INGENIERIA HIDRULICA ING. QUMICO JUAN CARLOS FLORES CERNA

Estudia el origen y las modificaciones de las caractersticas fisicoqumicas del agua en relacin al medio bitico o abitico. La interaccin del agua y el medio es intensa y cambiante, espacial y temporal, y depende de:

La naturaleza del medio.

La composicin .

Las caractersticas de la zona.

La temperatura.

Las afecciones antropognicas.

Los mecanismos de recarga y descarga.

Recarga Agua de Lluvia

Elementos ya disueltos presentes: SO4

2-, CO2 atmosfricos. Cl-, Na+, K+ en reas costeras. SO4

2-,NO3- por contaminacin atmosfrica

Infi ltracin

Na-Cl

Agua en el Suelo

Ca-Mg- HCO3

-

Agua en el Acufero

Incorporacin del CO2 del suelo. Concentracin de los iones presentes del

agua de lluvia por evaporacin. Oxidacin de la materia orgnica. Hidrlisis de silicatos, liberacin de Ca2+,

Mg2+, Na+, K+. Enriquecimiento de Ca2+, Mg2+, Na+, K+ en

terrenos carbonatados y zonas ridas. Adicin de NO3

- y PO43- y otras sales

derivadas de fertilizantes.

Hidrlisis Reduccin Bacteriana, degradacin oxidacin/reduccin Disolucin/Precipitacin Carbonatacin Absorcin/intercambio inico

Los Cloruros:

Los rangos de concentraciones ms frecuentes son de 10 a 250 mg/L en aguas dulces. El agua de mar tiene entre 18000 y 21000 mg/L. Las salmueras naturales pueden llegar a tener 220000 mg/L.

Ms de 300 mg/L dan sabor salado al agua de bebida, pero no es perjudicial por lo menos hasta algunos miles de mg/L. Concentraciones elevadas son perjudiciales para muchas plantas y confieren corrosividad al agua.

Los sulfatos:

El in sulfato procede del lavado de materiales sedimentarios salinos, de la oxidacin de sulfuros, de la descomposicin de sustancias orgnicas, etc. La disolucin de yeso (y anhidrita) representa la mayor cantidad aportada de este in a las aguas subterrneas.

Su comportamiento est condicionado por su tendencia a formar iones complejos con Na y Ca y a incorporarse a procesos biolgicos.

El in sulfato est sujeto a procesos de reduccin, especialmente en presencia de bacterias y materia orgnica. En ambientes reductores (pH

En aguas dulces, la concentracin normal de sulfatos puede variar entre 2 y 150 mg/L. En aguas salinas, asociado al Ca, puede llegar a 5000 mg/L; asociado al Mg y Na, en salmueras, puede alcanzar hasta 200.000 mg/L. El agua del mar . contiene alrededor de 3000 mg/L.

Las aguas con elevado contenido en sulfato (selenitosas) no quitan la sed y tienen sabor poco agradable y amargo. El in sulfato por s mismo o si va asociado a Mg o Na en cantidades importantes confiere propiedades laxantes. En cantidades elevadas puede ser perjudicial a las plantas. Altas concentraciones perjudican a la resistencia del hormign y cemento.

CO2, bicarbonato (HCO3-) y carbonato (CO32-)

El anhdrido carbnico se disuelve en el agua en funcin de su presin parcial (pCO2). Una parte permanece en disolucin en forma de gas mientras otra reacciona con el agua para dar cido carbnico, que a su vez se disocia parcialmente para dar iones carbonato y bicarbonato.

El CO2 en el agua procede fundamentalmente de la zona edfica, donde hay una alta concentracin, debido a la respiracin de microorganismos y la descomposicin de la materia orgnica.

La disolucin de calizas y dolomitas, facilitada por el aporte de el CO2 y/o cidos orgnicos o inorgnicos, es otra de las fuentes principales de carbonatos y bicarbonatos. En menor medida, la hidrlisis de silicatos es otro de los mecanismos que da lugar a la formacin de estos iones.

Estos iones dan alcalinidad al agua en el sentido que confieren capacidad de consumo de cido al producir el tamponamiento del sistema.

En aguas con pH > 8,3 (la mayora de las aguas subterrneas naturales), la especie carbonatada dominante es el in bicarbonato, con una concentracin que suele variar entre 50 y 400 mg/L, aunque puede llegar a alcanzar valores de 800 mg/L .

El sistema carbonato-bicarbonato est sujeto a procesos de disolucin-precipitacin, por lo que es conveniente analizar el agua "in situ".

Las aguas bicarbonatadas sdicas no son adecuadas para el riego, debido a la incorporacin de Na al terreno, produciendo la alcalinizacin del suelo.

Nitrato (NO3-), nitrito (NO2-) y amonio (NH4

+)

El nitrgeno puede aparecer en forma de NH3, NH4+ y, por oxidacin, estas formas reducidas se transforman en N2 y, finalmente en NO3

- que es la forma ms usual y estable en las aguas subterrneas. La oxidacin-reduccin de las especies nitrogenadas en el agua est influenciada por fenmenos biolgicos.

El in amonio y el amoniaco libre NH3 aparecen slo como trazas en aguas subterrneas naturales, aumentando su concentracin cuando el medio es fuertemente reductor. La presencia de amonio en cantidad significativa en el agua se considera como indicador de probable contaminacin reciente.

El in nitrito (NO2-) puede estar presente en las aguas bien como consecuencia de la oxidacin del NH3 o como resultado de la reduccin de los nitratos. Su presencia en el agua puede ser una evidencia de contaminacin reciente, dada su inestabilidad.

La toxicidad del in nitrito determina la impotabilidad del agua. Concentraciones altas de in nitrato en el agua de bebida pueden producir cianosis en los nios, adems dan corrosividad (oxidaciones) al agua y producen (interferencias en fermentaciones.