AGUAS NATURALES COMPOSICIÓN Y CARACTERÍSTICAS MÁS IMPORTANTES
Cátedra de Geoquímica – UNSa
El grueso del agua del planeta T está en los mares y océanos (80% del total). Este reservorio es el origen del agua meteórica (agua que proviene del agua atmosférica y que está vinculada al agua de mar a través del ciclo hidrológico). Aguas no-meteóricas: están ligadas en la estructura cristalina de los minerales, bajo la superficie terrestre (18 % del total). El hielo, las aguas dulces superficiales y el agua atmosférica componen el 2 % restante.
ATM SFERA 0,13 1020
PRECIPITACI N 0,99 1020
LAGOS Y R OS 0,30 1020 EVAPORACIÓN
PRECIPITACION 3,50 1020
3,801020 0,631020
DRENAJE
0,36 1020
OCÉANO 13700 1020
Ciclo hidrológico simplificado; los contenidos de los reservorios están dados en g, y los flujos en g año-1
Aún cuando el agua contenida en la atmósfera es una fracción muy pequeña del total, el intercambio entre la atmósfera y el mar y entre la atmósfera y las aguas dulces es muy grande: La cantidad total de agua que pasa por la atmósfera por año es un orden de magnitud mayor que toda el agua dulce del planeta.
Agua de Ríos, arroyos y aguas subterráneas
Arroyo
Procesos hidrológicos
Tiempo de residencia
Es el tiempo que, en promedio, permanece una molécula de agua en un reservorio. Se calcula a partir de las masas de agua y de los flujos másicos.
Tiempo promedio: 3.550 años 4 meses y 11 días Aguas de mar: por estratificación térmica, tienen dos tiempos muy diferentes.
COMPOSICIÓN DE LAS AGUAS
Agua de de lluvia no es agua pura
la salinidad es del orden de una diez milésima de la correspondiente al agua de mar
Aguas superficiales la composición química se altera fuertemente en el pasaje del agua de lluvia a aguas superficiales 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
C2 o t a f l u s
o r u r o l c
o i c l a c
o i s e n g a m
o i d o s
o i s a t o p
precipitación recogida por debajo del sustrato vegetal
C1 o n e g ó r t i n
o n o b r a c
agua de lluvia
Los valores correspondientes a SO42-, Mg2+, K+, N y MO están multiplicados por 0,1
Agua superficiales
La acidez típica del agua de lluvia también se neutraliza en gran medida durante el paso por la vegetación. El efecto neto de la evapotranspiración es la acidificación del suelo, ya que el agua evaporada está neutralizada.
Aguas subterráneas Recarga regional Recarga local
Descarga local
Descarga regional
Circulación de aguas subterráneas por efecto de la gravedad; se muestran los cambios químicos más importantes. Cambios químicos principales en la dirección del flujo (flechas): diminuyen CO2 y O2 y aumentan pH, SO42-, Cl-, Na+, K+, Ca2+, Mg , SDT (salinidad) y compuestos orgánicos. 2+
Compuestos orgánicos del agua subterránea
Son producidos por los microorganismos del suelo. Son solubles en agua y consumen oxígeno disuelto del agua de recarga; por ello, las aguas son: -oxidantes en la zona de recarga -reductoras en la zona de descarga Son agentes complejantes de iones metálicos y su presencia tiende a acelerar la disolución de minerales.
Velocidades de flujo del agua subterránea El agua puede penetrar por permeabilidad un espesor apreciable de la corteza terrestre, hasta 15-20 km. En su descenso, al encontrar cada vez menos poros, va perdiendo su energía cinética. Velocidades de flujo Aguas sub-superficiales: 1 m/hora Aguas profundas: 1 mm/siglo (aguas de poro) Las aguas profundas pueden alcanzar equilibrio local con las fases sólidas.
Agua de Ríos Concentraciones de especies mayoritarias en el río modelo de Holland
Ion Concentración 10-3 mol kg-1
HCO3
Ca
2+
+
Na
-
Cl
2+
SiO2 Mg SO4
2-
+
K
0,96 0,38 0,26 0,22 0,22 0,18 0,12 0,07
-Nótese la influencia de la atmósfera, que aporta CO2 y H2SO4 -El resto de los solutos provienen de la meteorización y de la disolución de cloruros y sulfatos
Agua de Ríos y aguas subterráneas ) L / l o m m ( n ó i c a r t n e c n o c
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
+ a N
+ 2 a C
2 l a 3 t o O t C
l C
2 4 O S
0 1 * . O . M
5 * D . O
Comparación entre la composición química de agua de río (barras verdes) y agua de pozo profundo (barras celestes).
Agua de Ríos 24 22
) L / l 20 o m 18 m ( 0 1 16 * ) +
agosto98 septiembre98 noviembre98 diciembre98 febrero99
2
marzo99
a 14 C (
abril99
12 10
0
10
20
30
40
50
M.O. (mmolO2 /L)
Correlación entre los valores de concentración de calcio y de materia orgánica en muestras tomadas en el río Salí en 1998 y 1999.
COMPOSICIÓN DE LAS AGUAS
Agua de mar Ion
Especies mayoritarias en el agua de mar de salinidad 35‰
[X] / g kg-1 [X] / mol dm-3
Cloruro
19,354
0,546
Sodio
10,77
0,468
Magnesio
1,29
0,0532
Sulfato
2,712
0,0282
Potasio
0,399
0,0102
Calcio
0,4121
0,0102
Bicarbonato
0,142
0,002387
Bromuro
0,0673
0,00084
Borato
0,0045
0,00041
Estroncio
0,0079
0,000091
Fluoruro
0,0013
0,000084
Bibliografía
BLESSA, M.A. y APELLA, C., 2007. Hidroquímica de sistemas naturales.
