EXÁMENES DE LA ASIGNATURA HIDROGEOQUÍMICA Los exámenes de la asignatura Hidrogeoquímica constan de dos partes: en la primera se plantean diez cuestiones cortas de conceptos teóricos y en la segunda se plantean dos prácticas. Cada cuestión teórica tiene una calificación máxima de un punto y cada cuestión práctica cinco puntos, de manera que la máxima calificación posible es de veinte puntos. Se obtiene el aprobado cuando se suman diez puntos entre ambas partes con la salvedad de que es necesario superar tres puntos y medio en cada una de las partes. A continuación se relacionan las cuestiones que han configurado los exámenes de los últimos años. Cuestiones teóricas • Influencia de la temperatura en la disolución de carbonatos • Concepto de migración de contaminantes • Dibujar un esquema indicando los principales procesos que pueden afectar a la movilidad de los plaguicidas • Procesos que afectan a las especies nitrogenadas • Factores que afectan a la movilidad de los metales pesados • Procesos que acompañan a la mezcla agua dulce - agua de mar • Concepto de ∆ - iónico • Coeficiente de adsorción para compuestos orgánicos • DBO y DQO • Biorremediación • Ventajas e inconvenientes de la reutilización de aguas residuales para el riego • Aproximación de Ghyben-Herzbeg a la posición de la interfase • Biorremediación • Ley de Darcy • Dispersión de contaminantes • Ley de Darcy • Concepto de intrusión marina • Influencia de la temperatura en la disolución de carbonatos • Flujo difusivo-dispersivo • Procesos que afectan a la movilidad del fósforo • Isotermas de adsorción • Reducción de sulfatos • Ensayos en batch y en columnas. Ventajas e inconvenientes. • Ventajas e inconvenientes de la reutilización de aguas residuales para el riego • Bioremediación • Flujo advectivo • En qué consiste la recarga artificial • Indicar cuatro situaciones hidrogeoquímicas en las que sean importantes las reacciones redox • Describir brevemente en qué consiste la disolución incongruente de la dolomita • Discutir porqué los procesos de disolución de la calcita se intensifican en climas cálidos y relacionarlo con la influencia de la temperatura en la solubilidad • Definir el concepto de migración de contaminantes • Procesos de salinización no ligados a intrusión marina • Dispersión de contaminantes Cuestiones prácticas • El análisis medio del agua de lluvia sobre un acuífero libre somero es el siguiente: Cloruros Nitratos Sulfatos O2 disuelto (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) 24 18 12 8.5 Discutir cual puede ser su influencia sobre las características físico-químicas del agua subterránea si se sabe que el suelo es rico en materia orgánica y que la zona no saturada está formada por materiales carbonatados de baja porosidad y escasa karstificación • En una parcela experimental en el acuífero de la Plana de Castellón se ha realizado un estudio sobre la contaminación de origen agrícola. En un lisímetro de 1x1x1 metros, en el que se ha plantado un cítrico, se han obtenido los siguientes datos: Precipitación anual 480 mm 3 Riego aplicado 10000 m /ha/año Evapotranspiración real 80% Porosidad eficaz del terreno 18% Humedad volumétrica inicial 12% Humedad volumétrica final 28% Demanda de nitratos por el árbol 500 kg/ha/año Nitratos en el agua de riego 122 mg/l Fertilizante aplicado 50 gramos de (NH4)2SO4 Si admitimos que el 5% del amonio se intercambia con el suelo, no hay volatilización y las condiciones son totalmente aerobias, calcular cual sería la concentración media de nitrato en el agua recogida en el lisímetro • 2 Un acuífero kárstico de 50 km de extensión se descarga a través de dos manantiales cuyo caudal medio respectivo es Q1= 175 l/s y Q2=125 l/s La precipitación media anual es de 820 mm, con un tasa de evaporación del 65% y una tasa de escorrentía del 5%. Calcular el caudal de un río que procedente de un área formada por materiales triásicos (margas y yesos) se infiltra en el sumidero situado a la entrada de la cuenca 2 En el sector central del acuífero se localiza un área agrícola de 20 km cuyo regadío se atiende mediante bombeos en el acuífero con una dotación anual de 3 10000 m /ha/año. Las pérdidas por evapotranspiración se estiman en el 76%. Se aplican 650 kg/ha/año de N, en forma de nitrato, de los que 300 son absorbidos por las raíces. Calcular la concentración de nitratos que puede esperarse en los manantiales 2 • En una parcela experimental de 4 m se aplican 85 gr de sulfato amónico con un 3 riego equivalente a 500 m /ha. Se sabe que a un metro de profundidad ha llegado el 20% del agua aplicada y el 45% del fertilizante aplicado, en forma de nitrato. Calcular la concentración de nitratos y sulfatos en el agua recogida a un metro de profundidad • En un cierto acuífero afectado por intrusión marina se han efectuado análisis químicos de las aguas, cuyos resultados se muestran en la tabla (en meq/l) Cl SO4 HCO3 Ca Na Mg K 1 2 8.10 12.10 4.30 10.43 7.46 9.51 0.12 26.88 9.82 3.31 15.97 11.80 14.02 0.14 Agua dulce 2.00 0.87 2.10 3.59 0.81 1.75 0.27 Agua de mar 600.93 60.87 2.17 22.39 511.07 113.86 11.66 a) Calcular el error analítico en el pozo nº 1 b) Determinar si el agua del pozo nº 2 ha sufrido procesos de cambio iónico. Cuantificarlos. • 3 En una reducida área agrícola se aplican dosis de riego de 8000 m /ha/año y 600 kg/ha/año de N-NO3, repartidos uniformemente entre los diferentes riegos. Si las pérdidas por evapotranspiración son del 75%, la precipitación media anual 650 mm y la absorción del nitrato de 400 kg/ha/año, calcular la concentración en NO3 del agua drenada hacia el acuífero Si ahora suponemos que todo el fertilizante es aplicado instantáneamente, interesa saber cuánto tiempo tardará el NO3 en alcanzar el acuífero, cuyo nivel piezométrico se localiza a 20 metros de profundidad si se sabe que un cierto trazador que tiene un retardo hidrogeoquímico de 0,4 ha tardado 162 días. Si la permeabilidad del acuífero es de 150 m/día y el coeficiente de almacenamiento de 0,12, cuánto tiempo tardará el NO3 en alcanzar un pozo situado aguas abajo a 1000 metros de distancia, y cuyo nivel piezométrico está 1 metro más bajo que el punto de llegada del NO3 al acuífero.