curso sobre el agua

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

AL DE RECURSO AL DE RECURSO ESTRATÉGICO. ESTRATÉGICO.

El AguaEl Agua

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

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

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

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

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

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

El sistema TierraEl sistema Tierra

Como para entender mejorComo para entender mejor

Ciclo hidrológicoCiclo hidrológico

PPorcentaje de agua dulceorcentaje de agua dulce

AGUA TOTAL

97%

3%

OCEANOS

AGUA DULCE

Ciclo hidrológicoCiclo hidrológico

PPorcentaje de agua dulceorcentaje de agua dulce

AGUA DULCE

20% 1%

79%

CASQUETES DE HIELO Y GLACIARES

AGUA SUBTERRANEA

AGUA DULCE SUP. DE FACILACCESO

Ciclo hidrológicoCiclo hidrológico

PPorcentaje de agua dulceorcentaje de agua dulce

AGUA DULCE SUPERFICIAL DE FÁCIL ACCESO

1%8% 1%

38% 52%

LAGOS

HUM EDAD DEL SUELO

VAPOR ATM OSFERICO

ORGANISM OS VIVOS

RIOS

Molécula de agua y efecto disolventeMolécula de agua y efecto disolvente

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

NH3 líquido • Constante de disociación iónica • [(H-)(OH-)] 10-14 M-1 a 24ºC y 1 atm • 10-14,9435M-1 a 0ºC • 10-13,330 M-1 a 30ºC • Conductividad eléctrica 0,043 x 10-6 mho cm-1 a 18ºC y 1 atm. • Transparencia El coeficiente de extinción del agua líquida pura para distintas longitudes de onda en nm • 820 (infrarrojo) 2,42 • 680 (rojo) 0,455 • 580 (amarillo) 0,078 • 480 (azul verdoso) 0,018 • 400 (violeta) 0,041 • 380 (ultravioleta) 0,045 • Tensión superficial 72,76 dinas cm-1 a 20ºC y con respecto al aire. • La mayor de todos los líquidos a la temperatura ordinaria

Ciclo de la Materia Orgánica

Procesos ambientales relevantes en la distribución de hidrocarburos

Agua extraída y consumida globalmenteAgua extraída y consumida globalmente

Disponibilidad global de agua y proyecciones para el 2025Disponibilidad global de agua y proyecciones para el 2025

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

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

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

métodos bien caracterizados y accesibles:métodos bien caracterizados y accesibles: • • • Color (comparación visual con soluciones coloreadas, Pt-Co) Color (comparación visual con soluciones coloreadas, Pt-Co) • • • Turbidez (intensidad de luz dispersada, turbidímetro o nefelómetro) Turbidez (intensidad de luz dispersada, turbidímetro o nefelómetro) • • • pH (electrométrico, electrodo de vidrio) pH (electrométrico, electrodo de vidrio) • • • Alcalinidad (vol. ácido neutralizado p/carbonatos, bicarb. e hidróxidos, titulación) Alcalinidad (vol. ácido neutralizado p/carbonatos, bicarb. e hidróxidos, titulación) • • • Dureza (conc. Ca y Mg, complejación y titulación con EDTA c/indicador) Dureza (conc. Ca y Mg, complejación y titulación con EDTA c/indicador) • • • Conductividad (resistividad, conductímetro) Conductividad (resistividad, conductímetro) • • • Sólidos totales (material residual luego de evaporación, gravimetría) Sólidos totales (material residual luego de evaporación, gravimetría) • • • Oxígeno disuelto (fijación hidróxidos Mn-titulación Iodo Winkler; electrométrico) Oxígeno disuelto (fijación hidróxidos Mn-titulación Iodo Winkler; electrométrico) • • • DQO (consumo O2 equiv.digestión MO c/oxidante fuerte, CrO7K2+ SO4H2, DQO (consumo O2 equiv.digestión MO c/oxidante fuerte, CrO7K2+ SO4H2,

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

Contaminantes prioritarios de la EPAContaminantes prioritarios de la EPA• ORGANICOS PURGABLESORGANICOS PURGABLES Acroleina 0,2 (21)1,2-Dicloropropano 57 (5.700)Acrilonitrilo 26 Acroleina 0,2 (21)1,2-Dicloropropano 57 (5.700)Acrilonitrilo 26 (2.600)1,3-Dicloropropano 57 (5.700)Benceno 300 ((2.600)1,3-Dicloropropano 57 (5.700)Benceno 300 (5.3005.300)Cloruro de metileno (Diclorometano) )Cloruro de metileno (Diclorometano) (11.000)(11.000)Tolueno 300 (Tolueno 300 (17.50017.500)Cloruro de metilo (Clorometano) )Cloruro de metilo (Clorometano) (11.000)(11.000)Etilbenceno 700 Etilbenceno 700 ((32.00032.000)Bromuro de metilo (Bromometano) )Bromuro de metilo (Bromometano) (11.000)(11.000)Tetracloruro de carbono 35 Tetracloruro de carbono 35 ((35.20035.200)Bromoformo (Tribromometano) )Bromoformo (Tribromometano) (11.000)(11.000)Clorobenceno 15 (50)Diclorobromoetano Clorobenceno 15 (50)Diclorobromoetano (11.000)(11.000)CloroetanoTriclorofluorometano1,1-DicloroetanoDiclorodifluorometano1,2-Dicloroetano CloroetanoTriclorofluorometano1,1-DicloroetanoDiclorodifluorometano1,2-Dicloroetano 200 (20.000)Clorodifluorometano1,1,1-Tricloroetano 181,1-Dicloroetileno 12 (200 (20.000)Clorodifluorometano1,1,1-Tricloroetano 181,1-Dicloroetileno 12 (11.60011.600)1,1,2-)1,1,2-Tricloroetano 94 (9.400)Tricloroetileno 45 (21.900)1,1,2,2-Tetracloroetano 24 Tricloroetano 94 (9.400)Tricloroetileno 45 (21.900)1,1,2,2-Tetracloroetano 24 (2.400)Tetracloroetileno 260 (840)Cloruro de vinilo1,2 trans-Dicloroetileno2- Cloroetil eter (2.400)Tetracloroetileno 260 (840)Cloruro de vinilo1,2 trans-Dicloroetileno2- Cloroetil eter vinílicobis (Clorometil) eterCloroformo 12 (1.240)vinílicobis (Clorometil) eterCloroformo 12 (1.240)ORGANICOS EXTRACTABLES EN ORGANICOS EXTRACTABLES EN MEDIOBASICO O NEUTROMEDIOBASICO O NEUTRO 1,2-Diclorobenceno 2,5 (763)Fluoreno (1,2-Diclorobenceno 2,5 (763)Fluoreno (300300)1,3-Diclorobenceno )1,3-Diclorobenceno 2,5 (763)Fluoranteno 4 (2,5 (763)Fluoranteno 4 (3.9803.980)1,4-Diclorobenceno 4 (763)Criseno ()1,4-Diclorobenceno 4 (763)Criseno (300300)1,2,4-Triclorobenceno )1,2,4-Triclorobenceno 0,5 (50)Pireno (0,5 (50)Pireno (300300)Hexaclorobenceno 0,0065 (3,68)Fenantreno (6,3)Hexacloroetano 5 )Hexaclorobenceno 0,0065 (3,68)Fenantreno (6,3)Hexacloroetano 5 (540)Antraceno ((540)Antraceno (300300)Hexaclorobutadieno 0,1 (9,3)Benzo (a) antraceno ()Hexaclorobutadieno 0,1 (9,3)Benzo (a) antraceno (300300)bis (2-Cloroetoxi) )bis (2-Cloroetoxi) metanoBenzo (b) fluoranteno (metanoBenzo (b) fluoranteno (300300)Naftaleno 6 (620)Benzo (k) fluoranteno ()Naftaleno 6 (620)Benzo (k) fluoranteno (300300)2-)2-CloronaftalenoBenzo (a) pireno 0,2Isoforano 117 (CloronaftalenoBenzo (a) pireno 0,2Isoforano 117 (117.000117.000)Indeno(1,2,3-c,d) pireno )Indeno(1,2,3-c,d) pireno ((300300)Nitrobenceno 27 ()Nitrobenceno 27 (27.00027.000)Dibenzo (a,h) antraceno ()Dibenzo (a,h) antraceno (300300)2,4-Dinitrotolueno 2 (230)Benzo )2,4-Dinitrotolueno 2 (230)Benzo (g,h,i) perileno ((g,h,i) perileno (300300)2,6-Dinitrotolueno 2 (230)4-Clorofenil fenil éter4-Bromofenil fenil éter3,3´-)2,6-Dinitrotolueno 2 (230)4-Clorofenil fenil éter4-Bromofenil fenil éter3,3´-Diclorobencidinabis (2-Etil exil) ftalato 0,6Bencidina 2,5 (2.500)Di-n-octil ftalato (3)bis (2-Cloroetil) Diclorobencidinabis (2-Etil exil) ftalato 0,6Bencidina 2,5 (2.500)Di-n-octil ftalato (3)bis (2-Cloroetil) éterDimetil ftalato 0,2 (3)1,2 Difenilhidracina (éterDimetil ftalato 0,2 (3)1,2 Difenilhidracina (270270)Dietil ftalato 0,2 (3)Hexaclorociclopentadieno )Dietil ftalato 0,2 (3)Hexaclorociclopentadieno 0,05 (5,2)Di-n-butil ftalato 4n-Nitroso difenilamina (0,05 (5,2)Di-n-butil ftalato 4n-Nitroso difenilamina (5.8505.850)Butil bencil ftalaton-Nitroso dimetilamina )Butil bencil ftalaton-Nitroso dimetilamina ((5.8505.850)Acenaftileno 2n-Nitroso di-n-propilamina ()Acenaftileno 2n-Nitroso di-n-propilamina (5.8505.850)Acenafteno (520)bis (2-Cloroisopropil) )Acenafteno (520)bis (2-Cloroisopropil) éteréterORGANICOS EXTRACTABLES EN MEDIOACIDOORGANICOS EXTRACTABLES EN MEDIOACIDO Fenol (2.560)p-Cloro-n-cresol 0,03 Fenol (2.560)p-Cloro-n-cresol 0,03 ((3030)2-Nitrofenol 0,2 (150)2-Clorofenol 7 (2.000)4-Nitrofenol 0,2 (150)2,4-Diclorofenol 4 (365)2,4-)2-Nitrofenol 0,2 (150)2-Clorofenol 7 (2.000)4-Nitrofenol 0,2 (150)2,4-Diclorofenol 4 (365)2,4-Dinitrofenol (150)2,4,6-Triclorofenol 18 (970)4,6-Dinitro-o-cresolPentaclorofenol 0,5 (13)2,4-Dinitrofenol (150)2,4,6-Triclorofenol 18 (970)4,6-Dinitro-o-cresolPentaclorofenol 0,5 (13)2,4-Dimetilfenol 2 (Dimetilfenol 2 (2.1202.120))PESTICIDAS/PCBsPESTICIDAS/PCBs α-Endosulfan 0,02 (0,056)Heptacloro 0,01 (0,0038)β-α-Endosulfan 0,02 (0,056)Heptacloro 0,01 (0,0038)β-Endosulfan 0,02 (0,056)Epóxido de heptacloro 0,01 (0,0038)Sulfato de endosulfan Endosulfan 0,02 (0,056)Epóxido de heptacloro 0,01 (0,0038)Sulfato de endosulfan (0,056)Clordano 0,006 (0,0043)α-BHC 0,01 (0,01)Toxafeno 0,008 (0,0002)β-BHC 0,01 (0,056)Clordano 0,006 (0,0043)α-BHC 0,01 (0,01)Toxafeno 0,008 (0,0002)β-BHC 0,01 (0,003)Aroclor 1216 0,001 (0,014)δ-BHC 0,01Aroclor 1221 0,001 (0,014)γ-BHC (Lindano) 0,01 (0,003)Aroclor 1216 0,001 (0,014)δ-BHC 0,01Aroclor 1221 0,001 (0,014)γ-BHC (Lindano) 0,01 (0,08)Aroclor 1232 0,001 (0,014)Aldrin 0,004 (0,003)Aroclor 1242 0,001 (0,014)Dieldrin 0,004 (0,08)Aroclor 1232 0,001 (0,014)Aldrin 0,004 (0,003)Aroclor 1242 0,001 (0,014)Dieldrin 0,004 (0,0019)Aroclor 1248 0,001 (0,014)4,4´-DDE ((0,0019)Aroclor 1248 0,001 (0,014)4,4´-DDE (10501050)Aroclor 1254 0,001 (0,014)4,4´-DDD (TDE) )Aroclor 1254 0,001 (0,014)4,4´-DDD (TDE) 0,006Aroclor 1260 0,001 (0,014)4,4´-DDT 0,001 (0,001)2,3,7,8-Tetraclorodibenzo-p-dioxina 0,006Aroclor 1260 0,001 (0,014)4,4´-DDT 0,001 (0,001)2,3,7,8-Tetraclorodibenzo-p-dioxina 0,00003Endrin 0,0023(0,0023)Endrin aldehído0,00003Endrin 0,0023(0,0023)Endrin aldehídoMETALES METALES Antimonio 16 (1.600-30)Arsénico 50 Antimonio 16 (1.600-30)Arsénico 50 (40-190)Berilio 0,05 (5,3)Cadmio 0,2 (1)Cromo 2 (210-10)Cobre 2 (11)Plomo 1 (40-190)Berilio 0,05 (5,3)Cadmio 0,2 (1)Cromo 2 (210-10)Cobre 2 (11)Plomo 1 (2,5)(2,5)MISCELANEOSMISCELANEOS Cianuros totales , Fenoles totales(5 y 1 μg/l)Mercurio 0,1 (0,012)Niquel 25 Cianuros totales , Fenoles totales(5 y 1 μg/l)Mercurio 0,1 (0,012)Niquel 25 (160)Selenio 10 (5)Plata 0,1 (0,12)Talio 0,4 (40)Zinc 30 (100)Asbestos(160)Selenio 10 (5)Plata 0,1 (0,12)Talio 0,4 (40)Zinc 30 (100)Asbestos

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

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

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

Veamos algunos mapasVeamos algunos mapas

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

Pequeña actividadPequeña actividad

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

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

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

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

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

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

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

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

Concepto de río reguladoConcepto de río regulado

Concepto de Pulso de flujoConcepto de Pulso de flujo

Otro concepto de moda: EutrofizaciónOtro concepto de moda: Eutrofización

L

L

Fertil.

explotación

oxígeno

OLIGOTROFIA

EUTROFIA

Margalef, 1983

C, P

N, O

L:distancia del reciclado

N

NP

P

NATURAL PERTURBADO

Margalef, 1983

Ver dinámica fluvialVer dinámica fluvial

• Luego realizar el ejercicioLuego realizar el ejercicio

Seguimos por abajoSeguimos por abajo

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

Acuífero freático. Area de descargaAcuífero freático. Area de descarga

Relación aguas superficiales-aguas subterráneas

Nivelfreático

Acuífero freático.Area de descargaAcuífero freático.Area de descarga

Acuitardo

Manantial

Acuíferocolgado

Nivel freático

FASE TERRESTRE SUBTERRÁNEAFASE TERRESTRE SUBTERRÁNEADistr ibución vertical Distr ibución vertical Zona no saturada (ó de aireación Zona no saturada (ó de aireación ó vadosa) ó vadosa) Zona saturada Zona saturada

ZONA NO SATURADA ZONA ZONA NO SATURADA ZONA SATURADASATURADA

SISTEMA TRIFÁSICO SISTEMA SISTEMA TRIFÁSICO SISTEMA BIFÁSICO BIFÁSICO

Acuífero freáticoAcuífero freático Superior hidrológico (móvil)Superior hidrológico (móvil)

LímitesLímites Inferior geológico (fi jo)Inferior geológico (fi jo)

Zona No SaturadaZona No Saturada AdosadaAdosada

Presión actuantePresión actuante AtmosféricaAtmosférica

Espesor saturadoEspesor saturado Variable en el t iempoVariable en el t iempo

TrasmisividadTrasmisividad Variable en el t iempoVariable en el t iempo

ZNS

Franja capilar

Nivel freático

ZS

Acuífero confinadoAcuífero confinadoSuperior geológico (f i jo)Superior geológico (f i jo)

LímitesLímites Inferior geológico (f i jo)Inferior geológico (f i jo)

Nivel piezométricoNivel piezométrico Por encima del techoPor encima del techo

Zona No SaturadaZona No Saturada NoNo

Presión actuantePresión actuante Hidrostát icaHidrostát ica

LitostáticaLitostática

Espesor saturadoEspesor saturado Constante en el t iempoConstante en el t iempo

TrasmisividadTrasmisividad Constante en el t iempoConstante en el t iempo

Nivel freático Nivel piezométrico

Acuífero Freático

ACUICLUDO

Acuífero Confinado

ACUICLUDO ACUIFUGO

Trabajar con modelosTrabajar con modelos

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

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

Por último analizaremos diferentes Por último analizaremos diferentes producciones de material educativoproducciones de material educativo

• Del Programa Argentina Sustentable Del Programa Argentina Sustentable (PAS)(PAS)

• Material de la UNESCOMaterial de la UNESCO

• MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS