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Se inicia la asignatura mostrando la importancia de los procesos hidrogeoquímicos en la calidad de las aguas. Se presentan los conceptos relacionados con el equilibrio entre soluciones y minerales y se demuestra la importancia de los programas de especiación / saturación para aguas de alta salinidad, como el agua de mar. Se plantean ejemplos a partir de casos prácticos y se resuelven con el software PhreeqcI (U.S. Geological Survey). Se describen procesos de contaminación/descontaminación que requieren el planteamiento de modelos de transporte reactivo y se introduce al alumno en la resolución de estos estudios.
Materiales publicados |
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PROGRAMA DE TEORÍA
1. Introducción a la geoquímica de las aguas subterráneas
1.1 Calidad de las aguas subterráneas
1.2 Muestreo y análisis químico de aguas subterráneas
1.3 Contaminación por intrusión marina: procesos implicados en la interacción agua dulce – agua salada – roca
2. Conceptos básicos para la modelización hidrogeoquímica y aplicación del programa PhreeqcI
2.1. Solubilidad de minerales.
2.2. Cálculo de estados de saturación
2.3. Influencia de la temperatura en la solubilidad
2.4 Correcciones para el cálculo de la solubilidad
2.4.1 Concentración y actividad
2.4.2 Complejos
2.4.3 Combinación de complejos y correcciones de actividad
3. Ejemplos de modelización de sistemas ácido-base, precipitación / disolución e intercambio iónico
3.1 Sistema bicarbonato/carbonato/dióxido de carbono/calcita
3.1.1 Especies de CO2 en agua
3.1.2 Sistemas abiertos y cerrados al intercambio de CO2
3.1.3 Precipitación/disolución de calcita en sistemas abiertos y cerrados
3.2 Intercambio catiónico en intrusión agua salada - agua dulce
3.2.1 Procesos de intrusión marina. Estudio de la hidrogeoquímica
3.2.2 Equilibrios de intercambio catiónico: valores para coeficientes y cálculo de la composición de intercambio
3.2.3 Cromatografía de intercambio catiónico
4. Modelos de transporte de trazadores y de transporte reactivo
4.1 Transporte de trazadores para caracterizar la hidrodinámica del sistema
4.1.1 Cálculo de parámetros de transporte a partir de curvas de ruptura
4.1.2 Influencia de la hidrodinámica en los procesos reactivos
4.2 Estudio de procesos de transporte con reacción química: intrusión marina, contaminación radiactiva, descontaminación por inyección de agua,…
4.2.1 Obtención de datos de intrusión marina a partir de simulaciones en columnas de laboratorio
4.2.2 Desarrollo de modelos aplicados a la intrusión marina.
4.2.3 Comparación de datos experimentales de la simulación con los resultados de la modelización
4.2.4 Conclusiones de la investigación y contribución al conocimiento de la hidrogeoquímica de la intrusión marina en estudios de campo
PROGRAMA DE PRÁCTICAS:
Práctica de laboratorio "Estudio experimental del transporte de contaminantes en suelos: determinación de parámetros de transporte en columnas de laboratorio"
Clases teóricas (45 h)
Las clases teóricas serán de carácter aplicado y se realizarán en aula de informática. Cada sesión tendrá una duración de 3h, y será impartida 1 vez a la semana.
El desarrollo de conceptos teóricos se apoyará con casos prácticos, que se plantearán durante la clase.
El alumno elaborará un informe con el ejercicio propuesto, que entregará semanalmente.
El profesor evaluará el ejercicio y lo devolverá corregido al alumno en la siguiente sesión. Se trata con ello de fomentar el aprendizaje continuo y motivar a los alumnos en el manejo del PhreeqcI.
Clases prácticas (15 h)
Las prácticas de la asignatura se realizarán por grupos y tendrán lugar en el laboratorio, una vez finalizada la teoría. Cada sesión tendrá una duración de 5 h. Durante las 2 primeras sesiones el alumno obtendrá los resultados experimentales y en la última realizará los cálculos requeridos.
Los alumnos entregarán un informe por grupo, que será evaluado por el profesor. Se pretende con ello fomentar el trabajo en equipo, el manejo dispositivos experimentales, técnicas analíticas, programas informáticos,… así como el adecuado desarrollo de un informe para un trabajo de investigación.
GUÍA DE APRENDIZAJE y MATERIALES RELACIONADOS |
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CONTENIDO |
MATERIAL RELACIONADO |
URI |
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1. Introducción a la geoquímica de las aguas subterráneas
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Presentación TEMA 1 |
http://hdl.handle.net/10045/13582
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1.1 Calidad de las aguas subterráneas |
Agua, Tecnologías de Tratamiento y Medio Ambiente: página web basada en el concepto de ciclo integral del agua |
http://hdl.handle.net/10045/8703
http://iq.ua.es/MedioAmbiente/Agua,_tecnologias_de_tratamiento_y_medio_ambiente/Inicio.html |
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1.2 Muestreo y análisis químico de aguas subterráneas |
Problema1. Estimación de la fiabilidad de un análisis de agua
Problema 2. Inexactitudes analíticas debidas a la precipitación en el frasco de una muestra |
http://hdl.handle.net/10045/12874
http://hdl.handle.net/10045/12875
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1.3 Contaminación por intrusión marina: procesos implicados en la interacción agua dulce – agua salada – roca |
Estudio de las características hidroquímicas de un acuífero mediante curvas de isocontenido construidas por ordenador: aplicación al acuífero del cuaternario de Jávea |
http://hdl.handle.net/10045/2761
Autores: Ruiz Beviá, Francisco; Gomis Yagües, Vicente; Blasco Alemany, Pilar |
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2. Conceptos básicos para la modelización hidrogeoquímica y aplicación del programa PhreeqcI
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Presentación TEMA 2 |
http://hdl.handle.net/10045/13693
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2.1. Solubilidad de minerales. |
Problema 3. Estudio de la solubilidad de minerales |
http://hdl.handle.net/10045/13361
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2.2. Cálculo de estados de saturación
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Problema1. Estimación de la fiabilidad de un análisis de agua
Problema 2. Inexactitudes analíticas debidas a la precipitación en el frasco de una muestra
Problema 3. Estudio de la solubilidad de minerales |
http://hdl.handle.net/10045/12874
http://hdl.handle.net/10045/12875
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2.3. Influencia de la temperatura en la solubilidad
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Problema 3. Estudio de la solubilidad de minerales |
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2.4 Correcciones para el cálculo de la solubilidad |
Problema 4. Influencia de la fuerza iónica en la solubilidad de minerales |
http://hdl.handle.net/10045/13616
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Problema 5. Distribución de especies en equilibrio en solución acuosa y estados de saturación con respecto a minerales utilizando programas de especiación/saturación |
http://hdl.handle.net/10045/13605
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3. Ejemplos de modelización de sistemas ácido-base, precipitación / disolución e intercambio iónico
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Presentación TEMA 3
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http://hdl.handle.net/10045/13694
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3.1 Sistema bicarbonato/carbonato/dióxido de carbono/calcita |
Problema 6. Estudio del equilibrio calcita/carbonato/bicarbonato/CO2en sistemas abiertos
Problema 7. Estudio del equilibrio carbonato/bicarbonato/ CO2 en sistemas cerrados
Problema 8. Estudio del equilibrio calcita/carbonato /bicarbonato/CO2 en sistemas cerrados.
Problema 9. Estudio del equilibrio carbonato/bicarbonato/CO2 en sistemas abiertos: construcción del diagrama log (actividad) - pH. |
http://hdl.handle.net/10045/13650
http://hdl.handle.net/10045/13764
http://hdl.handle.net/10045/13835
http://hdl.handle.net/10045/13836
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3.2 Intercambio catiónico en intrusión agua salada - agua dulce |
Problema 10. Procesos de intercambio catiónico: cálculo de la composición de cationes intercambiables. |
http://hdl.handle.net/10045/13837
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4. Modelos de transporte de trazadores y de transporte reactivo |
Presentación TEMA 4. Apartado 4.1.
Presentación TEMA 4. Apartado 4.2. |
http://hdl.handle.net/10045/13735
http://hdl.handle.net/10045/13763
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4.1 Transporte de trazadores para caracterizar la hidrodinámica del sistema
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GOMIS YAGÜES, Vicente; BOLUDA BOTELLA, Nuria; RUIZ BEVIÁ, Francisco. "Column displacement experiments to validate hydrogeochemical models of seawater intrusions". Journal of Contaminant Hydrology. Vol. 29, Issue 1 (Dec. 1997). ISSN 0169-7722, pp. 81-91
BOLUDA BOTELLA, Nuria; GOMIS YAGÜES, Vicente; RUIZ BEVIÁ, Francisco, "Influence of transport parameters and chemical properties of the sediment in experiments to measure reactive transport in seawater intrusion". Journal of Hydrology.Vol. 357, Issues 1-2 (30 July 2008). ISSN 0022-1694, pp. 29-41
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http://hdl.handle.net/10045/2118
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4.2 Estudio de procesos de transporte con reacción química: intrusión marina, contaminación radiactiva, descontaminación por inyección de agua |
Estudio de la hidroquímica de la intrusión marina: desarrollo de un modelo de transporte reactivo
GOMIS YAGÜES, Vicente; BOLUDA BOTELLA, Nuria; RUIZ BEVIÁ, Francisco. "Application of a model for simulating transport of reactive multispecies components to the study of the hydrochemistry of salt water intrusions". Journal of Contaminant Hydrology. Vol. 22, Issues 1-2 (March 1996). ISSN 0169-7722, pp. 67-81
GOMIS YAGÜES, Vicente; BOLUDA BOTELLA, Nuria; RUIZ BEVIÁ, Francisco. "Gypsum precipitation/dissolution as an explanation of the decrease of sulphate concentration during seawater intrusion". Journal of Hydrology. Vol. 228, Issues 1-2 (Febr. 2000). ISSN 0022-1694, pp. 48-55
ACUAINTRUSION - A graphical user interface for a hydrogeochemical seawater intrusion model
Reactive transport experiments of linear alkylbenzene sulfonate in laboratory soil columns
Experimental study and modelling of the desorption of linear alkylbenzene sulphonates in sand and soil
Modelling seawater intrusion in a resin-filled column to study cationic exchange and gypsum precipitation |
http://hdl.handle.net/10045/13362
http://hdl.handle.net/10045/2119
http://hdl.handle.net/10045/2120
http://hdl.handle.net/10045/2121
http://hdl.handle.net/10045/2760
http://hdl.handle.net/10045/8706
http://hdl.handle.net/10045/8705
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PROGRAMA DE PRÁCTICAS |
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CONTENIDO |
MATERIAL RELACIONADO |
URI |
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Práctica de laboratorio "Estudio experimental del transporte de contaminantes en suelos: determinación de parámetros de transporte en columnas de laboratorio" |
Transporte reactivo en columnas de laboratorio: determinación de parámetros hidrodinámicos
Programa Convdif.zip.zip
Programa ACUAINTRUSION TRANSPORT: permite modelizar procesos de transporte unidimensional en medios porosos
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http://hdl.handle.net/10045/13360
http://hdl.handle.net/10045/13727
http://hdl.handle.net/10045/2691
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Universidad de Alicante
Carretera de San Vicente del Raspeig s/n
03690 San Vicente del Raspeig
Alicante (Spain)
Tel: (+34) 96 590 3400Fax: (+34) 96 590 3464