Hidrogeoquímica

Técnicas Hidrogeoquímicas
Máster Oficial en Hidrología y Gestión de Recursos Hídricos
Javier Lillo

Indice
Introducción Unidades de concentración en hidroquímica Composición de las aguas Datos hidroquímicos y su representación. Indices hidrogeoquímicos Disolución-precipitación. Adsorción e intercambio iónico. Reacciones redox. Hidroquímica isotópica Muestreo y manejo de muestras

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Introducción
Los parámetros hidroquímicos y su distribución aportan información acerca de: El origen y distribución del agua subterránea Los procesos físico-químicos que afectan al agua La calidad del agua: degradación y presencia de contaminantes Esta información es esencial para: Establecer la evolución del acuífero en el tiempo y el espacio Evaluar lavulnerabilidad del acuífero Detectar afecciones y establecer las medidas correctoras: contaminación, salinización, pérdida de calidad Gestionar el recurso
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Introducción
Inicialmente, el agua de lluvia que recarga un acuífero tiene escaso contenido iónico. En la escorrentía superficial y a través de la zona no saturada y la zona saturada, hay unainteracción agua-fase sólida por la que el agua va adquiriendo sustancias químicas como especies disueltas. Los factores que influyen en la interacción aguafase sólida son: Naturaleza de la fase sólida (mineralogía, composición química) Superficie específica de las partículas Concentración de especies iónicas en el agua Actividad bacteriana Tiempo Condiciones del sistema: Temperatura, presión, pH,potencial redox, presión de CO2, etc.
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Unidades de concentración
Molaridad: moles de soluto disuelto en un Litro de solución, mol.L-1. (mol = gramos/peso molecular). Molalidad: moles de soluto disuelto en un kilo de solvente, mol.kg-1. Concentración de masa: partes por millón, ppm. En soluciones diluidas con una densidad ~ 1 g.cm-3, se puede expresarcomo mg de soluto/Litro de solución (mg.L-1) o mg de soluto/kilo de solución (mg.kg-1). En elementos trazas, como el arsénico, se utiliza μg.L-1 (1 μg = 1000 mg). Equivalente químico: son los moles por la valencia (o carga iónica) del soluto. La concentración se expresa como equivalentes de soluto en un litro de solución, eq.L-1, o miliequivalentes en un litro, meq.L-1 (1 meq.L-1 = mg.L-1 x(valencia/peso molecular).
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Unidades de concentración
TSD (Total de sólidos disueltos): Suma de las concentraciones de las sustancias disueltas. Ejemplo: Ejemplo:
1 54 mg.L--1de Ca2+ 54 mg.L de Ca2+

(peso molecular de Ca2+ = 40) (peso molecular de Ca2+ = 40) Concentraciones en moles: Concentraciones en moles: 3 1 0,054 g/40 = 1,35.10--3 mol.L--1 0,054g/40 = 1,35.10 mol.L ó 1,35 mmol.L-1 ó 1,35 mmol.L-1
Concentración en equivalentes: Concentración en equivalentes: 3 3 1,35.10--3x2 = 2,7.10--3eq.L-1 1,35.10 x2 = 2,7.10 eq.L-1 ó 2,7 meq. L-1 ó 2,7 meq. L-1
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Composición de las aguas
En un agua natural dulce los constituyentes químicos aparecen por lo general en forma iónica (sales casi totalmentedisociadas). Con menor frecuencia se presentan en forma molecular, parcialmente disociadas o como iones complejos de sustancias orgánicas o inorgánicas.

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Composición de las aguas
Componentes mayoritarios (concentraciones superiores a 5 mg.L-1) :
Aniones Cloruro ClSulfato SO42Bicarbonato HCO3Cationes Sodio Na+ Calcio Ca2+ Magnesio Mg2+

Componentesminoritarios (concentraciones de 10-0,01 mg.L-1):
Aniones Nitrato NO3Carbonato CO32Nitrito NO2Flúor FCationes Potasio K+ Hierro (II) Fe2+ Amonio NH4+ Estroncio Sr2+
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Composición de las aguas
Componentes trazas (concentraciones inferiores a 0,1 mg.L-1) : Br-, S--, PO4-3, BO3H2-, NO2-, OH-, I-, Fe+++, Mn++, NH4+, H+, Al+++, y metales como As, Sb,...