tecnicas hidrogeoquimicas

Técnicas Técnicas HidrogeoquímicasHidrogeoquímicas

Máster Oficial en Hidrología y Gestión de Recursos Hídricos

Javier Lillo

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IntroducciónIntroducción

Unidades de concentración en Unidades de concentración en hidroquímicahidroquímica

Composición de las aguas Composición de las aguas

Datos hidroquímicos y su representación. Datos hidroquímicos y su representación. IndicesIndiceshidrogeoquímicoshidrogeoquímicos

DisoluciónDisolución--precipitación. Adsorción e intercambio precipitación. Adsorción e intercambio iónico. Reacciones iónico. Reacciones redoxredox. .

HidroquímicaHidroquímica isotópicaisotópica

Muestreo y manejo de muestrasMuestreo y manejo de muestras

Técnicas HidrogeoquímicasJavier Lillo

IndiceIndice

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Los parámetros hidroquímicos y su distribución Los parámetros hidroquímicos y su distribución aportan información acerca de:aportan información acerca de:

El origen y distribución del agua subterráneaEl origen y distribución del agua subterráneaLos procesos físicoLos procesos físico--químicos que afectan al aguaquímicos que afectan al aguaLa calidad del agua: degradación y presencia de La calidad del agua: degradación y presencia de contaminantescontaminantes

Esta información es esencial para:Esta información es esencial para:Establecer la evolución del acuífero en el tiempo Establecer la evolución del acuífero en el tiempo y el espacioy el espacioEvaluar la vulnerabilidad del acuíferoEvaluar la vulnerabilidad del acuíferoDetectar afecciones y establecer las medidas Detectar afecciones y establecer las medidas correctoras: contaminación, correctoras: contaminación, salinizaciónsalinización, pérdida , pérdida de calidadde calidadGestionar el recursoGestionar el recurso



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Inicialmente, el agua de lluvia que recarga un Inicialmente, el agua de lluvia que recarga un acuífero tiene escaso contenido iónico. En la acuífero tiene escaso contenido iónico. En la escorrentía superficial y a través de la zona no escorrentía superficial y a través de la zona no saturada y la zona saturada, hay una interacción saturada y la zona saturada, hay una interacción aguaagua--fase sólida por la que el agua va adquiriendo fase sólida por la que el agua va adquiriendo sustancias químicas como especies disueltas.sustancias químicas como especies disueltas.

Los factores que influyen en la interacción aguaLos factores que influyen en la interacción agua--fase sólida son:fase sólida son:

Naturaleza de la fase sólida (mineralogía, Naturaleza de la fase sólida (mineralogía, composición química)composición química)Superficie específica de las partículasSuperficie específica de las partículasConcentración de especies iónicas en el aguaConcentración de especies iónicas en el aguaActividad bacteriana Actividad bacteriana TiempoTiempoCondiciones del sistema: Temperatura, presión, Condiciones del sistema: Temperatura, presión, pH, potencial pH, potencial redoxredox, presión de CO, presión de CO22, etc., etc.



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MolaridadMolaridad: moles de soluto disuelto en un Litro de : moles de soluto disuelto en un Litro de solución, solución, mol.Lmol.L--11. (. (molmol = gramos/peso molecular).= gramos/peso molecular).

MolalidadMolalidad: moles de soluto disuelto en un kilo de : moles de soluto disuelto en un kilo de solvente, solvente, mol.kgmol.kg--11..

Concentración de masaConcentración de masa: partes por millón, ppm. : partes por millón, ppm. En soluciones diluidas con una densidad En soluciones diluidas con una densidad ~ 1 g.cm~ 1 g.cm--33, , se puede expresar como mg de soluto/Litro de se puede expresar como mg de soluto/Litro de solución (solución (mg.Lmg.L--11) o mg de soluto/kilo de solución ) o mg de soluto/kilo de solución ((mg.kgmg.kg--11). En elementos trazas, como el arsénico, ). En elementos trazas, como el arsénico, se utiliza se utiliza μμg.Lg.L--11 (1 (1 μμg = 1000 mg).g = 1000 mg).

Equivalente químicoEquivalente químico: son los moles por la valencia : son los moles por la valencia (o carga iónica) del soluto. La concentración se (o carga iónica) del soluto. La concentración se expresa como equivalentes de soluto en un litro de expresa como equivalentes de soluto en un litro de solución, solución, eq.Leq.L--11, o , o miliequivalentesmiliequivalentes en un litro, en un litro, meq.Lmeq.L--11 (1 (1 meq.Lmeq.L--11 = = mg.Lmg.L--1 1 x (valencia/peso x (valencia/peso molecular).molecular).


Unidades de concentraciónUnidades de concentración

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Ejemplo:

54 mg.L-1 de Ca2+

(peso molecular de Ca2+ = 40)

Concentraciones en moles:0,054 g/40 = 1,35.10-3 mol.L-1

ó 1,35 mmol.L-1

Concentración en equivalentes:1,35.10-3x2 = 2,7.10-3 eq.L-1

ó 2,7 meq. L-1

Ejemplo: Ejemplo:

54 54 mg.Lmg.L--1 1 de Cade Ca2+ 2+

(peso molecular de Ca(peso molecular de Ca2+ 2+ = 40)= 40)

Concentraciones en moles:Concentraciones en moles:0,054 g/40 = 1,35.100,054 g/40 = 1,35.10--33 mol.Lmol.L--11

óó 1,35 1,35 mmol.Lmmol.L-1

Concentración en equivalentes:Concentración en equivalentes:1,35.101,35.10--33x2 = 2,7.10x2 = 2,7.10--3 3 eq.Leq.L-1

ó ó 2,7 2,7 meqmeq. L. L-1

TSD (Total de sólidos disueltos)TSD (Total de sólidos disueltos): Suma de las : Suma de las concentraciones de las sustancias disueltas. concentraciones de las sustancias disueltas.


Unidades de concentraciónUnidades de concentración

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En un agua natural dulce los constituyentes En un agua natural dulce los constituyentes químicos aparecen por lo general en forma iónica químicos aparecen por lo general en forma iónica (sales casi totalmente disociadas). Con menor (sales casi totalmente disociadas). Con menor frecuencia se presentan en forma molecular, frecuencia se presentan en forma molecular, parcialmente disociadas o como iones complejos parcialmente disociadas o como iones complejos de sustancias orgánicas o inorgánicas.de sustancias orgánicas o inorgánicas.


Composición de las aguasComposición de las aguas

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Componentes mayoritarios (concentraciones Componentes mayoritarios (concentraciones superiores a 5 superiores a 5 mg.Lmg.L--1)1) ::

Componentes minoritarios (concentraciones de Componentes minoritarios (concentraciones de 1010--0,01 0,01 mg.Lmg.L--11):):



Aniones Cationes

Cloruro Cl- Sodio Na+

Sulfato SO42- Calcio Ca2+

Bicarbonato HCO3- Magnesio Mg2+

Aniones Cationes

Nitrato NO3- Potasio K+

Carbonato CO32- Hierro (II) Fe2+

Nitrito NO2- Amonio NH4

+

Flúor F- Estroncio Sr2+

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Componentes trazas (concentraciones inferiores a Componentes trazas (concentraciones inferiores a 0,1 0,1 mg.Lmg.L--11) : ) : BrBr--, S, S----, PO, PO44

--33, BO, BO33HH22--, NO, NO22

--, OH, OH--, I, I--, , FeFe++++++, , MnMn++++, NH, NH44

++, , HH++, , AlAl++++++, y metales como , y metales como As, Sb, Cr, Pb, As, Sb, Cr, Pb, Cu, Zn, Ba, V, Hg, U, etc.Cu, Zn, Ba, V, Hg, U, etc. ..

Las especies químicas disueltas pueden tener Las especies químicas disueltas pueden tener sumar un amplio rango de concentración. Las sumar un amplio rango de concentración. Las aguas dulces naturales tienen menos de 1000 aguas dulces naturales tienen menos de 1000 mg.Lmg.L--11, las aguas salobres hasta 5000 , las aguas salobres hasta 5000 mg.Lmg.L--11,las ,las aguas marinas unos 35000 aguas marinas unos 35000 mg.Lmg.L--11. Un litro de . Un litro de agua (‘salmuera’) puede llegar a contener hasta agua (‘salmuera’) puede llegar a contener hasta unos 300 gramos de sales disueltas.unos 300 gramos de sales disueltas.



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Valores Valores composicionalescomposicionales representativos de las representativos de las aguas naturales:aguas naturales:


Datos hidroquímicosDatos hidroquímicos

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AGUA EN EL SUELO Y LA ZNS

AGUA DE LLUVIA

Técnicas Hidrogeoquímicas


Javier Lillo

Elementos disueltos ya presentes: • SO2

- y CO2 atmosféricos• Cl- ; Na+ y K+ en áreas costeras• SO2

-, NO3-… por contaminación atmosférica

Na-ClNa-Cl• Incorporación de CO2 del suelo• Concentración de los iones presentes en el agua de lluvia por evaporación• Oxidación de la materia orgánica• Disolución de CO2 y sustancias húmicas solubles• Hidrólisis de silicatos, liberación de Ca2+; Mg2+, K+, Na+

• Enriquecimiento en Ca2+; Mg2+ y Na+ en la recarga en terrenos carbonatados y zonas áridas• Adición de NO3

-, PO43- y otras sales derivadas de

fertilizantes

HidrólisisReducción bacteriana, degradaciónOxidación/reducciónDisolución/precipitaciónCarbonataciónAdsorción, intercambio iónico

INFIL

TR

AC

IÓN

INFIL

TR

AC

IÓN

AGUA EN EL

ACUÍFERO

RECARGARECARGA

Ca-Mg-HCO3

Ca-Mg-HCO3

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La secuencia normal de un agua ‘joven’, de La secuencia normal de un agua ‘joven’, de reciente infiltración, es:reciente infiltración, es:CaCa2+2+ > Mg> Mg2+2+ > Na> Na++

HCOHCO33-- > SO> SO44

22-- > Cl> Cl--

después de un largo tiempo de residencia, se después de un largo tiempo de residencia, se tiende a invertir a:tiende a invertir a:

NaNa++ > Mg> Mg2+2+ > Ca> Ca2+2+

ClCl-- > SO> SO4422-- > HCO> HCO33

--



Secuencia de Chebotarev

Ca-Mg-HCO3Reducción bacteriana de O2, NO3

-, SO42-

Reducción bacteriana de O2, NO3

-, SO42-

Disolución de sulfatos, precipitación de sulfuros

Disolución de sulfatos, precipitación de sulfuros

Intercambio catiónico

Intercambio catiónico Na-HCO3

Mezcla aguas profundas

Mezcla aguas profundas

Na-Cl

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Además de los Además de los Datos Datos composicionalescomposicionales dentro de dentro de los datos hidroquímicos se incluyen:los datos hidroquímicos se incluyen:

Parámetros físicosParámetros físicos: temperatura, densidad y : temperatura, densidad y conductividad. conductividad. Parámetros físicoParámetros físico--químicosquímicos: pH, residuo seco, : pH, residuo seco, alcalinidad, dureza, acidez, DQO, materia orgánica alcalinidad, dureza, acidez, DQO, materia orgánica y DBO.y DBO.



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Cloruro (ClCloruro (Cl--))::

Excepto las evaporitas y rocas de origen marino, Excepto las evaporitas y rocas de origen marino, por lo común las rocas presentan escasa por lo común las rocas presentan escasa proporción de cloruros. Pero dada la elevada proporción de cloruros. Pero dada la elevada solubilidad de sus sales, éstos pasan rápidamente solubilidad de sus sales, éstos pasan rápidamente a la fase acuosa pudiendo alcanzar a la fase acuosa pudiendo alcanzar concentraciones muy altas. concentraciones muy altas. El agua de lluvia puede ser una fuente importante El agua de lluvia puede ser una fuente importante de ión cloruro, en zonas de recarga próximas al de ión cloruro, en zonas de recarga próximas al litoral. litoral. El ión cloruro no forma sales de baja solubilidad, El ión cloruro no forma sales de baja solubilidad, no se oxida ni se reduce en aguas naturales, no se oxida ni se reduce en aguas naturales, tampoco es adsorbido significativamente ni entra a tampoco es adsorbido significativamente ni entra a formar parte de procesos bioquímicos, lo que se le formar parte de procesos bioquímicos, lo que se le considera un buen trazador.considera un buen trazador.



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Cloruro (ClCloruro (Cl--))::

Los rangos de concentraciones más frecuentes son Los rangos de concentraciones más frecuentes son de 10 a 250 mg/Lde 10 a 250 mg/L--11 en aguas dulces. El agua de en aguas dulces. El agua de mar tiene entre 18000 y 21000 mg/Lmar tiene entre 18000 y 21000 mg/L--11. Las . Las salmueras naturales pueden llegar a tener 220000 salmueras naturales pueden llegar a tener 220000 mg/Lmg/L--11 (saturación).(saturación).El rango de concentración usual en las aguas El rango de concentración usual en las aguas naturales subterráneas españolas es inferior a 100 naturales subterráneas españolas es inferior a 100 mg.Lmg.L--11, siendo los valores más frecuentes entre 20 , siendo los valores más frecuentes entre 20 y 60 mg/Ly 60 mg/L--11..Más de 300 mg/LMás de 300 mg/L--11 dan sabor salado al agua de dan sabor salado al agua de bebida, pero no es perjudicial por lo menos hasta bebida, pero no es perjudicial por lo menos hasta algunos miles de mg/Lalgunos miles de mg/L--11. Concentraciones . Concentraciones elevadas son perjudiciales para muchas plantas y elevadas son perjudiciales para muchas plantas y confieren confieren corrosividadcorrosividad al agua.al agua.



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Sulfato (SOSulfato (SO4422--):):

El ión sulfato procede del lavado de materiales El ión sulfato procede del lavado de materiales sedimentarios salinos, de la oxidación de sulfuros, sedimentarios salinos, de la oxidación de sulfuros, de la descomposición de sustancias orgánicas, etc. de la descomposición de sustancias orgánicas, etc. La disolución de yeso (y anhidrita) representa la La disolución de yeso (y anhidrita) representa la mayor cantidad aportada de este ión a las aguas mayor cantidad aportada de este ión a las aguas subterráneas.subterráneas.Su comportamiento está condicionado por su Su comportamiento está condicionado por su tendencia a formar iones complejos con Na y Ca y tendencia a formar iones complejos con Na y Ca y a incorporarse a procesos biológicos.a incorporarse a procesos biológicos.El ión sulfato está sujeto a procesos de reducción, El ión sulfato está sujeto a procesos de reducción, especialmente en presencia de bacterias y materia especialmente en presencia de bacterias y materia orgánica. En ambientes reductores (pH<7) la orgánica. En ambientes reductores (pH<7) la forma reducida estable es Hforma reducida estable es H22S, mientras que en S, mientras que en soluciones alcalinas predomina HSsoluciones alcalinas predomina HS--..



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Sulfato (SOSulfato (SO4422--):):

En aguas dulces, la concentración normal de En aguas dulces, la concentración normal de sulfatos puede variar entre 2 y 150 sulfatos puede variar entre 2 y 150 mg.Lmg.L--11. En . En aguas salinas, asociado al Ca, puede llegar a 5000 aguas salinas, asociado al Ca, puede llegar a 5000 mg.Lmg.L--11; asociado al Mg y Na, en salmueras, puede ; asociado al Mg y Na, en salmueras, puede alcanzar hasta 200.000 mg/Lalcanzar hasta 200.000 mg/L--11. El agua del mar . El agua del mar contiene alrededor de 3000 contiene alrededor de 3000 mg.Lmg.L--11. . Las aguas con elevado contenido en sulfato Las aguas con elevado contenido en sulfato ((selenitosasselenitosas) no quitan la sed y tienen sabor poco ) no quitan la sed y tienen sabor poco agradable y amargo. El ión sulfato por sí mismo o agradable y amargo. El ión sulfato por sí mismo o si va asociado a Mg o Na en cantidades si va asociado a Mg o Na en cantidades importantes confiere propiedades laxantes. En importantes confiere propiedades laxantes. En cantidades elevadas puede ser perjudicial a las cantidades elevadas puede ser perjudicial a las plantas. Altas concentraciones perjudican a la plantas. Altas concentraciones perjudican a la resistencia del hormigón y cemento.resistencia del hormigón y cemento.



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COCO22, bicarbonato (HCO, bicarbonato (HCO33--) y carbonato (CO) y carbonato (CO33

22--):):El anhídrido carbónico se disuelve en el agua en El anhídrido carbónico se disuelve en el agua en función de su presión parcial (función de su presión parcial (pCOpCO22). Una parte ). Una parte permanece en disolución en forma de gas permanece en disolución en forma de gas mientras otra reacciona con el agua para dar ácido mientras otra reacciona con el agua para dar ácido carbónico, que a su vez se disocia parcialmente carbónico, que a su vez se disocia parcialmente para dar iones carbonato y bicarbonato.para dar iones carbonato y bicarbonato.El COEl CO2 2 en el agua procede fundamentalmente de la en el agua procede fundamentalmente de la zona edáfica, donde hay una alta concentración zona edáfica, donde hay una alta concentración debido a la respiración de organismos y la debido a la respiración de organismos y la descomposición de la materia orgánica. descomposición de la materia orgánica.



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22--):):La disolución de calizas y dolomías, facilitada por La disolución de calizas y dolomías, facilitada por el aporte de COel aporte de CO22 y/o ácidos orgánicos o y/o ácidos orgánicos o inorgánicos, es otra de las fuentes principales de inorgánicos, es otra de las fuentes principales de carbonatos y bicarbonatos. En menor medida, la carbonatos y bicarbonatos. En menor medida, la hidrólisis de silicatos es otro de los mecanismos hidrólisis de silicatos es otro de los mecanismos que da lugar a la formación de estos iones.que da lugar a la formación de estos iones.Estos iones dan alcalinidad al agua en el sentido Estos iones dan alcalinidad al agua en el sentido que confieren capacidad de consumo de ácido al que confieren capacidad de consumo de ácido al producir el producir el tamponamientotamponamiento del sistema.del sistema.En aguas con pH > 8,3 (la mayoría de las aguas En aguas con pH > 8,3 (la mayoría de las aguas subterráneas naturales), la especie carbonatada subterráneas naturales), la especie carbonatada dominante es el ión bicarbonato, con una dominante es el ión bicarbonato, con una concentración que suele variar entre 50 y 400 concentración que suele variar entre 50 y 400 mg.Lmg.L--11, aunque puede llegar a alcanzar valores de , aunque puede llegar a alcanzar valores de 800 800 mg.Lmg.L--11. .



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22--):):Concentraciones de hasta 1000 Concentraciones de hasta 1000 mg.Lmg.L--11 pueden pueden encontrarse en aguas pobres en Ca y Mg o en encontrarse en aguas pobres en Ca y Mg o en aquellas donde se producen procesos de liberación aquellas donde se producen procesos de liberación de COde CO22 ((p.ep.e. reducción de sulfatos).. reducción de sulfatos).El sistema carbonatoEl sistema carbonato--bicarbonato está sujeto a bicarbonato está sujeto a procesos de disoluciónprocesos de disolución--precipitación, por lo que es precipitación, por lo que es conveniente analizar el agua "conveniente analizar el agua "in situin situ".".No presenta problemas de toxicidad. Las aguas No presenta problemas de toxicidad. Las aguas bicarbonatadas sódicas no son adecuadas para el bicarbonatadas sódicas no son adecuadas para el riego, debido a la incorporación de Na al terreno, riego, debido a la incorporación de Na al terreno, produciendo la alcalinización del suelo.produciendo la alcalinización del suelo.



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Nitrato (NONitrato (NO33--), nitrito (NO), nitrito (NO22

--) y amonio (NH) y amonio (NH44++):):

La mayor parte del nitrógeno aparece en forma La mayor parte del nitrógeno aparece en forma gaseosa en la atmósfera (78% en volumen); en gaseosa en la atmósfera (78% en volumen); en forma oxidada constituye una fracción forma oxidada constituye una fracción relativamente importante en los suelos y relativamente importante en los suelos y sustancias orgánicas. En las rocas, sin embargo, sustancias orgánicas. En las rocas, sin embargo, es un elemento minoritario.es un elemento minoritario.El nitrógeno puede aparecer en forma de NHEl nitrógeno puede aparecer en forma de NH33, , NHNH44

++ y, por oxidación, estas formas reducidas y, por oxidación, estas formas reducidas se transforman en Nse transforman en N22 y, finalmente en NOy, finalmente en NO33

-- que que es la forma más usual y estable en las aguas es la forma más usual y estable en las aguas subterráneas. La oxidaciónsubterráneas. La oxidación--reducción de las reducción de las especies nitrogenadas en el agua está especies nitrogenadas en el agua está influenciada por fenómenos biológicos.influenciada por fenómenos biológicos.



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El ión amonio y el amoniaco libre NHEl ión amonio y el amoniaco libre NH33 aparecen aparecen sólo como trazas en aguas subterráneas sólo como trazas en aguas subterráneas naturales, aumentando su concentración cuando naturales, aumentando su concentración cuando el medio es fuertemente reductor. La presencia el medio es fuertemente reductor. La presencia de amonio en cantidad significativa en el agua de amonio en cantidad significativa en el agua se considera como indicador de probable se considera como indicador de probable contaminación reciente.contaminación reciente.El ión nitrito (NOEl ión nitrito (NO22

-- ) puede estar presente en las ) puede estar presente en las aguas bien como consecuencia de la oxidación aguas bien como consecuencia de la oxidación del NHdel NH33 o como resultado de la reducción de los o como resultado de la reducción de los nitratos. Su presencia en el agua puede ser una nitratos. Su presencia en el agua puede ser una evidencia de contaminación reciente, dada su evidencia de contaminación reciente, dada su inestabilidad. inestabilidad.



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Normalmente, el ión nitrato presenta Normalmente, el ión nitrato presenta concentraciones entre 0.1 y 10 concentraciones entre 0.1 y 10 mg.Lmg.L--11 , pero en , pero en aguas contaminadas puede llegar a 200 aguas contaminadas puede llegar a 200 mg.Lmg.L--11

y en algún caso hasta 1000 y en algún caso hasta 1000 mg.Lmg.L--11 . El agua del . El agua del mar tiene alrededor de 1 mar tiene alrededor de 1 mg.Lmg.L--11 o menos.o menos.La toxicidad del ión nitrito determina la La toxicidad del ión nitrito determina la impotabilidad del agua. Concentraciones altas impotabilidad del agua. Concentraciones altas de ión nitrato en el agua de bebida pueden de ión nitrato en el agua de bebida pueden producir cianosis en los niños, además dan producir cianosis en los niños, además dan corrosividadcorrosividad (oxidaciones) al agua y producen (oxidaciones) al agua y producen interferencias en fermentaciones.interferencias en fermentaciones.



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La sola presencia de nitrito y amonio en el agua La sola presencia de nitrito y amonio en el agua subterránea no debe ser siempre considerada subterránea no debe ser siempre considerada como resultado de una contaminación. Si las como resultado de una contaminación. Si las condiciones de oxidación no son favorables, condiciones de oxidación no son favorables, estos iones incorporados de manera natural al estos iones incorporados de manera natural al acuífero, pueden mantenerse durante cierto acuífero, pueden mantenerse durante cierto tiempo en equilibrio con su forma oxidada, el tiempo en equilibrio con su forma oxidada, el nitrato. Son indicadores de contaminación nitrato. Son indicadores de contaminación cuando alcanzan altas concentraciones, sobre cuando alcanzan altas concentraciones, sobre todo en la parte superior de los acuíferos libres.todo en la parte superior de los acuíferos libres.



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Calcio (CaCalcio (Ca2+2+):):Suele ser el catión principal en la mayoría de las Suele ser el catión principal en la mayoría de las aguas naturales debido a su presencia en rocas aguas naturales debido a su presencia en rocas ígneas, sedimentarias (carbonatos y sulfatos) y ígneas, sedimentarias (carbonatos y sulfatos) y metamórficas. metamórficas. La concentración de ión calcio en el agua La concentración de ión calcio en el agua subterránea está controlada por los procesos de subterránea está controlada por los procesos de precipitaciónprecipitación--disolución en el sistema disolución en el sistema carbonatocarbonato--bicarbonato (bicarbonato (pCOpCO22 y pH) y por el y pH) y por el intercambio catiónico con la fase sólida (Na, Mg, intercambio catiónico con la fase sólida (Na, Mg, etc.).etc.).Concentraciones entre 10 y 250 Concentraciones entre 10 y 250 mg.Lmg.L--11 son son frecuentes en aguas dulces mientras que en frecuentes en aguas dulces mientras que en aguas de terrenos aguas de terrenos yesíferosyesíferos las concentraciones las concentraciones pueden llegar a 600 pueden llegar a 600 mg.Lmg.L--11, y en salmueras , y en salmueras hasta 50.000 hasta 50.000 mg.Lmg.L--11..



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Magnesio (MgMagnesio (Mg2+2+):):Es menos abundante que el ión calcio en aguas Es menos abundante que el ión calcio en aguas naturales, aunque puede proceder de la naturales, aunque puede proceder de la disolución de rocas carbonatadas (dolomías y disolución de rocas carbonatadas (dolomías y calizas magnesianas), evaporitas y de la calizas magnesianas), evaporitas y de la alteración de silicatos alteración de silicatos ferromagnesianosferromagnesianos, así , así como del agua marina.como del agua marina.La solubilidad de la magnesita (La solubilidad de la magnesita (MgCOMgCO33) es ) es mayor que la de la calcita por lo que, en mayor que la de la calcita por lo que, en condiciones normales, puede producirse cierta condiciones normales, puede producirse cierta sobresaturación de carbonato magnésico en el sobresaturación de carbonato magnésico en el agua.agua.



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Magnesio (MgMagnesio (Mg2+2+):):Los procesos de intercambio iónico influyen Los procesos de intercambio iónico influyen también en la concentración del ión magnesio también en la concentración del ión magnesio en aguas subterráneas (es retenido con en aguas subterráneas (es retenido con preferencia al ión calcio.preferencia al ión calcio.En aguas naturales el contenidos de ión En aguas naturales el contenidos de ión magnesio no suele sobrepasar los 40 magnesio no suele sobrepasar los 40 mg.Lmg.L--11. En . En terrenos calcáreos pueden rebasarse los 100 terrenos calcáreos pueden rebasarse los 100 mg.Lmg.L--11 y en terrenos evaporíticos pueden y en terrenos evaporíticos pueden alcanzarse valores de 1000 alcanzarse valores de 1000 mg.Lmg.L--11..



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Sodio (NaSodio (Na++):):

Procede de la meteorización de silicatos y la Procede de la meteorización de silicatos y la disolución de rocas sedimentarias de origen disolución de rocas sedimentarias de origen marino y evaporítico. En acuíferos litorales, una marino y evaporítico. En acuíferos litorales, una fuente importante la constituyen los aportes de fuente importante la constituyen los aportes de agua marina, tanto por intrusión marina, como por agua marina, tanto por intrusión marina, como por infiltración desde la superficie.infiltración desde la superficie.Las sales de sodio son muy solubles y tienden a Las sales de sodio son muy solubles y tienden a permanecer disueltas. El ión sodio puede ser permanecer disueltas. El ión sodio puede ser adsorbido en arcillas en procesos de intercambio adsorbido en arcillas en procesos de intercambio catiónico con otros cationes, como el calcio.catiónico con otros cationes, como el calcio.La presencia de sodio en aguas naturales es muy La presencia de sodio en aguas naturales es muy variable pudiendo alcanzar concentraciones de variable pudiendo alcanzar concentraciones de hasta 120.000 hasta 120.000 mg.Lmg.L--11 en zonas en zonas evaporíticasevaporíticas; sin ; sin embargo, raramente sobrepasa 100 ó 150 embargo, raramente sobrepasa 100 ó 150 mg.Lmg.L--11

en aguas dulces normales.en aguas dulces normales.



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Potasio (Potasio (KK++):):Procede de la meteorización de los feldespatos y Procede de la meteorización de los feldespatos y de la disolución de depósitos de evaporitas de la disolución de depósitos de evaporitas (silvina, (silvina, KClKCl o carnalita, o carnalita, KClKCl MgClMgCl22).).El ión potasio tiende a ser fijado El ión potasio tiende a ser fijado irreversiblemente en la formación de arcillas y irreversiblemente en la formación de arcillas y por adsorción en la superficie de minerales con por adsorción en la superficie de minerales con alta capacidad de intercambio iónico.alta capacidad de intercambio iónico.En aguas subterráneas no suele sobrepasar los En aguas subterráneas no suele sobrepasar los 10 10 mg.Lmg.L--11 , a excepción de algunas salmueras. , a excepción de algunas salmueras. En ocasiones, más altas concentraciones pueden En ocasiones, más altas concentraciones pueden ser indicio de contaminación por vertidos de ser indicio de contaminación por vertidos de aguas residuales.aguas residuales.



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Sílice (Sílice (HH44Si0Si044, SiO, SiO22):):Procede mayoritariamente de la meteorización Procede mayoritariamente de la meteorización por hidrólisis de feldespatos y silicatos en por hidrólisis de feldespatos y silicatos en general. El cuarzo o la sílice amorfa, de baja general. El cuarzo o la sílice amorfa, de baja solubilidad, no son fuentes significativas de la solubilidad, no son fuentes significativas de la sílice en el agua.sílice en el agua.Aunque la sílice disuelta suele representarse Aunque la sílice disuelta suele representarse como SiOcomo SiO22, en la mayoría de las aguas naturales , en la mayoría de las aguas naturales aparece como aparece como HH44SiOSiO44 que no comienza a que no comienza a disociarse hasta valores de pH superiores a 9.disociarse hasta valores de pH superiores a 9.Por lo general, el valor de SiOPor lo general, el valor de SiO22 en agua en agua subterránea sobrepasa los 3subterránea sobrepasa los 3--8 mg. L8 mg. L--11..



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Constituyentes minoritarios:Constituyentes minoritarios:El ión El ión fluorurofluoruro (F(F--) suele relacionarse con la ) suele relacionarse con la alteración de rocas plutónicas. Su concentración alteración de rocas plutónicas. Su concentración raramente supera los 2 raramente supera los 2 mg.Lmg.L--11..El ión El ión bromurobromuro (Br(Br--) se comporta de modo ) se comporta de modo similar al Clsimilar al Cl-- pero es mucho menos abundante. pero es mucho menos abundante. En agua de mar está en concentraciones de 65 En agua de mar está en concentraciones de 65 mg.Lmg.L--11. La relación Cl. La relación Cl--//BrBr-- es generalmente es generalmente mucho mayor en aguas continentales que en el mucho mayor en aguas continentales que en el agua marina.agua marina.El ión El ión yoduro yoduro (I(I--) suele aparecer solo como ) suele aparecer solo como elemento traza. Su concentración parece estar elemento traza. Su concentración parece estar notablemente influenciada por procesos notablemente influenciada por procesos bioquímicos. En agua del mar su concentración bioquímicos. En agua del mar su concentración es de 0,06 es de 0,06 mg.Lmg.L--11..



32

Constituyentes minoritarios:Constituyentes minoritarios:El El boroboro (B), esencial en pequeñas cantidades (B), esencial en pequeñas cantidades para el crecimiento de las plantas, en para el crecimiento de las plantas, en concentraciones altas tiene una elevada concentraciones altas tiene una elevada toxicidad para ciertos cultivos. Procede de la toxicidad para ciertos cultivos. Procede de la alteración de rocas ígneas, gases volcánicos, alteración de rocas ígneas, gases volcánicos, terrenos evaporíticos, detergentes y aguas terrenos evaporíticos, detergentes y aguas residuales. En agua del mar su concentración es residuales. En agua del mar su concentración es de 4,6 de 4,6 mg.Lmg.L--11..El ión El ión estroncioestroncio ((Sr2+) procede de sales de Sr procede de sales de Sr asociadas a rocas carbonatadas y de aportes de asociadas a rocas carbonatadas y de aportes de agua de mar.agua de mar.



33

Constituyentes minoritarios:Constituyentes minoritarios:El El fósforofósforo en las aguas naturales se encuentra en las aguas naturales se encuentra como como ortofosfatoortofosfato (PO(PO44

33--). Al igual que el nitrato, ). Al igual que el nitrato, es un nutriente esencial para las plantas pero se es un nutriente esencial para las plantas pero se encuentra en concentraciones mucho menores encuentra en concentraciones mucho menores que éste en las aguas. Tiene una acusada que éste en las aguas. Tiene una acusada tendencia a formar iones complejos y tendencia a formar iones complejos y compuestos de baja solubilidad con un extenso compuestos de baja solubilidad con un extenso número de metales y también a ser adsorbido número de metales y también a ser adsorbido por minerales de la arcilla. Las principales por minerales de la arcilla. Las principales fuentes de fosfato se asocian a la alteración de fuentes de fosfato se asocian a la alteración de rocas ígneas o sedimentarias marinas, a los rocas ígneas o sedimentarias marinas, a los fertilizantes fosfatados, a las aguas residuales fertilizantes fosfatados, a las aguas residuales de origen urbano (detergentes) y ganadero.de origen urbano (detergentes) y ganadero.



34

Constituyentes minoritarios:Constituyentes minoritarios:El El hierrohierro suele encontrarse en el agua en forma suele encontrarse en el agua en forma de Fede Fe2+2+ aunque puede presentarse como Feaunque puede presentarse como Fe3+3+, , FeOHFeOH2+2+yy FeOHFeOH++ en función del pH, contenido en en función del pH, contenido en oxígeno y dependiendo a menudo del contenido oxígeno y dependiendo a menudo del contenido en otros iones (carbonatos, bicarbonatos, en otros iones (carbonatos, bicarbonatos, sulfatos...). Su concentración en el agua está sulfatos...). Su concentración en el agua está controlada por procesos de equilibrio químico controlada por procesos de equilibrio químico como oxidacióncomo oxidación––reducción y precipitaciónreducción y precipitación--disolución de hidróxidos, carbonatos y sulfuros, disolución de hidróxidos, carbonatos y sulfuros, por la formación de complejos (sobre todo con por la formación de complejos (sobre todo con materia orgánica) y también por la actividad materia orgánica) y también por la actividad metabólica de animales y plantas. Valores entre metabólica de animales y plantas. Valores entre 1 y 10 mg.L1 y 10 mg.L--11 pueden ser comunes, aunque lo pueden ser comunes, aunque lo normal es que se encuentre por debajo de 0,1 normal es que se encuentre por debajo de 0,1 mg.Lmg.L--11..



35

Materia orgánica:Materia orgánica:La materia orgánica procede de los procesos La materia orgánica procede de los procesos metabólicos de los organismos autótrofos y de la metabólicos de los organismos autótrofos y de la descomposición de la biomasa. En general, se descomposición de la biomasa. En general, se trata de hidratos de carbono, ácidos carboxílicos, trata de hidratos de carbono, ácidos carboxílicos, aminoácidos, aminas, polipéptidos, fenoles, ácidos aminoácidos, aminas, polipéptidos, fenoles, ácidos grasos y sustancias grasos y sustancias húmicashúmicas solubles (ácidos solubles (ácidos húmicoshúmicos y y fúlvicosfúlvicos).).



36

Gases en disolución:Gases en disolución:La disolución de gases en el agua está regida por La disolución de gases en el agua está regida por la ley de Henry. En condiciones de equilibrio se la ley de Henry. En condiciones de equilibrio se cumple que H = [cumple que H = [gas]gas]aireaire//[[gas]gas]aguaagua. H es la . H es la constante de Henry, cuyo valor depende de la constante de Henry, cuyo valor depende de la temperatura y del soluto.temperatura y del soluto.Si H está dada en Si H está dada en atm.Latm.L--11..molmol--11, la ley de Henry , la ley de Henry se expresa : H = P se expresa : H = P //[[gas]gas]aguaagua,, donde P es la donde P es la presión parcial del gas en la atmósfera.presión parcial del gas en la atmósfera.La constante de Henry para los gases más La constante de Henry para los gases más habituales es :habituales es :

Especie Especie H (25 ºC)H (25 ºC)OO22 769769NONO22 526526COCO22 29,429,4NHNH33 0,0160,016



37

Oxígeno disuelto (OOxígeno disuelto (O22):):Su importancia deriva de su capacidad de Su importancia deriva de su capacidad de oxidación de diferentes constituyentes y de oxidación de diferentes constituyentes y de modificar, por ello, la solubilidad de los mismos.modificar, por ello, la solubilidad de los mismos.La fuente mayoritaria de oxígeno disuelto en La fuente mayoritaria de oxígeno disuelto en aguas en contacto con el aire es la atmósfera. aguas en contacto con el aire es la atmósfera. Una fuente indirecta es también la fotosíntesis.Una fuente indirecta es también la fotosíntesis.Aunque el oxígeno disuelto se puede consumir Aunque el oxígeno disuelto se puede consumir en procesos de oxidación de materia orgánica en procesos de oxidación de materia orgánica en la superior de la zona no saturada, su en la superior de la zona no saturada, su contenido en aguas subterráneas profundas contenido en aguas subterráneas profundas puede ser significativo. En ciertas condiciones, puede ser significativo. En ciertas condiciones, las aguas las aguas anóxicasanóxicas son frecuentes.son frecuentes.El contenido en oxígeno disuelto puede llegar El contenido en oxígeno disuelto puede llegar incluso a valores de saturación: 13,3 incluso a valores de saturación: 13,3 mg.Lmg.L--11 a a 10 ºC y 7,6 10 ºC y 7,6 mg.Lmg.L--11 a 30ºC.a 30ºC.



38

Dióxido de carbono disuelto (CODióxido de carbono disuelto (CO22):):Su importancia deriva de su incidencia en el Su importancia deriva de su incidencia en el sistema carbonatosistema carbonato--bicarbonato: formación de bicarbonato: formación de iones carbonato y bicarbonato, acidez del agua.iones carbonato y bicarbonato, acidez del agua.El COEl CO22 disuelto en el agua puede ser de origen disuelto en el agua puede ser de origen atmosférico (advección o disuelto en el agua de atmosférico (advección o disuelto en el agua de infiltración), biogénico (procesos de infiltración), biogénico (procesos de transformación de la materia orgánica, transformación de la materia orgánica, respiración de las raíces y microorganismos, respiración de las raíces y microorganismos, inorgánico), inorgánico (inorgánico), inorgánico (desgasificacióndesgasificación al al precipitar carbonatos) o endógeno (relacionado precipitar carbonatos) o endógeno (relacionado con procesos magmáticos).con procesos magmáticos).



39

Temperatura:Temperatura:Es un parámetro importante, ya que controla la Es un parámetro importante, ya que controla la solubilidad de determinadas sustancias (solubilidad de determinadas sustancias (p.ep.e. . CaCOCaCO33).).Se considera que en los acuíferos existe una Se considera que en los acuíferos existe una "zona neutra", de temperatura constante, por "zona neutra", de temperatura constante, por encima de la cual la influencia térmica más encima de la cual la influencia térmica más significativa es la de las variaciones diarias y significativa es la de las variaciones diarias y estacionales de la temperatura ambiente. Por estacionales de la temperatura ambiente. Por debajo de esa zona el factor preponderante es debajo de esa zona el factor preponderante es el gradiente geotérmico (variación de la el gradiente geotérmico (variación de la temperatura con la profundidad, que en general temperatura con la profundidad, que en general es de 3ºC/100 m).es de 3ºC/100 m).



40

Temperatura:Temperatura:Aunque la temperatura de las aguas Aunque la temperatura de las aguas subterráneas es muy poco variable, la subterráneas es muy poco variable, la distribución espacial de temperaturas en un distribución espacial de temperaturas en un acuífero depende de la conductividad térmica e acuífero depende de la conductividad térmica e hidráulica del medio, de la relación hidráulica del medio, de la relación longitud/profundidad de la cuenca, longitud/profundidad de la cuenca, configuración del nivel freático, distribución de configuración del nivel freático, distribución de la temperatura ambiente respecto a las zonas la temperatura ambiente respecto a las zonas de recarga y descarga, etc. de recarga y descarga, etc.



41

Conductividad. residuo seco y total de sólidos Conductividad. residuo seco y total de sólidos disueltos:disueltos:

A medida que la concentración iónica aumenta, A medida que la concentración iónica aumenta, aumentaaumenta también hasta cierto límite la también hasta cierto límite la conductividadconductividad ((EEcc) o capacidad de un agua para ) o capacidad de un agua para conducir la corriente eléctrica. La unidad de conducir la corriente eléctrica. La unidad de medida es el medida es el μμS/cm (S/cm (microsiemensmicrosiemens/cm) ó como /cm) ó como resistividad, en resistividad, en μμohmohm/cm (microhmio/cm). La /cm (microhmio/cm). La conductividad depende de la temperatura.conductividad depende de la temperatura.Los valores normales de conductividad en aguas Los valores normales de conductividad en aguas dulces están entre 100 y 2000 dulces están entre 100 y 2000 μμS/cm, en el S/cm, en el agua de mar es del orden de 45.000 y en agua de mar es del orden de 45.000 y en salmueras puede alcanzar los 100.000 salmueras puede alcanzar los 100.000 μμS/cm.S/cm.



42

Conductividad. residuo seco y total de sólidos Conductividad. residuo seco y total de sólidos disueltos:disueltos:

Se denomina Se denomina residuo secoresiduo seco (RS) a las sustancias (RS) a las sustancias que permanecen después de la evaporación de que permanecen después de la evaporación de un volumen determinado de agua, un volumen determinado de agua, generalmente un litro, una vez eliminadas las generalmente un litro, una vez eliminadas las que hubieran estado en suspensión.que hubieran estado en suspensión.El El total de sólidos disueltostotal de sólidos disueltos (TSD) mide el peso (TSD) mide el peso de todas las sustancias disueltas en el agua, de todas las sustancias disueltas en el agua, incluyendo volátiles. No es exactamente igual al incluyendo volátiles. No es exactamente igual al RS debido a procesos de deshidratación, RS debido a procesos de deshidratación, pérdidas de COpérdidas de CO22, etc. que tienen lugar al , etc. que tienen lugar al calentar el agua a 110 ºC para obtener el calentar el agua a 110 ºC para obtener el residuo seco.residuo seco.Diversos factores (tipo de ión, grado de Diversos factores (tipo de ión, grado de disociación, movilidad iónica, etc..) determinan disociación, movilidad iónica, etc..) determinan que conductividad y RS o TSD no sean que conductividad y RS o TSD no sean equivalentes equivalentes (TDS ≈ 0.66 Ec).



43

pH:pH:En general, el pH de las aguas naturales se En general, el pH de las aguas naturales se mantiene entre 6,5 y 8, aunque mantiene entre 6,5 y 8, aunque excepcionalmente puede variar entre 3 y 11.excepcionalmente puede variar entre 3 y 11.El pH juega un papel importante en muchos El pH juega un papel importante en muchos procesos biogeoquímicos de las aguas procesos biogeoquímicos de las aguas subterráneas naturales (equilibrio carbonático, subterráneas naturales (equilibrio carbonático, procesos procesos redoxredox, etc..). , etc..). A su vez puede estar controlado por reacciones A su vez puede estar controlado por reacciones de precipitaciónde precipitación--disolución, adsorción y disolución, adsorción y complejacióncomplejación--disociación, por lo que su disociación, por lo que su determinación debe hacerse en el momento del determinación debe hacerse en el momento del muestreo. El pH varía con la temperatura hasta muestreo. El pH varía con la temperatura hasta en un 8% por lo que debe referirse a la en un 8% por lo que debe referirse a la temperatura de medida in situ.temperatura de medida in situ.



44

Alcalinidades TAC y TAAlcalinidades TAC y TA::La alcalinidad de un agua mide su capacidad La alcalinidad de un agua mide su capacidad para neutralizar ácidos. Así, la alcalinidad TAC para neutralizar ácidos. Así, la alcalinidad TAC mide la capacidad de neutralización hasta mide la capacidad de neutralización hasta pH=4pH=4,5 y la alcalinidad TA hasta ,5 y la alcalinidad TA hasta pH=8pH=8,3.,3.En la mayoría de las aguas naturales la En la mayoría de las aguas naturales la alcalinidad está producida por los iones alcalinidad está producida por los iones carbonato y bicarbonato aunque, en ocasiones, carbonato y bicarbonato aunque, en ocasiones, otros ácidos débiles como el silícico, fosfórico, otros ácidos débiles como el silícico, fosfórico, bórico y ácidos orgánicos pueden contribuir de bórico y ácidos orgánicos pueden contribuir de forma notable.forma notable.El valor de TAC se expresa como El valor de TAC se expresa como mg.Lmg.L--11 de de CaCOCaCO33 y está comprendido por lo común entre y está comprendido por lo común entre 100 y 300 100 y 300 mg.Lmg.L--11 de de CaCOCaCO33, mientras que el de , mientras que el de TA suele oscilar entre 0 y 10 TA suele oscilar entre 0 y 10 mg.Lmg.L--11 de de CaCOCaCO33..



45

Dureza:Dureza:La dureza del agua mide la capacidad del agua La dureza del agua mide la capacidad del agua para consumir jabón o producir incrustaciones. para consumir jabón o producir incrustaciones. Aunque en la reacción con jabón para producir Aunque en la reacción con jabón para producir compuestos insolubles pueden intervenir Ca, Mg, compuestos insolubles pueden intervenir Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Ba, Zn, etc.., actualmente la dureza Fe, Mn, Cu, Ba, Zn, etc.., actualmente la dureza se mide en términos de contenido en Ca y Mg se mide en términos de contenido en Ca y Mg ((dureza totaldureza total). ). Los términos Los términos dureza permanentedureza permanente y y dureza dureza temporaltemporal son menos utilizados, representan la son menos utilizados, representan la parte de la dureza asociada al Clparte de la dureza asociada al Cl-- y al SOy al SO44

22-- y la y la parte a las especies carbónicas, respectivamente. parte a las especies carbónicas, respectivamente. La dureza suele expresarse en La dureza suele expresarse en mg.Lmg.L--11 de de CaCOCaCO33 o o en grados franceses : en grados franceses : ºFºF = 10 = 10 mg.Lmg.L--11 de de CaCO3CaCO3..Las aguas duras son, en general, incrustantes en Las aguas duras son, en general, incrustantes en tanto que las blandas suelen ser agresivas.tanto que las blandas suelen ser agresivas.



46

Demanda química de oxígeno (DQO) y demanda Demanda química de oxígeno (DQO) y demanda bioquímica de oxígeno (DBO):bioquímica de oxígeno (DBO):

La demanda química de oxígeno mide la La demanda química de oxígeno mide la capacidad de un agua para consumir oxidantes capacidad de un agua para consumir oxidantes en procesos químicos (materia orgánica oxidable, en procesos químicos (materia orgánica oxidable, FeFe2+2+, Mn, Mn2+2+, NH, NH44

++, etc.). En aguas naturales el , etc.). En aguas naturales el valor usual de DQO varía desde 1 a 15 valor usual de DQO varía desde 1 a 15 mg.Lmg.L--11..La demanda bioquímica de oxígeno es la cantidad La demanda bioquímica de oxígeno es la cantidad de oxígeno precisa para eliminar, por procesos de oxígeno precisa para eliminar, por procesos biológicos aerobios, la materia orgánica biológicos aerobios, la materia orgánica contenida en un litro agua. Suele referirse a un contenida en un litro agua. Suele referirse a un periodo de cinco días. En aguas subterráneas la periodo de cinco días. En aguas subterráneas la DBODBO55 suele ser inferior a 1 suele ser inferior a 1 mg.Lmg.L--11 de Ode O22..En ocasiones a la DBO, se le llama ‘demanda En ocasiones a la DBO, se le llama ‘demanda biológica de oxígeno’.biológica de oxígeno’.



47

Se utilizan representaciones gráficas para Se utilizan representaciones gráficas para obtener una visualización sencilla y lo más obtener una visualización sencilla y lo más completa posible de composición y características completa posible de composición y características químicas de las aguas.químicas de las aguas.Variación Variación muestralmuestral::

Diagramas Diagramas divariantesdivariantesDiagramas de barras Diagramas de barras CollinsCollinsDiagramas circularesDiagramas circularesDiagrama de PiperDiagrama de Piper--HillHill--LangelierLangelierDiagrama de Diagrama de StiffStiff modificadomodificadoDiagrama Diagrama SchoellerSchoellerDiagrama radialDiagrama radial

Variación espacial:Variación espacial:Mapas de distribución espacialMapas de distribución espacial

Mapas de Mapas de isolíneasisolíneasMapas de puntos escaladosMapas de puntos escalados


Representación de datosRepresentación de datos

48

Diagramas Diagramas divariantesdivariantes::Se utilizan para representar la variación de un Se utilizan para representar la variación de un parámetro con respecto a otro.parámetro con respecto a otro.



0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50As(μg/l)

V(μ

g/l)

49

Diagramas Diagramas divariantesdivariantes::En ocasiones, permiten visualizar la variación de En ocasiones, permiten visualizar la variación de varios parámetros con respecto a otro.varios parámetros con respecto a otro.



50

Diagramas Diagramas divariantesdivariantes::Otras veces se utilizan para visualizar la variación Otras veces se utilizan para visualizar la variación de índices, o relaciones, con respecto a otros.de índices, o relaciones, con respecto a otros.



51

Diagramas de barras Diagramas de barras CollinsCollins (diagramas de balance (diagramas de balance iónico):iónico):

Representan la composición del agua en Representan la composición del agua en meq.Lmeq.L--1 1

óó % de % de meq.Lmeq.L--1 1 de iones mayoritarios. Los de iones mayoritarios. Los cationes se proyectan a la cationes se proyectan a la izdaizda. y los aniones a la . y los aniones a la dcha.dcha.



0

20

40

60

80

100

120

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3

Con

cent

raci

ón(m

eq.L

-1)

Na++K+

Mg2+

Ca2+

Cl-SO4

2-

HCO3-+CO3

2-

52

Diagramas circulares:Diagramas circulares:Son equivalentes a los de barras, aunque se Son equivalentes a los de barras, aunque se representan cationes y aniones en el mismo representan cationes y aniones en el mismo círculo, donde además se puede representar otro círculo, donde además se puede representar otro parámetro (parámetro (p.ep.e. TSD) como un círculo interior.. TSD) como un círculo interior.Solo permiten representar la composición de una Solo permiten representar la composición de una muestra.muestra.Pueden ser representados en mapas, con lo que Pueden ser representados en mapas, con lo que se obtiene un visualización rápida de la variación se obtiene un visualización rápida de la variación espacial de la composición del agua.espacial de la composición del agua.



53

Diagramas circulares:Diagramas circulares:



13B, 16/03/2005

Legend

Na

Ca

Mg

Cl

HCO3

SO4

as meq/l

54

Diagrama de PiperDiagrama de Piper--HillHill--LangelierLangelier::Está formado por dos triángulos equiláteros, Está formado por dos triángulos equiláteros, donde se representa, respectivamente, la donde se representa, respectivamente, la composición aniónica y composición aniónica y catiónicacatiónica del agua y un del agua y un campo central romboidal en el que se representa campo central romboidal en el que se representa la composición del agua deducida a partir de la composición del agua deducida a partir de aniones y cationes.aniones y cationes.Es necesario recalcular las concentraciones de los Es necesario recalcular las concentraciones de los iones expresadas en iones expresadas en meq.Lmeq.L--11 a %. y sólo se a %. y sólo se pueden reunir en cada triángulo tres aniones y/o pueden reunir en cada triángulo tres aniones y/o tres cationes. A cada vértice le corresponde el tres cationes. A cada vértice le corresponde el 100% de un anión o catión.100% de un anión o catión.Como aniones se suelen representar: HCOComo aniones se suelen representar: HCO33

-- ++ COCO3322, ,

SOSO4422--, y Cl, y Cl-- + NO+ NO33

--; como cationes: ; como cationes: NaNa++++ KK++, Ca, Ca2+2+ y y MgMg2+2+..



55

Diagrama de PiperDiagrama de Piper--HillHill--LangelierLangelier::



Punto BPunto B

45%45% CaCa2+2+

20%20% MgMg2+2+

35%35% NaNa++

15%15% ClCl--

20%20% SOSO4422--

65%65% HCOHCO33-- + CO+ CO33

22--

56

Diagrama de PiperDiagrama de Piper--HillHill--LangelierLangelier::En este tipo de diagramas no se representan En este tipo de diagramas no se representan concentraciones absolutas.concentraciones absolutas.Frente a este inconveniente y la imposibilidad de Frente a este inconveniente y la imposibilidad de representar más de tres iones por triángulo, representar más de tres iones por triángulo, estos diagramas permiten reflejar las variaciones estos diagramas permiten reflejar las variaciones causadas por mezclas de aguas, precipitacionescausadas por mezclas de aguas, precipitaciones--disoluciones, procesos de intercambio iónico, disoluciones, procesos de intercambio iónico, etc.;en definitiva, los diagramas permiten ilustrar etc.;en definitiva, los diagramas permiten ilustrar la evolución la evolución hidroquímicahidroquímica de las aguas.de las aguas.Permiten establecer de forma directa el tipo de Permiten establecer de forma directa el tipo de agua en relación a las agua en relación a las faciesfacies hidroquímicashidroquímicas..



57




58




59

Diagrama de Diagrama de StiffStiff modificado:modificado:Consiste en tomar, sobre semirrectas paralelas, Consiste en tomar, sobre semirrectas paralelas, segmentos proporcionales a la concentración de segmentos proporcionales a la concentración de cada ión (cada ión (meq.Lmeq.L--11) y unir los extremos para formar ) y unir los extremos para formar un polígono. Aunque la disposición de los iones en un polígono. Aunque la disposición de los iones en cada semirrecta es opcional, suele utilizarse la que cada semirrecta es opcional, suele utilizarse la que se presenta en la fig. se presenta en la fig. Permite apreciar rápidamente los valores de las Permite apreciar rápidamente los valores de las relaciones iónicas con respecto a la unidad yrelaciones iónicas con respecto a la unidad y la la variación de las relaciones entre cationes y entre variación de las relaciones entre cationes y entre aniones de una muestra. aniones de una muestra. La forma de cada polígono orienta sobre el tipo de La forma de cada polígono orienta sobre el tipo de agua, y su tamaño da una idea relativa del agua, y su tamaño da una idea relativa del contenido iónico total del agua.contenido iónico total del agua.Pueden representarse en un mapa, con lo que se Pueden representarse en un mapa, con lo que se visualiza rápidamente la variación espacial.visualiza rápidamente la variación espacial.



60

Diagrama de Diagrama de StiffStiff modificado:modificado:



61




11 22 33 44

Na+ Cl-

Mg2+ SO42-

Ca2+ HCO3-

Sondeo G-13B (16/03/2005)

(meq.L-1)

11 22 33 44

Na+ Cl-

Mg2+ SO42-

Ca2+ HCO3-

Sondeo G-13B (16/03/2005)

62




63




64

Diagrama de Diagrama de SchoellerSchoeller::También llamado ‘spider’, permite representar También llamado ‘spider’, permite representar varias muestras en un mismo diagrama, para que varias muestras en un mismo diagrama, para que puedan ser comparadas.puedan ser comparadas.La visualización de la concentración (en ppm, La visualización de la concentración (en ppm, mg.Lmg.L--11 ó ó meq.Lmeq.L--11) de los diferentes iones no es ) de los diferentes iones no es directa al utilizar una escala directa al utilizar una escala semilogaritmicasemilogaritmica. Los . Los iones se representan en el eje X, cationes a la iones se representan en el eje X, cationes a la izdaizda. y aniones a la derecha.. y aniones a la derecha.Es apropiado para estudiar evoluciones Es apropiado para estudiar evoluciones temporales de aguas en un mismo punto y temporales de aguas en un mismo punto y variaciones variaciones composicionalescomposicionales en muestras de en muestras de diferentes localidades.diferentes localidades.



65

Diagrama de Diagrama de SchoellerSchoeller::



66

Diagrama radial:Diagrama radial:Solo permiten representar una o dos muestras.Solo permiten representar una o dos muestras.Como en el caso de los diagramas circulares o los Como en el caso de los diagramas circulares o los diagramas diagramas StiffStiff, pueden ser representados en un , pueden ser representados en un mapa, permitiendo visualizar de forma rápida las mapa, permitiendo visualizar de forma rápida las variaciones espaciales de la composición del variaciones espaciales de la composición del agua.agua.


Legend


67

Diagrama radial:Diagrama radial:



Na

CaMg

Cl

HCO3 SO4

11 22 33 4 meq/l4

Sondeo G-13B (16/03/2005)

68

Diagrama radial:Diagrama radial:



Muestra de referencia

Muestra de referencia

69

Mapas de Mapas de isolíneasisolíneas::Incluyen líneas que representan puntos con un Incluyen líneas que representan puntos con un mismo valor del parámetro analizado.mismo valor del parámetro analizado.Se determinan mediante técnicas de análisis Se determinan mediante técnicas de análisis geoestadísticogeoestadístico, normalmente el , normalmente el krigingkrigingestablecido a partir del establecido a partir del variogramavariograma de mejor de mejor ajuste. ajuste. Permiten evaluar la tendencia (gradiente) Permiten evaluar la tendencia (gradiente) regional de determinado parámetro e identificar regional de determinado parámetro e identificar las áreas o sectores ‘anómalos’ con respecto a las áreas o sectores ‘anómalos’ con respecto a esa tendencia regional.esa tendencia regional.



70

Mapas de Mapas de isolíneasisolíneas::



0

10

50

100

200

μgr/l

Distribución de concentración de Arsénico en aguas subterráneas del sector central de la Cuenca del Duero. (Barroso Martín et al., 2002)

Segovia

71

Mapas de Mapas de isolíneasisolíneas::



72

Mapas de puntos escalados:Mapas de puntos escalados:Se representa el parámetro en el mapa mediante Se representa el parámetro en el mapa mediante puntos cuyo tamaño es proporcional al valor del puntos cuyo tamaño es proporcional al valor del parámetro.parámetro.Una variante es la representación de rangos de Una variante es la representación de rangos de valores mediante diferentes colores.valores mediante diferentes colores.La principal ventaja es que ofrecen una La principal ventaja es que ofrecen una información directa sobre la localización de los información directa sobre la localización de los puntos de muestreo.puntos de muestreo.La principal desventaja es que cuando los puntos La principal desventaja es que cuando los puntos están muy próximos, estos se superponen, están muy próximos, estos se superponen, perdiendo definición.perdiendo definición.



73

Mapas de puntos escalados:Mapas de puntos escalados:



74

Relaciones iónicas Relaciones iónicas (ayudan a identificar los procesos que (ayudan a identificar los procesos que ha sufrido el agua subterránea en su evolución)ha sufrido el agua subterránea en su evolución)::

MgMg2+2+/Ca/Ca2+2+::En aguas continentales En aguas continentales →→ 0.30.3--1.5, en agua de mar 1.5, en agua de mar →→5.5.En aguas que sufren mezcla con agua de mar o que En aguas que sufren mezcla con agua de mar o que circulan por terrenos de formación marina, la relación circulan por terrenos de formación marina, la relación crece.crece.Detecta fenómenos de intercambio de bases.Detecta fenómenos de intercambio de bases.

CLCL--/HCO/HCO33--::

En aguas continentales En aguas continentales →→ 0.10.1--5. En agua de mar 5. En agua de mar →→200200--500.500.En aguas que sufren mezcla con agua de mar o que En aguas que sufren mezcla con agua de mar o que circulan por terrenos de formación marina, la relación circulan por terrenos de formación marina, la relación crece.crece.Aumenta con el tiempo de residencia en el acuíferoAumenta con el tiempo de residencia en el acuífero..


IndicesIndices hidroquímicoshidroquímicos

75

•• CLCL--/Br/Br--::En aguas continentales es variable según su En aguas continentales es variable según su origen, en agua de mar origen, en agua de mar →→ 600.600.Se utiliza para estudiar el origen de la salinidad Se utiliza para estudiar el origen de la salinidad del agua.del agua.


IndicesIndices hidroquímicoshidroquímicos

76Técnicas Hidrogeoquímicas

Procesos químicosProcesos químicos

Javier Lillo



Javier Lillo

PrecipitaciónPrecipitación--disolución:disolución:En principio, los iones están como especies En principio, los iones están como especies disueltas hasta que se alcanza el disueltas hasta que se alcanza el producto de producto de solubilidadsolubilidad::

Pero en la práctica, hay una diferencia entre la Pero en la práctica, hay una diferencia entre la actividad calculada y la real, por eso se utiliza el actividad calculada y la real, por eso se utiliza el índice de saturacióníndice de saturación::

ProductoProducto de actividad iónicade actividad iónica IndiceIndice de saturaciónde saturación



Javier Lillo

PrecipitaciónPrecipitación--disolución:disolución:Si IAP = Si IAP = KKspsp, entonces SI , entonces SI ~ 0, ~ 0, el agua está el agua está saturada con respecto a esa fase mineral.saturada con respecto a esa fase mineral.Si IAP > Si IAP > KKspsp, entonces SI > 0, el agua está , entonces SI > 0, el agua está sobresaturadasobresaturada con respecto a ese mineral, y se con respecto a ese mineral, y se produce la precipitación.produce la precipitación.Si IAP < Si IAP < KKspsp, entonces, entonces SI < 0, el agua no está SI < 0, el agua no está saturada, y se produce la disolución.saturada, y se produce la disolución.



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PrecipitaciónPrecipitación--disolución:disolución:Se puede representar SI comparándolo con otras variables. Por ejemplo, para determinar si el agua subterránea está en equilibrio con calcita a lo largo de un flujo regional (incremento de pH).



Javier Lillo

PrecipitaciónPrecipitación--disolución:disolución:Los modelos de solubilidad clásicos suponen que Los modelos de solubilidad clásicos suponen que un sólido dado está presente (o se forma un sólido dado está presente (o se forma rápidamente) en el sistema, controlando la rápidamente) en el sistema, controlando la concentración de los constituyentes en la concentración de los constituyentes en la solución. solución. Los modelos de solubilidad clásicos también Los modelos de solubilidad clásicos también asumen que se trata de un modelo en equilibrio asumen que se trata de un modelo en equilibrio termodinámico y no consideran el tiempo que termodinámico y no consideran el tiempo que tarda en precipitar (o disolverse) la fase sólida, tarda en precipitar (o disolverse) la fase sólida, es decir, la cinética del proceso.es decir, la cinética del proceso.

81

PrecipitaciónPrecipitación--disolución:disolución:•• Ley de acción de masas:Ley de acción de masas:

ConsideremosConsideremos unauna reacciónreacción: : aAaA + + bBbB cCcC + + dDdD

DondeDonde a, b, c y d son a, b, c y d son cantidadescantidades molaresmolares de de losloscomponentescomponentes A, B, C y D. El A, B, C y D. El equilibrioequilibrio se se alcanzaalcanzacuandocuando::

aaAAaa corresponde a la actividad del componente A, y así corresponde a la actividad del componente A, y así para los componentes B, C, D, siendopara los componentes B, C, D, siendo

Actividad = concentración x coeficiente de actividadActividad = concentración x coeficiente de actividad

El El coeficentecoeficente de actividad (de actividad (ggii) se puede calcular ) se puede calcular mediante la fórmula de mediante la fórmula de DebyeDebye HückelHückel



constante

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La La actividadactividad representa la parte del componente representa la parte del componente disuelto que es activo. En soluciones diluidas disuelto que es activo. En soluciones diluidas equivale a la concentración, pero en soluciones equivale a la concentración, pero en soluciones saturadas solo una parte de la concentración saturadas solo una parte de la concentración interviene en la reacción, por ejemplo un 75%, el interviene en la reacción, por ejemplo un 75%, el coeficiente de actividad sería entonces 0,75.coeficiente de actividad sería entonces 0,75.

La constante K para una temperatura dada se La constante K para una temperatura dada se calcula,calcula,



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Adsorción, intercambio catiónico:Adsorción, intercambio catiónico:La adsorción se puede definir como la retención La adsorción se puede definir como la retención de iones sobre la superficie de la fase sólida o en de iones sobre la superficie de la fase sólida o en la interfase sólidola interfase sólido--agua.agua.La partícula adsorbente puede ser materia La partícula adsorbente puede ser materia orgánica, minerales de arcilla, óxidos e orgánica, minerales de arcilla, óxidos e hidróxidos de hierro y manganeso, carbonatos y hidróxidos de hierro y manganeso, carbonatos y aluminosilicatosaluminosilicatos amorfos.amorfos.La adsorción se produce debido a la existencia de La adsorción se produce debido a la existencia de una carga de superficie que depende de la una carga de superficie que depende de la naturaleza de la partícula y del pH.naturaleza de la partícula y del pH.



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Adsorción, intercambio catiónico:Adsorción, intercambio catiónico:En filosilicatos, se genera una carga de superficie En filosilicatos, se genera una carga de superficie negativa negativa permanentepermanente debido a las sustituciones debido a las sustituciones isomisomóórficasrficas de Side Si4+4+ por Alpor Al3+3+ en las capas en las capas tetratetraéédricas y a la sustitucidricas y a la sustitucióón de Aln de Al3+3+ por Mgpor Mg2+2+ , , FeFe2+2+, , etcetc, en las capas octa, en las capas octaéédricas.dricas.TambiTambiéén se puede crear una carga de carn se puede crear una carga de caráácter cter variablevariable que depende del pH. La carga se que depende del pH. La carga se produce por la asociaciproduce por la asociacióón o disociacin o disociacióón de n de protones u otros iones (por ejemplo, protones u otros iones (por ejemplo, Al(OHAl(OH))22

++) ) presentes en grupos funcionales de superficie con presentes en grupos funcionales de superficie con el incremento de pH se genera mel incremento de pH se genera máás carga s carga negativa.negativa.



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Adsorción, intercambio catiónico:Adsorción, intercambio catiónico:



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Reacciones Reacciones redoxredox::Controlan la Controlan la especiaciónespeciación de los componentes del de los componentes del agua, y por tanto su capacidad de movilización en agua, y por tanto su capacidad de movilización en el medio (especies solubles e insolubles).el medio (especies solubles e insolubles).Suponen una transferencia de electrones: la Suponen una transferencia de electrones: la oxidación es una pérdida de electrones y la oxidación es una pérdida de electrones y la reducción es una ganancia en electrones. Por reducción es una ganancia en electrones. Por ejemplo:ejemplo:

Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu,

que puede ser realmente considerada como dos reacciones:

Zn Zn2+ + 2e- and Cu2+ + 2e- Cu

Donde Zn y Cu son donantes (agentes reductores) y Zn2+ y Cu2+ son aceptores (agentes oxidantes).



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Reacciones Reacciones redoxredox::La ecuación de La ecuación de NerstNerst relaciona el potencial relaciona el potencial redoxredoxcon las actividades de las especies en el agua. A con las actividades de las especies en el agua. A 25º C:25º C:

donde Edonde E00 corresponde al potencial estándar (el corresponde al potencial estándar (el potencial potencial redoxredox cuando la actividad de las especies cuando la actividad de las especies en disolución es igual a 1.en disolución es igual a 1.Valores positivos altos de E Valores positivos altos de E ambientes oxidantesambientes oxidantesValores positivos muy bajos o negativos altos de E Valores positivos muy bajos o negativos altos de E

ambientes reductoresambientes reductores

E = E0 + 0.0592n

Producto de actividades de especies oxidadaslogx

Producto de actividades de especies reducidas



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Reacciones Reacciones redoxredox::Normalmente, E se mide como Normalmente, E se mide como Eh,Eh, respecto a un respecto a un electrodo de referencia:electrodo de referencia:

Donde Donde EEreferenciareferencia = = 244.4 mV

AunqueAunque eses másmás utilizadoutilizado Eh, Eh, tambiéntambién se se utilizautiliza el el parámetroparámetro pepe, , queque eses::

A 25ºC, Eh = 0.059 peA 25ºC, Eh = 0.059 pe

Eh = Emedido – Ereferencia

pe = -log [e-]



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Reacciones Reacciones redoxredox::Normalmente, en las reacciones Normalmente, en las reacciones redoxredox en el agua en el agua se producen también cambios de pH:se producen también cambios de pH:

Esta última reacción explica porque se produce Esta última reacción explica porque se produce drenaje ácido asociado a la oxidación de pirita en drenaje ácido asociado a la oxidación de pirita en áreas mineras.áreas mineras.

2FeS2- + 7O2 + 2H2O 2Fe2+ + 4SO4

2- + 4H+

2H2O O2 + 4 H+ + 4e-

2H2O + 2e- 4 H2 + 2OH-



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Reacciones Reacciones redoxredox::Se puede representar el campo de estabilidad de las aguas naturales en términos de Eh-pH a 25ºC. Los límites corresponden a las condiciones de disociación de la molécula de agua en sus componentes gaseosos.



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Reacciones Reacciones redoxredox:: Los diagramas Eh-pH se utilizan en hidroquímicapara caracterizar la distribución de las diferentes especies químicas, su movilidad, e incluso toxicidad potencial.



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Reacciones Reacciones redoxredox::En el caso de las especies de nitrógeno, el nitrato(NO3

-) es la especie más estable en condiciones oxidantes, mientras que el amonio (NH4

+) es la más estable en condiciones reductoras



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Reacciones Reacciones redoxredox::En muchas reacciones En muchas reacciones redoxredox, los , los microorganismos actúan de catalizadores, microorganismos actúan de catalizadores, modificando la cinética de la reacción. Entre esas modificando la cinética de la reacción. Entre esas reacciones están:reacciones están:

Degradación aeróbica de la materia orgánicaDegradación aeróbica de la materia orgánica

Degradación anaeróbica de la materia orgánicaDegradación anaeróbica de la materia orgánica

Nitrificación (aeróbica)Nitrificación (aeróbica)

Reducción del Reducción del sufatosufato

CH2O + O2 CO2 + H2O

2CH2O + O2 CH4 + CO2

NH4 + 2O2 NO3- + H2O + 2H+

SO42- + 2CH2O + H+ HS- + 2CO2 + 2H2O

NH4 + 1,5O2 NO2- + H2O + 2H+

NO2- + 0,5O2 NO3

-



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Reacciones Reacciones redoxredox::Otras reacciones Otras reacciones redoxredox donde los donde los microorganismos actúan de catalizadores, son:microorganismos actúan de catalizadores, son:

Oxidación de sulfuro (disuelto)Oxidación de sulfuro (disuelto)

Oxidación de piritaOxidación de pirita

HS- + 2O2 SO42- + H+

2FeS2- + 7O2 + 2H2O 2Fe2+ + 4SO4

2- + 4H+



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Objetivos:Objetivos:Evaluar la extensión del acuífero y la cantidad de Evaluar la extensión del acuífero y la cantidad de agua que tiene.agua que tiene.Identificar el origen del agua: áreas de recarga, y Identificar el origen del agua: áreas de recarga, y posibles interconexiones de los acuíferos.posibles interconexiones de los acuíferos.Conocer la evolución de las condiciones del medio Conocer la evolución de las condiciones del medio ((paleoclimatologíapaleoclimatología, , paleotemperaturapaleotemperatura), de las ), de las propiedades físicas y químicas del agua y de los propiedades físicas y químicas del agua y de los procesos de interacción aguaprocesos de interacción agua--roca.roca.Establecer como es el movimiento del agua en el Establecer como es el movimiento del agua en el acuiferoacuifero (profundidad, distancia de la zona de (profundidad, distancia de la zona de recarga) y su tiempo de residencia.recarga) y su tiempo de residencia.Identificar el origen de contaminantes y su Identificar el origen de contaminantes y su evolución (transporte, degradación).evolución (transporte, degradación).



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Isótopos utilizados en hidrología:Isótopos utilizados en hidrología:ISÓTOPO ABUNDANCIA OBSERVACIONES INTERES INTERPRETATIVO

1H 99,984% Origen del agua, cota de la recarga, identificación mezclas, Ta

deposición carbonatos en ambiente hídrico conocido

t1/2 = 12,43 años

14C 10-10 14C/13C t1/2 = 5.715 años Tiempo de renovación, origen del agua, definición de modelos de flujo, dataciones en aguas de hasta 25.000 años. Requiere correciones con ayuda del 13C y de la composición química

t1/2 = 150 años

t1/2 = 301.000 años

Radiogénico

2H (Deuterio) 0,015%

3H (Tritio) 10-14 a 10-16 T/H

16O 99,76%

18O 0,1%

12C 98,89%

13C 1,11%

14N 99,64%

15N 0,36%

32Si <10-12% Datación en aguas de hasta 500 años.

32S 95,02%

34S 4,21%

36Cl <10-12% Rango de datación de 105 a 106 años.

86Sr 9,86% Origen del agua, cota de la recarga, identificación mezclas, origen de la contaminación

Origen de sulfatos en el agua

Identificación del origen de la contaminación por compuestos nitrogenados

87Sr 7,00%

Origen del carbonato inorgánico disuelto, definición de modelos de flujo, forma de recarga, corrección para datación con radiocarbono, origen carbono inorgánico disuelto

Origen del agua, cota de la recarga, identificación mezclas, procesos termales, Ta deposición carbonatos

Tiempo de renovación, origen del agua, identificación y cálculo de recarga, velocidad de flujo, estudio de flujo en conductos y fracturas, e identificación de mezclas con aguas antiguas



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Isótopos estables:Isótopos estables:La relación o reparto (R) de isótopos ligeros La relación o reparto (R) de isótopos ligeros respecto a los isótopos pesados en las diferentes respecto a los isótopos pesados en las diferentes fases va a estar condicionada por los cambios de fases va a estar condicionada por los cambios de estado, al producirse el estado, al producirse el fraccionamiento fraccionamiento isotópicoisotópico..RRfasefase = nº isótopos ligeros/nº isótopos pesados= nº isótopos ligeros/nº isótopos pesadosLas concentraciones de isótopos estables se Las concentraciones de isótopos estables se

expresan en unidadesexpresan en unidades d (‰):

AsAsíí, cuando hay cambios de estado del agua , cuando hay cambios de estado del agua ((llííquido quido ⇔⇔ vaporvapor). As). Asíí, en la evaporaci, en la evaporacióón, los n, los isisóótopos pesados se quedan en el agua y los topos pesados se quedan en el agua y los ligeros se evaporan. En la condensaciligeros se evaporan. En la condensacióón, ocurre n, ocurre lo contrario.lo contrario.

1000 ‰)(R

RR muestra

patrón muestra ×−

=δ



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Isótopos estables:Isótopos estables:Los mecanismos que condicionan la composición Los mecanismos que condicionan la composición isotópica isotópica dd(‰) de las aguas naturales son:de las aguas naturales son:

Evaporación, Evaporación, evapotranspiraciónevapotranspiración, sublimación., sublimación.Condensación, intercambio con el vapor Condensación, intercambio con el vapor atmosférico.atmosférico.Mezclas con otras aguas.Mezclas con otras aguas.Procesos de interacción aguaProcesos de interacción agua--roca y alteración roca y alteración mineral.mineral.Variación de la temperatura.Variación de la temperatura.

δD y δδD y δ1818O tienen comportamientos paralelos:O tienen comportamientos paralelos:

H2O1H ; 2H (D)

16O ; 18O

dD (‰) agua de lluvia = 8 d18O(‰) + 10

El patrón El patrón utlizadoutlizado como como standardstandard para el para el ddD y D y dd1818O O es el SMOW (Standard es el SMOW (Standard MediumMedium OceanicOceanic WaterWater))



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El agua lEl agua lííquida tendrquida tendráá mmáás iss isóótopos pesados que el agua topos pesados que el agua vapor coexistente con ella (sistema en equilibrio).vapor coexistente con ella (sistema en equilibrio).

Isótopos estables:Isótopos estables:

Mezcla

101

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0

δ18O ‰

δ2 H ‰

Técnicas Hidrogeoquímicas


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Isótopos estables:Isótopos estables:

Intercambio CO2

MWL : δ2H = 8 δ18O + 10MWL : δ2H = 8 δ18O + 10

Intercambio H2S

Interacción agua-roca

Evaporación

Condensación

Hidratación silicatos

dd2H

(D) (

‰)

dd18O (‰)



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Isótopos estables:Isótopos estables:Los isótopos de deuterio y Los isótopos de deuterio y 1818O se utilizan, junto O se utilizan, junto con el tritio, como trazadores de la molécula de con el tritio, como trazadores de la molécula de agua. Además de identificar la zona de recarga, agua. Además de identificar la zona de recarga, permiten conocer los mecanismos que han permiten conocer los mecanismos que han modificado la composición original del agua modificado la composición original del agua meteórica (representada por la World meteórica (representada por la World MeteoricMeteoricWaterWater LineLine):):

Interacción agua roca (solo varía Interacción agua roca (solo varía 1818O)O)Intercambio COIntercambio CO2 2 (solo varía (solo varía 1818O)O)Intercambio Intercambio H2S (solo varía deuterio)Condensación/evaporación



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Isótopos radioactivos:Isótopos radioactivos:La desintegración radiactiva es una reacción La desintegración radiactiva es una reacción irreversible que sigue la ley:irreversible que sigue la ley:

dNdN//dtdt = = --llN, entonces,N, entonces,

NN(t(t)) = N= Noo ee((--llt)t)

Es decir, el número de núcleos radiactivos en un Es decir, el número de núcleos radiactivos en un tiempo t (tiempo t (NN(t(t))) depende del Nº inicial y de la ) depende del Nº inicial y de la constante de desintegración de cada elemento constante de desintegración de cada elemento ((ll). Por tanto, la actividad radiactiva (A) decrece ). Por tanto, la actividad radiactiva (A) decrece según la expresión:según la expresión:

AA(t(t)) = = AAoo ee((--llt)t)

El perEl perííodo de odo de semidesintegracisemidesintegracióónn es el tiempo que tarda en es el tiempo que tarda en reducirse el reducirse el mmúúmm. de n. de núúcleos iniciales a la mitad, siendo cleos iniciales a la mitad, siendo tt1/21/2 = 0.693 1/= 0.693 1/ll. A 1/. A 1/ll se le llama vida media o tiempo se le llama vida media o tiempo promedio de vida de un promedio de vida de un áátomo radiactivo antes de tomo radiactivo antes de desintegrarse.desintegrarse.



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Isótopos radioactivos:Isótopos radioactivos:La unidad utilizada es el curio (C) = 3,7 La unidad utilizada es el curio (C) = 3,7 desintegraciones por segundo. Se suele utilizar el desintegraciones por segundo. Se suele utilizar el mCmC (10(10--3 3 C), C), μμC (10C (10--66 C), C), nCnC (10(10--99 C), C), pCpC (10(10--1212

C).C).Los Los radioisótoposradioisótopos másmás utilizadosutilizados parapara datacióndatación en en hidrogeologíahidrogeología son son 33H, H, 1414C,C, 3232Si and Si and 3636Cl:Cl:

33H H parapara edadesedades de de hastahasta 60 60 añosaños..3232Si Si parapara edadesedades de de hastahasta 500 500 añosaños..1414C C parapara edadesedades de de hastahasta 25.000 25.000 añosaños..3636Cl Cl parapara edadesedades de de hastahasta 1,5 1,5 m.am.a..

TambiénTambién se se utilizanutilizan parapara datacióndatación la la relaciónrelación33H/H/33He y el He y el 44He.He.La La informacióninformación obtenidaobtenida de de loslos datosdatos de de isótoposisótoposradioactivosradioactivos y y establesestables, se , se puedepuede complementarcomplementarcon la con la informacióninformación derivadasderivadas de de contenidoscontenidos en en gases nobles (gases nobles (ArAr, Kr, , Kr, NeNe y y XeXe).).



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Premisas básicas:Premisas básicas:La muestra debe ser homogénea y representativa La muestra debe ser homogénea y representativa de las características fisicoquímicas o biológicas de las características fisicoquímicas o biológicas del agua (gases disueltos, materias en del agua (gases disueltos, materias en suspensión, etc.) en su estado original, previo al suspensión, etc.) en su estado original, previo al muestreo. muestreo. La representatividad de la muestra no solo La representatividad de la muestra no solo requiere una buena planificación y ejecución del requiere una buena planificación y ejecución del muestreo, también depende de que el tipo de muestreo, también depende de que el tipo de análisis elegido sea el correcto.análisis elegido sea el correcto.



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Premisas básicas:Premisas básicas:Durante el muestreo (y también durante el Durante el muestreo (y también durante el manejo previo al análisis) se ha de poner manejo previo al análisis) se ha de poner especial cuidado en no modificar las especial cuidado en no modificar las características originales de la muestra. Esto características originales de la muestra. Esto implica seguir protocolos preestablecidos para implica seguir protocolos preestablecidos para preservar, en la medida de lo posible, esas preservar, en la medida de lo posible, esas condiciones:condiciones:

Se debe evitar la introducción de sustancias extrañas (contaminación) o que se produzcan nuevas reacciones químicas (desestabilización)



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Diseño del muestreo:Diseño del muestreo:Con antelación a la ejecución del muestreo se Con antelación a la ejecución del muestreo se debe de elaborar el Plan de Muestreo, que debe de elaborar el Plan de Muestreo, que incluirá la identificación y descripción de:incluirá la identificación y descripción de:

Objetivos del muestreoObjetivos del muestreoMedios a muestrearMedios a muestrearLocalización (x, y) de puntos a muestrear. Localización (x, y) de puntos a muestrear. Profundidad si procedeProfundidad si procedeTipo y tamaño de las muestrasTipo y tamaño de las muestrasProcedimiento de purgado (en el caso de pozos)Procedimiento de purgado (en el caso de pozos)Técnicas e instrumental para las determinaciones Técnicas e instrumental para las determinaciones in situin situTécnicas de muestreo Técnicas de muestreo Procedimiento de conservación de muestrasProcedimiento de conservación de muestrasCronogramaCronograma



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Objetivo del muestreo:Objetivo del muestreo:El objetivo general del muestreo es asegurar que El objetivo general del muestreo es asegurar que las muestras obtenidas sean representativas de las muestras obtenidas sean representativas de las condiciones y características de todas las las condiciones y características de todas las aguas muestreadas. El muestreo de aguas aguas muestreadas. El muestreo de aguas incluye no solo la toma de muestras, sino que incluye no solo la toma de muestras, sino que también hay que hacer una serie de también hay que hacer una serie de determinaciones de parámetros físicodeterminaciones de parámetros físico--químicos in químicos in situ.situ.Los objetivos específicos del muestreo Los objetivos específicos del muestreo dependerán de la finalidad del estudio: dependerán de la finalidad del estudio: contaminación por metales pesados, contaminación por metales pesados, contaminación por hidrocarburos, variación en la contaminación por hidrocarburos, variación en la calidad, calidad, salinizaciónsalinización, etc., etc.



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Determinación de parámetros Determinación de parámetros in situin situ::Deberá hacerse inmediatamente antes o después de la toma de la muestra. Al menos se determinarán:

pHConductividadEh (potencial redox, ORP)Oxígeno disueltoAlcalinidad



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Determinación de parámetros Determinación de parámetros in situin situ::Requiere la utilización de sondas que se han de calibrar en función del rango de valores que se vayan a medir.



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Medios a muestrear:Medios a muestrear:Aguas marinas y en medios litorales Aguas marinas y en medios litorales Aguas continentales superficialesAguas continentales superficialesAguas en la zona vadosaAguas en la zona vadosaAguas subterráneasAguas subterráneasAguas efluentes, depuradas y no depuradas Aguas efluentes, depuradas y no depuradas



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Tipos de muestra:Tipos de muestra:Muestras simples:Muestras simples: Son las que se toman en un Son las que se toman en un momento y lugar determinado para su análisis momento y lugar determinado para su análisis individual.individual.Muestras compuestas o integradas:Muestras compuestas o integradas: Son Son muestras que representan la mezcla física y muestras que representan la mezcla física y homogeneización de aguas de varias homogeneización de aguas de varias localizaciones, niveles, etc. Muchas veces (localizaciones, niveles, etc. Muchas veces (p.ep.e. . en pozos) está condicionado por el método de en pozos) está condicionado por el método de muestreo. En ocasiones, se hace una muestreo. En ocasiones, se hace una diferenciación: diferenciación: muestrasmuestras compuestascompuestascorresponderían a las obtenidas por mezcla y corresponderían a las obtenidas por mezcla y homogeneización de muestras simples recogidas homogeneización de muestras simples recogidas en el mismo punto pero en diferentes tiempos.en el mismo punto pero en diferentes tiempos.



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Tamaño de muestra:Tamaño de muestra:Vendrá determinado por tres factores:Vendrá determinado por tres factores:

RepresentatividadRepresentatividadLimitaciones del procedimiento de muestreo Limitaciones del procedimiento de muestreo Tipo y exigencias de los análisis a realizarTipo y exigencias de los análisis a realizar

Como norma general, se ha de obtener un Como norma general, se ha de obtener un volumen de muestra superior al necesario, por si volumen de muestra superior al necesario, por si fuera necesario un repetición de análisis o fuera necesario un repetición de análisis o determinaciones adicionales.determinaciones adicionales.



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Técnicas de muestreo en aguas superficiales:Técnicas de muestreo en aguas superficiales:La técnica de muestreo ha de ser la más La técnica de muestreo ha de ser la más conveniente a las condiciones específicas del conveniente a las condiciones específicas del lugar y requerimientos del propio muestreo: lugar y requerimientos del propio muestreo:

Tamaño de la masa de aguaTamaño de la masa de aguaEstratificación de la masa de aguaEstratificación de la masa de aguaRégimen de flujo: caudal, velocidad, etc.Régimen de flujo: caudal, velocidad, etc.Tamaño de la muestraTamaño de la muestraProfundidad de muestreoProfundidad de muestreoTipo de análisisTipo de análisis



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Técnicas de muestreo en aguas superficiales:Técnicas de muestreo en aguas superficiales:Recomendaciones generales: Recomendaciones generales:

Siempre que sea posible, el punto de muestreo Siempre que sea posible, el punto de muestreo en ríos estará próximo a una estación de aforo. en ríos estará próximo a una estación de aforo. Se realizarán determinaciones de velocidad de Se realizarán determinaciones de velocidad de flujo y sección del canal, en caso de no tener esa flujo y sección del canal, en caso de no tener esa información.información.La muestra se obtendrá en donde el flujo sea La muestra se obtendrá en donde el flujo sea representativo de la corriente en esa sección del representativo de la corriente en esa sección del canal.canal.Los herramientas de muestreo, sobre todo en Los herramientas de muestreo, sobre todo en lagos y lagunas, serán introducidas con cuidado, lagos y lagunas, serán introducidas con cuidado, para evitar turbulencias.para evitar turbulencias.El muestreo, a no ser que se haya previsto El muestreo, a no ser que se haya previsto expresamente así, evitará la obtención de expresamente así, evitará la obtención de muestras en la proximidad de los márgenes.muestras en la proximidad de los márgenes.



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Técnicas de muestreo en aguas superficiales:Técnicas de muestreo en aguas superficiales:Recomendaciones particulares: Recomendaciones particulares:

Manantiales y Manantiales y surgenciassurgencias: La muestra se obtiene : La muestra se obtiene en la boca de la en la boca de la surgenciasurgencia..Ríos y arroyosRíos y arroyos: La muestra se obtiene por debajo : La muestra se obtiene por debajo de una zona de turbulencias o donde exista un de una zona de turbulencias o donde exista un cambio físico notable en el cauce. En la cambio físico notable en el cauce. En la proximidad a la desembocadura de un tributario, proximidad a la desembocadura de un tributario, se recogerán muestras aguas arriba y aguas se recogerán muestras aguas arriba y aguas debajo de la misma.debajo de la misma.Lagos y lagunasLagos y lagunas: Son masas donde el flujo es : Son masas donde el flujo es muy reducido, por lo que suele existir una mayor muy reducido, por lo que suele existir una mayor estratificación. En ese caso, es recomendable estratificación. En ese caso, es recomendable muestrear cada una de las capas. La muestrear cada una de las capas. La estratificación se establecerá en función de la estratificación se establecerá en función de la temperatura, conductividad, pH, y oxígeno temperatura, conductividad, pH, y oxígeno disuelto.disuelto.



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Técnicas de muestreo en aguas superficiales:Técnicas de muestreo en aguas superficiales:Las técnicas más utilizadas son:Las técnicas más utilizadas son:

Directamente en botellas Directamente en botellas MuestreadoresMuestreadores KemmererKemmererMuestreadoresMuestreadores Van Van DornDorn

Kemmerer

Van Dorn



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Técnicas de muestreo en la zona vadosa:Técnicas de muestreo en la zona vadosa:La elección de la técnica a utilizar depende de La elección de la técnica a utilizar depende de varios factores, entre ellos: varios factores, entre ellos:

Características del terreno.Características del terreno.Profundidad de muestreo.Profundidad de muestreo.Régimen de flujo en la zona vadosa.Régimen de flujo en la zona vadosa.Tamaño de la muestra.Tamaño de la muestra.



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Técnicas de muestreo en la zona vadosa:Técnicas de muestreo en la zona vadosa:La elección de la técnica a utilizar depende de La elección de la técnica a utilizar depende de varios factores, entre ellos: varios factores, entre ellos:

Características del terreno.Características del terreno.Profundidad de muestreo.Profundidad de muestreo.Régimen de flujo en la zona vadosa.Régimen de flujo en la zona vadosa.Tamaño de la muestra.Tamaño de la muestra.

Las técnicas de campo más utilizadas son:Las técnicas de campo más utilizadas son:LisímetrosLisímetros o tomamuestras de succión.o tomamuestras de succión.Cajas o varillas porosas, que solo recogen el Cajas o varillas porosas, que solo recogen el agua gravitacional.agua gravitacional.



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Técnicas de muestreo en la zona vadosa:Técnicas de muestreo en la zona vadosa:



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Técnicas de muestreo en la zona vadosa:Técnicas de muestreo en la zona vadosa:Generalmente se utilizan cápsulas de PTFE Generalmente se utilizan cápsulas de PTFE ((politetrafluoroetanopolitetrafluoroetano) o cerámica porosa, pero estas ) o cerámica porosa, pero estas últimas presentan el inconveniente de provocar últimas presentan el inconveniente de provocar cambios en la composición química del agua debido cambios en la composición química del agua debido a su paso a través de la pared de cerámica, que no a su paso a través de la pared de cerámica, que no es totalmente inerte. Estas modificaciones se es totalmente inerte. Estas modificaciones se producen, fundamentalmente, por liberación de producen, fundamentalmente, por liberación de iones y por adsorción de iones. Se ha comprobado iones y por adsorción de iones. Se ha comprobado la liberación de iones calcio, sodio, bicarbonato, la liberación de iones calcio, sodio, bicarbonato, fosfato, potasio y sílice por las cápsulas durante los fosfato, potasio y sílice por las cápsulas durante los primeros periodos de utilización. primeros periodos de utilización.



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Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Recomendaciones generales: Recomendaciones generales:

En principio, una muestra obtenida por bombeo En principio, una muestra obtenida por bombeo representa un muestra integrada (compuesta) de representa un muestra integrada (compuesta) de los aportes en todos los tramos los aportes en todos los tramos ranuradosranurados..



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Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Recomendaciones generales: Recomendaciones generales:

La toma de muestras de aguas subterráneas La toma de muestras de aguas subterráneas depende de las condiciones de la captación. Si el depende de las condiciones de la captación. Si el pozo de muestreo no ha sido utilizado pozo de muestreo no ha sido utilizado recientemente, el agua almacenada en el propio recientemente, el agua almacenada en el propio pozo puede haber sufrido algunas alteraciones pozo puede haber sufrido algunas alteraciones físicofísico--químicas (temperatura, pHquímicas (temperatura, pH, O, O22 disuelto, disuelto, etc.) etc.) por lo que sería poco representativa del por lo que sería poco representativa del agua del acuíferoagua del acuífero..En ese caso, la toma de muestras en la captación En ese caso, la toma de muestras en la captación se puede llevar a cabo en tres fases:se puede llevar a cabo en tres fases:1.1. Medición de niveles y parámetros en las Medición de niveles y parámetros en las

condiciones previas a la operacióncondiciones previas a la operación2.2. Purgado del pozoPurgado del pozo3.3. Toma de muestras y medición de parámetros in Toma de muestras y medición de parámetros in

situsitu



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Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Purgado de pozos:Purgado de pozos:

Consiste en extraer el agua del pozo y en la zona Consiste en extraer el agua del pozo y en la zona inmediatamente próxima a este (zona de inmediatamente próxima a este (zona de influencia) antes de obtener la muestra, con el influencia) antes de obtener la muestra, con el objeto de que esta sea representativa del agua objeto de que esta sea representativa del agua del acuífero y no del pozo.del acuífero y no del pozo.La purga del pozo se realiza mediante bombeo. La purga del pozo se realiza mediante bombeo. La técnica más común es extraer como mínimo el La técnica más común es extraer como mínimo el volumen de agua contenida en el pozo, aunque volumen de agua contenida en el pozo, aunque es más recomendable extraer tres veces ese es más recomendable extraer tres veces ese volumen.volumen.Durante el bombeo se pueden tomar datos Durante el bombeo se pueden tomar datos acerca de los niveles de agua a intervalos que acerca de los niveles de agua a intervalos que pueden ser útiles para evaluar algunos pueden ser útiles para evaluar algunos parámetros hidráulicos del acuífero.parámetros hidráulicos del acuífero.



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Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Purgado de pozos:Purgado de pozos:

Cuando se quiere evitar una afección importante Cuando se quiere evitar una afección importante en las condiciones hidrodinámicas del acuífero, en las condiciones hidrodinámicas del acuífero, es conveniente utilizar la técnica de poco flujo y es conveniente utilizar la técnica de poco flujo y mínimos descensos. En ese caso se puede utilizar mínimos descensos. En ese caso se puede utilizar el criterio de estabilización de parámetros el criterio de estabilización de parámetros fisicoquímicos para establecer la finalización de fisicoquímicos para establecer la finalización de purgadopurgado *

(*) cuando al menos tres lecturas consecutivas realizadas con más de dos minutos de intervalo presentan variaciones inferiores a las señaladas



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Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Obtención de muestras selectivas a Obtención de muestras selectivas a profundidades determinadas:profundidades determinadas:

Técnicas manuales en sondeos: consisten en la Técnicas manuales en sondeos: consisten en la utilización de tomamuestras tipo utilización de tomamuestras tipo bailerbailer de apertura de apertura controlada. El más sencillo es de doble válvula de controlada. El más sencillo es de doble válvula de bola.bola.

http://www.solinst.com/



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Técnicas mecánicas en sondeos: consisten en la Técnicas mecánicas en sondeos: consisten en la utilización de obturadores o utilización de obturadores o packerspackers. .



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Piezómetros: Piezómetros:

Simples en secuenciaSimples en secuencia

Múltiples: nido y Múltiples: nido y multinivelmultinivel



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Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Técnicas de muestreo en aguas subterráneas:Técnicas de extracción (elevación) de agua:Técnicas de extracción (elevación) de agua:

Inyección de aire (Inyección de aire (airair liftlift) que es operativo hasta ) que es operativo hasta unos nueve metros de profundidad, pero puede unos nueve metros de profundidad, pero puede conducir a valores erráticos de gases disueltos, conducir a valores erráticos de gases disueltos, pH y compuestos orgánicos volátiles. pH y compuestos orgánicos volátiles. Succión mediante bomba de pistón o cebado Succión mediante bomba de pistón o cebado manual, bombas sumergibles convencionales, manual, bombas sumergibles convencionales, bombas sumergibles neumáticas, bombas bombas sumergibles neumáticas, bombas peristálticas.peristálticas.Un mecanismo que causa menor distorsión es Un mecanismo que causa menor distorsión es mediante la introducción de un pequeño mediante la introducción de un pequeño recipiente en el fondo del piezómetro o sondeo recipiente en el fondo del piezómetro o sondeo que es elevado a la superficie por aplicación de que es elevado a la superficie por aplicación de un gas inerte, como nitrógeno o argón.un gas inerte, como nitrógeno o argón.



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Protocolos de muestreo. I. Operaciones rutinarias:Protocolos de muestreo. I. Operaciones rutinarias:Preparación de la documentación de campo Preparación de la documentación de campo (cartografía, manuales de uso y calibración de (cartografía, manuales de uso y calibración de aparatos, libretas de campo, fichas de las aparatos, libretas de campo, fichas de las captaciones). captaciones). Limpieza de los equipos a utilizar, mediante Limpieza de los equipos a utilizar, mediante lavado con detergente (fosfato lavado con detergente (fosfato trisódicotrisódico o o AlconoxAlconox). El material de plástico, excepto las ). El material de plástico, excepto las botellas de recogida de muestras que deben ser botellas de recogida de muestras que deben ser nuevas, se limpia con nuevas, se limpia con HClHCl o HNOo HNO33. Se aclararán . Se aclararán tres veces con agua corriente y dos veces con tres veces con agua corriente y dos veces con agua agua desionizadadesionizada. Los electrodos se lavan con . Los electrodos se lavan con agua agua desionizadadesionizada, se secan y en su caso, se , se secan y en su caso, se guardan en sus correspondientes soluciones.guardan en sus correspondientes soluciones.



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Protocolos de muestreo. I. Operaciones rutinarias:Protocolos de muestreo. I. Operaciones rutinarias:Tanto los tomamuestras manuales y mecánicos Tanto los tomamuestras manuales y mecánicos como los bombas se lavarán tras cada muestreo como los bombas se lavarán tras cada muestreo para evitar contaminaciones cruzadas entre para evitar contaminaciones cruzadas entre pozos, según los siguientes métodos:pozos, según los siguientes métodos:

Método A:Método A:Lavado con ácido nítrico diluido al 30%Lavado con ácido nítrico diluido al 30%Aclarado 3Aclarado 3--4 veces con agua destilada.4 veces con agua destilada.

Método B:Método B:Lavado con agua potable (dos volúmenes)Lavado con agua potable (dos volúmenes)Lavado con Lavado con AlconoxAlconox (dos volúmenes)(dos volúmenes)Aclarado con agua potable (tres volúmenes) y Aclarado con agua potable (tres volúmenes) y agua agua desionizadadesionizada (dos volúmenes)(dos volúmenes)Aclarado con metanol (un Aclarado con metanol (un volúmenvolúmen))Aclarado con agua Aclarado con agua desionizadadesionizada (tres (tres volúmenes)volúmenes)



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Protocolos de muestreo. I. Operaciones rutinarias:Protocolos de muestreo. I. Operaciones rutinarias:Etiquetado de botellas:Etiquetado de botellas:

Etiquetar o rotular las botellas preferentemente Etiquetar o rotular las botellas preferentemente antes de la toma de la muestra.antes de la toma de la muestra.Se deberá emplear etiqueta adhesiva y Se deberá emplear etiqueta adhesiva y rotuladores indelebles, e indicar como mínimo los rotuladores indelebles, e indicar como mínimo los siguientes datos:siguientes datos:

Referencia de la muestraReferencia de la muestra

Fecha y hora de tomaFecha y hora de toma

Tratamiento (acidificación, conservantes, Tratamiento (acidificación, conservantes, etc.).etc.).

No se llevará nunca doble numeración, ya que No se llevará nunca doble numeración, ya que puede conducir a graves errores posteriores. puede conducir a graves errores posteriores.



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Protocolos de muestreo. I. Operaciones rutinarias:Protocolos de muestreo. I. Operaciones rutinarias:Cuaderno de campo y fichas de muestras:Cuaderno de campo y fichas de muestras:

La toma de cada muestra lleva asociada una La toma de cada muestra lleva asociada una ficha que se rellenará en el momento de la toma ficha que se rellenará en el momento de la toma de muestra y contendrá los siguientes datos:de muestra y contendrá los siguientes datos:

Referencia de la muestra.Referencia de la muestra.

Nombre del Nombre del prospectorprospector..

Fecha y hora de toma.Fecha y hora de toma.

Identificación y situación del punto de muestreo.Identificación y situación del punto de muestreo.

Adiciones (acidificación, conservantes, etc.).Adiciones (acidificación, conservantes, etc.).

Método de toma.Método de toma.

Tiempo de bombeo (si procede).Tiempo de bombeo (si procede).

Profundidad de muestreo.Profundidad de muestreo.

Volumen de muestra recogido.Volumen de muestra recogido.

Parámetros determinados en campo.Parámetros determinados en campo.



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Protocolos de muestreo. I. Operaciones Protocolos de muestreo. I. Operaciones rutinarias:rutinarias:

Cuaderno de campo y fichas de muestras:Cuaderno de campo y fichas de muestras:La ficha incluirá un apartado de observaciones en La ficha incluirá un apartado de observaciones en el que se anotará cualquier incidencia que pueda el que se anotará cualquier incidencia que pueda influir sobre el análisis o su interpretación:influir sobre el análisis o su interpretación:

Turbidez o desprendimiento de gases.Turbidez o desprendimiento de gases.

Olores o colores anormales o extraños.Olores o colores anormales o extraños.

Presencia de actividades potencialmente Presencia de actividades potencialmente contaminantes en los alrededores del punto de contaminantes en los alrededores del punto de control.control.

Uso que se hace del agua.Uso que se hace del agua.



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Protocolos de muestreo. I. Operaciones Protocolos de muestreo. I. Operaciones rutinarias:rutinarias:

Muestras de control:Muestras de control:Es conveniente recoger muestras duplicadas para Es conveniente recoger muestras duplicadas para control de laboratorio, como mínimo una cada control de laboratorio, como mínimo una cada serie de 10 muestras, si son series de más de serie de 10 muestras, si son series de más de 10, o una por serie si esta es inferior a 10. En 10, o una por serie si esta es inferior a 10. En este caso de muestras duplicadas, siempre se este caso de muestras duplicadas, siempre se denominarán usando otra referencia. Esta denominarán usando otra referencia. Esta circunstancia se anotará en la ficha como circunstancia se anotará en la ficha como ‘muestra de control´, junto con la referencia de ‘muestra de control´, junto con la referencia de la muestra a la que corresponde de la serie.la muestra a la que corresponde de la serie.



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Protocolos de muestreo. II. Envasado y Protocolos de muestreo. II. Envasado y conservación:conservación:



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Protocolos de muestreo. II. Envasado y Protocolos de muestreo. II. Envasado y conservconserv.:.:



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Protocolos de muestreo. II. Envasado y Protocolos de muestreo. II. Envasado y conservación:conservación:



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Protocolos de muestreo. II. Envasado y Protocolos de muestreo. II. Envasado y conservconserv.:.:


BibliografíaBibliografía

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HidroquHidroquíímicamicaLloydLloyd, , J.WJ.W. y . y J.AJ.A. . HeathcoteHeathcote (1985). (1985). Natural Inorganic Natural Inorganic Hydrochemistry in Relation to GroundwaterHydrochemistry in Relation to Groundwater. . ClaredonClaredon Press, 296 Press, 296 pp.pp.KehewKehew, A.E. (2001)., A.E. (2001).-- Applied Chemical HydrogeologyApplied Chemical Hydrogeology. Prentice . Prentice Hall, 368 pp.Hall, 368 pp.DreverDrever, J.I. (1997). , J.I. (1997). The geochemistry of Natural WatersThe geochemistry of Natural Waters. Prentice . Prentice Hall, 3Hall, 3ªª ed. 436 pp.ed. 436 pp.LangmuirLangmuir, D. (1997). , D. (1997). AqueousAqueous EnvironmentalEnvironmental GeochemistryGeochemistry..PrenticePrentice--Hall, 600 pp.Hall, 600 pp.AppeloAppelo, C. y D. , C. y D. PostmaPostma (1993). (1993). Geochemistry, Groundwater and Geochemistry, Groundwater and Pollution.Pollution. BalkemaBalkema, 536 pp., 536 pp.

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http://www.iaea.org/programmes/ripc/ih/volumes/volumes.htm

tecnicas hidrogeoquimicas

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