Y GLACIARES

AGUA SUBTERRANEA

AGUA DULCE SUP. DE FACILACCESO

AGUA DULCE

20% 1%

79%

CASQUETES DE HIELO Y GLACIARES

AGUA SUBTERRANEA

AGUA DULCE SUP. DE FACILACCESO

Ciclo hidrológicoCiclo hidrológico

PPorcentaje de agua dulceorcentaje de agua dulce

AGUA DULCE SUPERFICIAL DE FÁCIL ACCESO

1%8% 1%

38% 52%

LAGOS

HUM EDAD DEL SUELO

VAPOR ATM OSFERICO

ORGANISM OS VIVOS

RIOS

AGUA DULCE SUPERFICIAL DE FÁCIL ACCESO

1%8% 1%

38% 52%

LAGOS

HUM EDAD DEL SUELO

VAPOR ATM OSFERICO

ORGANISM OS VIVOS

RIOS

Molécula de agua y efecto disolventeMolécula de agua y efecto disolvente

. Propiedades físico-químicas del agua. • Peso molecular (18.0154)n • Densidad Líquido • 1,000 (1 atm y 4ºC) • 0,997 (1 atm, 25ºC) • Máxima densidad a 3,94ºC • Hielo • 0,9168 (1 atm, 0ºC) • Punto de ebullición 100 ºC (a 1 atm) por fórmula sería -80ºC • Punto de fusión 0ºC a 1 atm • Calor de evaporación 537 kcal L-1 a 100 ºC • Calor de fusión 79 kcal L-1• Calor específico a 1 atm Vapor de agua = 2,078 J g-1 ºC-1 a 100ºC • Agua líquida = 4,186 J g-1 ºC-1 a 15ºC (= 1 cal g) • Agua sólida = 2,06 J g-1 ºC-1 a 0ºC • El calor específico del agua líquida es el mayor de todos los sólidos y líquidos exceptuando al litio,

hidrógeno y NH3 líquido • Constante de disociación iónica • [(H-)(OH-)] 10-14 M-1 a 24ºC y 1 atm • 10-14,9435M-1 a 0ºC • 10-13,330 M-1 a 30ºC • Conductividad eléctrica 0,043 x 10-6 mho cm-1 a 18ºC y 1 atm. • Transparencia El coeficiente de extinción del agua líquida pura para distintas longitudes de

onda en nm • 820 (infrarrojo) 2,42 • 680 (rojo) 0,455 • 580 (amarillo) 0,078 • 480 (azul verdoso) 0,018 • 400 (violeta) 0,041 • 380 (ultravioleta) 0,045 • Tensión superficial 72,76 dinas cm-1 a 20ºC y con respecto al aire. • La mayor de todos los líquidos a la temperatura ordinaria

Ciclo de la Materia Orgánica

Procesos ambientales relevantes en la distribución de hidrocarburos

Agua extraída y consumida globalmenteAgua extraída y consumida globalmente

Disponibilidad global de agua y proyecciones para Disponibilidad global de agua y proyecciones para

el 2025el 2025

Evolución del uso del agua por sectorEvolución del uso del agua por sector

Suministro de agua y cobertura sanitaria.Suministro de agua y cobertura sanitaria.

Entre los contaminantes convencionales se incluyen unos 20 Entre los contaminantes convencionales se incluyen unos 20 parámetros que son registrados rutinariamente en los parámetros que son registrados rutinariamente en los programas de control de calidad de aguas o tratamiento de programas de control de calidad de aguas o tratamiento de efluentes, en base a métodos bien caracterizados y efluentes, en base a métodos bien caracterizados y

accesibles:accesibles: • • • Color (comparación visual con soluciones coloreadas, Pt-Co) Color (comparación visual con soluciones coloreadas, Pt-Co) • • • Turbidez (intensidad de luz dispersada, turbidímetro o nefelómetro) Turbidez (intensidad de luz dispersada, turbidímetro o nefelómetro) • • • pH (electrométrico, electrodo de vidrio) pH (electrométrico, electrodo de vidrio) • • • Alcalinidad (vol. ácido neutralizado p/carbonatos, bicarb. e hidróxidos, Alcalinidad (vol. ácido neutralizado p/carbonatos, bicarb. e hidróxidos,

titulación) titulación) • • • Dureza (conc. Ca y Mg, complejación y titulación con EDTA c/indicador) Dureza (conc. Ca y Mg, complejación y titulación con EDTA c/indicador) • • • Conductividad (resistividad, conductímetro) Conductividad (resistividad, conductímetro) • • • Sólidos totales (material residual luego de evaporación, gravimetría) Sólidos totales (material residual luego de evaporación, gravimetría) • • • Oxígeno disuelto (fijación hidróxidos Mn-titulación Iodo Winkler; electrométrico) Oxígeno disuelto (fijación hidróxidos Mn-titulación Iodo Winkler; electrométrico) • • • DQO (consumo O2 equiv.digestión MO c/oxidante fuerte, CrO7K2+ SO4H2, DQO (consumo O2 equiv.digestión MO c/oxidante fuerte, CrO7K2+ SO4H2,

titulación) titulación) • • • DBO5 (oxígeno consumido degradación microbiológica MO en 5 días) DBO5 (oxígeno consumido degradación microbiológica MO en 5 días) • • • Grasas y Aceites (extracción c/solvente orgánico y gravimetría) Grasas y Aceites (extracción c/solvente orgánico y gravimetría) • • • Fenoles (destilación, reacción 4-aminoantipirina y colorimetría) Fenoles (destilación, reacción 4-aminoantipirina y colorimetría) • • • Surfactantes aniónicos (extracción cloroformo-azúl de metileno y colorimetría) Surfactantes aniónicos (extracción cloroformo-azúl de metileno y colorimetría) • • • Fósforo total (digestión NO3H2-SO4H2 => ortofosfato y colorimetría) Fósforo total (digestión NO3H2-SO4H2 => ortofosfato y colorimetría) • • • Nitratos (reducción a nitritos con Cd reacción sulfanilamida y colorimetría) Nitratos (reducción a nitritos con Cd reacción sulfanilamida y colorimetría) • • • Sulfatos (precipitación como sulfato de bario y gravimetría)Sulfatos (precipitación como sulfato de bario y gravimetría)

Contaminantes prioritarios de la EPA Contaminantes prioritarios de la EPA (son (son muchos ¿no?)muchos ¿no?)• ORGANICOS PURGABLESORGANICOS PURGABLESAcroleina 0,2 (21)1,2-Dicloropropano 57 (5.700)Acrilonitrilo 26 Acroleina 0,2 (21)1,2-Dicloropropano 57 (5.700)Acrilonitrilo 26

(2.600)1,3-Dicloropropano 57 (5.700)Benceno 300 ((2.600)1,3-Dicloropropano 57 (5.700)Benceno 300 (5.3005.300)Cloruro de metileno )Cloruro de metileno (Diclorometano) (Diclorometano) (11.000)(11.000)Tolueno 300 (Tolueno 300 (17.50017.500)Cloruro de metilo (Clorometano) )Cloruro de metilo (Clorometano) (11.000)(11.000)Etilbenceno 700 (Etilbenceno 700 (32.00032.000)Bromuro de metilo (Bromometano) )Bromuro de metilo (Bromometano) (11.000)(11.000)Tetracloruro de Tetracloruro de carbono 35 (carbono 35 (35.20035.200)Bromoformo (Tribromometano) )Bromoformo (Tribromometano) (11.000)(11.000)Clorobenceno 15 Clorobenceno 15 (50)Diclorobromoetano (50)Diclorobromoetano (11.000)(11.000)CloroetanoTriclorofluorometano1,1-CloroetanoTriclorofluorometano1,1-DicloroetanoDiclorodifluorometano1,2-Dicloroetano 200 (20.000)Clorodifluorometano1,1,1-DicloroetanoDiclorodifluorometano1,2-Dicloroetano 200 (20.000)Clorodifluorometano1,1,1-Tricloroetano 181,1-Dicloroetileno 12 (Tricloroetano 181,1-Dicloroetileno 12 (11.60011.600)1,1,2-Tricloroetano 94 (9.400)Tricloroetileno )1,1,2-Tricloroetano 94 (9.400)Tricloroetileno 45 (21.900)1,1,2,2-Tetracloroetano 24 (2.400)Tetracloroetileno 260 (840)Cloruro de vinilo1,2 45 (21.900)1,1,2,2-Tetracloroetano 24 (2.400)Tetracloroetileno 260 (840)Cloruro de vinilo1,2 trans-Dicloroetileno2- Cloroetil eter vinílicobis (Clorometil) eterCloroformo 12 trans-Dicloroetileno2- Cloroetil eter vinílicobis (Clorometil) eterCloroformo 12 (1.240)(1.240)ORGANICOS EXTRACTABLES EN MEDIOBASICO O NEUTROORGANICOS EXTRACTABLES EN MEDIOBASICO O NEUTRO1,2-Diclorobenceno 1,2-Diclorobenceno 2,5 (763)Fluoreno (2,5 (763)Fluoreno (300300)1,3-Diclorobenceno 2,5 (763)Fluoranteno 4 ()1,3-Diclorobenceno 2,5 (763)Fluoranteno 4 (3.9803.980)1,4-)1,4-Diclorobenceno 4 (763)Criseno (Diclorobenceno 4 (763)Criseno (300300)1,2,4-Triclorobenceno 0,5 (50)Pireno )1,2,4-Triclorobenceno 0,5 (50)Pireno ((300300)Hexaclorobenceno 0,0065 (3,68)Fenantreno (6,3)Hexacloroetano 5 (540)Antraceno )Hexaclorobenceno 0,0065 (3,68)Fenantreno (6,3)Hexacloroetano 5 (540)Antraceno ((300300)Hexaclorobutadieno 0,1 (9,3)Benzo (a) antraceno ()Hexaclorobutadieno 0,1 (9,3)Benzo (a) antraceno (300300)bis (2-Cloroetoxi) metanoBenzo )bis (2-Cloroetoxi) metanoBenzo (b) fluoranteno ((b) fluoranteno (300300)Naftaleno 6 (620)Benzo (k) fluoranteno ()Naftaleno 6 (620)Benzo (k) fluoranteno (300300)2-CloronaftalenoBenzo (a) )2-CloronaftalenoBenzo (a) pireno 0,2Isoforano 117 (pireno 0,2Isoforano 117 (117.000117.000)Indeno(1,2,3-c,d) pireno ()Indeno(1,2,3-c,d) pireno (300300)Nitrobenceno 27 )Nitrobenceno 27 ((27.00027.000)Dibenzo (a,h) antraceno ()Dibenzo (a,h) antraceno (300300)2,4-Dinitrotolueno 2 (230)Benzo (g,h,i) perileno )2,4-Dinitrotolueno 2 (230)Benzo (g,h,i) perileno ((300300)2,6-Dinitrotolueno 2 (230)4-Clorofenil fenil éter4-Bromofenil fenil éter3,3´-)2,6-Dinitrotolueno 2 (230)4-Clorofenil fenil éter4-Bromofenil fenil éter3,3´-Diclorobencidinabis (2-Etil exil) ftalato 0,6Bencidina 2,5 (2.500)Di-n-octil ftalato (3)bis (2-Diclorobencidinabis (2-Etil exil) ftalato 0,6Bencidina 2,5 (2.500)Di-n-octil ftalato (3)bis (2-Cloroetil) éterDimetil ftalato 0,2 (3)1,2 Difenilhidracina (Cloroetil) éterDimetil ftalato 0,2 (3)1,2 Difenilhidracina (270270)Dietil ftalato 0,2 )Dietil ftalato 0,2 (3)Hexaclorociclopentadieno 0,05 (5,2)Di-n-butil ftalato 4n-Nitroso difenilamina ((3)Hexaclorociclopentadieno 0,05 (5,2)Di-n-butil ftalato 4n-Nitroso difenilamina (5.8505.850)Butil )Butil bencil ftalaton-Nitroso dimetilamina (bencil ftalaton-Nitroso dimetilamina (5.8505.850)Acenaftileno 2n-Nitroso di-n-propilamina )Acenaftileno 2n-Nitroso di-n-propilamina ((5.8505.850)Acenafteno (520)bis (2-Cloroisopropil) éter)Acenafteno (520)bis (2-Cloroisopropil) éterORGANICOS EXTRACTABLES EN ORGANICOS EXTRACTABLES EN MEDIOACIDOMEDIOACIDOFenol (2.560)p-Cloro-n-cresol 0,03 (Fenol (2.560)p-Cloro-n-cresol 0,03 (3030)2-Nitrofenol 0,2 (150)2-Clorofenol 7 )2-Nitrofenol 0,2 (150)2-Clorofenol 7 (2.000)4-Nitrofenol 0,2 (150)2,4-Diclorofenol 4 (365)2,4-Dinitrofenol (150)2,4,6-Triclorofenol (2.000)4-Nitrofenol 0,2 (150)2,4-Diclorofenol 4 (365)2,4-Dinitrofenol (150)2,4,6-Triclorofenol 18 (970)4,6-Dinitro-o-cresolPentaclorofenol 0,5 (13)2,4-Dimetilfenol 2 18 (970)4,6-Dinitro-o-cresolPentaclorofenol 0,5 (13)2,4-Dimetilfenol 2 ((2.1202.120))PESTICIDAS/PCBsPESTICIDAS/PCBsα-Endosulfan 0,02 (0,056)Heptacloro 0,01 (0,0038)β-Endosulfan α-Endosulfan 0,02 (0,056)Heptacloro 0,01 (0,0038)β-Endosulfan 0,02 (0,056)Epóxido de heptacloro 0,01 (0,0038)Sulfato de endosulfan (0,056)Clordano 0,02 (0,056)Epóxido de heptacloro 0,01 (0,0038)Sulfato de endosulfan (0,056)Clordano 0,006 (0,0043)α-BHC 0,01 (0,01)Toxafeno 0,008 (0,0002)β-BHC 0,01 (0,003)Aroclor 1216 0,006 (0,0043)α-BHC 0,01 (0,01)Toxafeno 0,008 (0,0002)β-BHC 0,01 (0,003)Aroclor 1216 0,001 (0,014)δ-BHC 0,01Aroclor 1221 0,001 (0,014)γ-BHC (Lindano) 0,01 (0,08)Aroclor 1232 0,001 (0,014)δ-BHC 0,01Aroclor 1221 0,001 (0,014)γ-BHC (Lindano) 0,01 (0,08)Aroclor 1232 0,001 (0,014)Aldrin 0,004 (0,003)Aroclor 1242 0,001 (0,014)Dieldrin 0,004 (0,0019)Aroclor 0,001 (0,014)Aldrin 0,004 (0,003)Aroclor 1242 0,001 (0,014)Dieldrin 0,004 (0,0019)Aroclor 1248 0,001 (0,014)4,4´-DDE (1248 0,001 (0,014)4,4´-DDE (10501050)Aroclor 1254 0,001 (0,014)4,4´-DDD (TDE) 0,006Aroclor )Aroclor 1254 0,001 (0,014)4,4´-DDD (TDE) 0,006Aroclor 1260 0,001 (0,014)4,4´-DDT 0,001 (0,001)2,3,7,8-Tetraclorodibenzo-p-dioxina 1260 0,001 (0,014)4,4´-DDT 0,001 (0,001)2,3,7,8-Tetraclorodibenzo-p-dioxina 0,00003Endrin 0,0023(0,0023)Endrin aldehído0,00003Endrin 0,0023(0,0023)Endrin aldehídoMETALES METALES Antimonio 16 (1.600-30)Arsénico Antimonio 16 (1.600-30)Arsénico 50 (40-190)Berilio 0,05 (5,3)Cadmio 0,2 (1)Cromo 2 (210-10)Cobre 2 (11)Plomo 1 50 (40-190)Berilio 0,05 (5,3)Cadmio 0,2 (1)Cromo 2 (210-10)Cobre 2 (11)Plomo 1 (2,5)(2,5)MISCELANEOSMISCELANEOSCianuros totales , Fenoles totales(5 y 1 μg/l)Mercurio 0,1 (0,012)Niquel Cianuros totales , Fenoles totales(5 y 1 μg/l)Mercurio 0,1 (0,012)Niquel 25 (160)Selenio 10 (5)Plata 0,1 (0,12)Talio 0,4 (40)Zinc 30 (100)Asbestos25 (160)Selenio 10 (5)Plata 0,1 (0,12)Talio 0,4 (40)Zinc 30 (100)Asbestos

Y… ¿Cómo nos metemos en Y… ¿Cómo nos metemos en todo esto?todo esto?

• 1º ¿Conocemos nuestra región?1º ¿Conocemos nuestra región?– Cuanto llueve.Cuanto llueve.– Cuanto se evapora.Cuanto se evapora.– Como es el drenaje superficial y Como es el drenaje superficial y

subterráneo.subterráneo.– Como se maneja el recurso hídrico.Como se maneja el recurso hídrico.

• 2º ¿En qué cuenca o subcuenca nos 2º ¿En qué cuenca o subcuenca nos desarrollamos?desarrollamos?

Veamos algunos mapasVeamos algunos mapas

Divisiones políticas e isoyetas mostrando tendencias de humedad a lo largo del gradiente E-O (en amarillo, isoyetas de índice hídrico; Burgos, 1963) y variación de temperatura a lo largo del gradiente N-S (en rojo, temperatura media anual).

Pequeña actividadPequeña actividad

• Para ello nos pondremos Para ello nos pondremos geográficamente en posición a partir geográficamente en posición a partir de un modelo que son los mapas.de un modelo que son los mapas.

• Marcaremos, a nuestro parecer, la Marcaremos, a nuestro parecer, la cuenca donde estamos.cuenca donde estamos.

• ¿Alguien sabe qué es una cuenca?¿Alguien sabe qué es una cuenca?

Otro tema!!!!! Empecemos por Otro tema!!!!! Empecemos por arribaarriba

• Resulta que los cursos de agua Resulta que los cursos de agua tienen su dinámica, y a nivel tienen su dinámica, y a nivel ecológico, como no hay leyes ni ecológico, como no hay leyes ni teorías se habla de conceptos.teorías se habla de conceptos.

• Por ello están los conceptos de “Río Por ello están los conceptos de “Río continuo”, el de “Río Regulado” y el continuo”, el de “Río Regulado” y el de “Pulso de Flujo”.de “Pulso de Flujo”.

• MA!!! Si, pero, ¿qué quieren MA!!! Si, pero, ¿qué quieren significar esos conceptos?significar esos conceptos?

Veremos con imágenes: Concepto de Río Veremos con imágenes: Concepto de Río continuocontinuo

Concepto de río reguladoConcepto de río regulado

Concepto de Pulso de flujoConcepto de Pulso de flujo

Otro concepto de moda: Otro concepto de moda: EutrofizaciónEutrofización

L

L

Fertil.

explotación

oxígeno

OLIGOTROFIA

EUTROFIA

Margalef, 1983

C, P

N, O

L:distancia del reciclado

N

NP

P

NATURAL PERTURBADO

Margalef, 1983

Ver dinámica fluvialVer dinámica fluvial

• Luego realizar el ejercicioLuego realizar el ejercicio

Seguimos por abajoSeguimos por abajo

• Y ¿Cómo el tema debajo de nuestros Y ¿Cómo el tema debajo de nuestros pies?pies?

Acuífero freático. Area de Acuífero freático. Area de descargadescarga

Relación aguas superficiales-aguas subterráneas

Nivelfreático

Acuífero freático.Area de descargaAcuífero freático.Area de descarga

Acuitardo

Manantial

Acuíferocolgado

Nivel freático

FASE TERRESTRE SUBTERRÁNEAFASE TERRESTRE SUBTERRÁNEADistribución vertical Distribución vertical Zona no saturada (ó de Zona no saturada (ó de aireación ó vadosa) aireación ó vadosa) Zona saturada Zona saturada

ZONA NO SATURADA ZONA ZONA NO SATURADA ZONA SATURADASATURADA

SISTEMA TRIFÁSICO SISTEMA SISTEMA TRIFÁSICO SISTEMA BIFÁSICO BIFÁSICO

Acuífero freáticoAcuífero freático Superior hidrológico Superior hidrológico

(móvil)(móvil)

LímitesLímites Inferior geológico (fijo)Inferior geológico (fijo)

Zona No SaturadaZona No Saturada

AdosadaAdosada

Presión actuantePresión actuante AtmosféricaAtmosférica

Espesor saturadoEspesor saturado Variable en el tiempoVariable en el tiempo

TrasmisividadTrasmisividad Variable en el tiempoVariable en el tiempo

ZNS

Franja capilar

Nivel freático

ZS

Acuífero confinadoAcuífero confinadoSuperior geológico (fijo)Superior geológico (fijo)

LímitesLímites Inferior geológico (fijo)Inferior geológico (fijo)

Nivel piezométricoNivel piezométrico Por encima del techoPor encima del techo

Zona No SaturadaZona No Saturada

NoNo

Presión actuantePresión actuante HidrostáticaHidrostática

LitostáticaLitostática

Espesor saturadoEspesor saturado Constante en el tiempoConstante en el tiempo

TrasmisividadTrasmisividad Constante en el tiempoConstante en el tiempo

Nivel freático Nivel piezométrico

Acuífero Freático

ACUICLUDO

Acuífero Confinado

ACUICLUDO ACUIFUGO

Trabajar con modelosTrabajar con modelos

• Podemos armar un modelo de Podemos armar un modelo de acuífero con los siguientes acuífero con los siguientes elementos. Arena fina, de médano y elementos. Arena fina, de médano y plastilina. ¿cómo se les ocurre que lo plastilina. ¿cómo se les ocurre que lo puedan armar?puedan armar?

• Miremos a través de la lupa binocular Miremos a través de la lupa binocular los granos de diferentes arenas y los granos de diferentes arenas y arcillas.arcillas.

Por último analizaremos Por último analizaremos diferentes producciones de diferentes producciones de material educativomaterial educativo• Del programa PASDel programa PAS

• Material de la UNESCOMaterial de la UNESCO

• MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS