PREFACIO
1 EL CICLO HIDROLÓGICO
Composición del agua de lluvia
Hidrología
Agua subterránea
Las aguas subterráneas como recurso y la contaminación de las aguas subterráneas
Nonmeteoric Types of Water
Términos químicos en hidrología
Lecturas sugeridas
2 ANTECEDENTES QUÍMICOS
Unidades y terminología
Termodinámica de equilibrio
Constante de equilibrio
Mediciones de desequilibrio
Relaciones Actividad-Concentración
Actividades de las especies iónicas
Formación compleja
Constantes de equilibrio aparentes
Códigos informáticos
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
3 EL SISTEMA DE CARBONATOS Y EL CONTROL DEL PH
Sistema de ácido carbónico
Curvas de alcalinidad y titulación
Valoración de alcalinidad
Grandes Parcelas
Solubilidad del carbonato de calcio
Dolomita
Calcita con alto contenido de magnesio
Aguas subterráneas y superficiales en terrenos carbonatados
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
4 MINERALES ARCILLOSOS E INTERCAMBIO CATIÓNICO
Mineralogía y composición
Brucita [Mg(OH)2] y Gibbsita [Al(OH)3]
Caolinita y minerales relacionados
Minerales de arcilla 2:1
Clorita
Arcillas de capa mixta
Sepiolita y Palygorskita
Propiedades coloidales
La Doble Capa
Filtración por membrana
Intercambio de confianza
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
5 ADSORCIÓN
Ecuaciones empíricas
Coeficiente de distribución lineal
Isoterma de Freundlich
Isoterma de Langmuir
Complejación superficial
Equilibrios ácido-base
Adsorción de cationes metálicos
Adsorción de aniones
La Doble Capa Eléctrica
Modelado de adsorción con MINTEQA2
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
6 COMPUESTOS ORGÁNICOS EN LAS AGUAS NATURALES
Materia Orgánica Natural
Estructura de los solutos orgánicos naturales
Grupos Funcionales
Sustancias húmicas
Carbono orgánico disuelto (COD) en entornos naturales
Contaminantes orgánicos
Solubilidad y propiedades relacionadas
Adsorción
Biodegradación y biorremediación
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
7 EQUILIBRIOS REDOX
El electrodo de hidrógeno estándar y las convenciones termodinámicas
Uso de eh como variable
Uso de pe como variable
Definición de pe y Eh por pares redox
Medición de Eh
Cálculos redox mediante WATEQ4F
Diagramas pe-pH y eh-pH
Sistema Fe-O-H2O
Sistema Fe-O-H2O-CO2
Sistema Fe-O-H2O-S
Diagramas Eh-pH
Diagramas de presión parcial o de fugacidad-fugacidad
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
8 CONDICIONES REDOX EN AGUAS NATURALES
Fotosíntesis
Respiración y decaimiento
Almacenamiento en búfer redox
Lagos
El océano
Agua subterránea
Resumen
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
9 METALES PESADOS Y METALOIDES
Fuentes de metales pesados
Especiación
Materia Orgánica y Formación de Complejos
Control de solubilidad de equilibrio
Solubilidad en reacciones redox
Diagramas pe-pH y eh-pH
Depósitos de uranio de frente rodante
Controles de adsorción y coprecipitación
Adsorción por óxidos de hierro hidratado y manganeso
Adsorción por silicatos y carbonatos
Adsorción por Materia Orgánica Sólida
Absorción por parte de los organismos vivos
Comportamiento de elementos específicos
Cobre, zinc, cadmio y plomo
Arsénico y selenio
Cromo
Mercurio
Resumen
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
10 RELACIONES DE ESTABILIDAD Y EQUILIBRIOS DE SILICATOS
Equilibrios de solubilidad (solución congruente)
Solubilidad de los silicatos de magnesio
Solubilidad de la gibbsita
Solubilidad de los aluminosilicatos
Diagramas de solución y estabilidad incongruentes
Incertidumbre en los diagramas de estabilidad mineral
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
11 CINÉTICA
Nucleación
Disolución y crecimiento
Mecanismos de reacción superficial
Control de difusión
Disolución de calcita en agua de mar
Crecimiento de calcita y aragonito en agua de mar
Disolución de silicatos
Efecto de la composición de la solución en las tasas de disolución
Tasas relativas de disolución de diferentes minerales
Comparaciones entre las tasas de disolución de laboratorio y de campo
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
12 METEORIZACIÓN Y QUÍMICA DEL AGUA
Formación del suelo
El enfoque de balance de masa para los procesos de captación y las reacciones de meteorización de los minerales
Procesos de captación
Reacciones de meteorización mineral
Cálculos de balance de masa en sistemas de aguas subterráneas
El enfoque termodinámico de las reacciones de meteorización mineral
El enfoque estadístico
Casos de estudio
Sistema del río Mackenzie, Canadá
Sistemas fluviales Amazonas y Orinoco
Montañas Absaroka, Wyoming
Río Mattole, California
Montañas Cascade, Washington; Lago Vale, Colorado
Montañas Adirondack, Nueva York
Aguas de Rocas Ultramáficas
Río Rin
Resumen
Controles termodinámicos sobre la formación de minerales arcillosos
Factores ambientales y química del agua
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
13 AGUA ÁCIDA
Acidez y alcalinidad
Solubilidad del hidróxido de aluminio
Deposición ácida
Intercambio catiónico
Movilidad aniónica e intercambio aniónico
Procesos que afectan a la movilidad de los sulfatos
Procesos biológicos
Meteorización química
Modelos integrados
Efectos ambientales
Drenaje ácido de mina
Predicción de la generación de ácido
Prevención de la generación de ácido
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
14 ISÓTOPOS
Isótopos estables
Procesos de fraccionamiento
18O/16O y D/H
13C/12C
34S/32S
15N/14N
Isótopos radiactivos
Tritio
14C
Cloro-36
Radón 222
Isótopos radiogénicos: estroncio-87
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
15 EVAPORACIÓN Y AGUAS SALINAS
Evaporación del agua de manantial de Sierra Nevada
Las divisiones químicas y el modelo Hardie-Eugster
Modificaciones del modelo Hardie-Eugster
Formación de carbonato de magnesio
Reducción de sulfato y oxidación de sulfuro
Intercambio iónico y adsorción
Humectación y secado cíclico
Ejemplos
Cuenca del lago Magadi, Kenia
Pantano de Teels, Nevada
Evaporación del agua de mar
Sabkhas del Golfo Pérsico
Aguas de formación salina
Resumen
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
16 MODELIZACIÓN DE TRANSPORTE Y REACCIÓN
La ecuación advección-difusión
Advección
Difusión y dispersión
Reacción química y retardo
Modelado de rutas de reacción
Aplicación al transporte de contaminantes en aguas subterráneas
Evolución química de las aguas subterráneas
Preguntas de repaso
Lecturas sugeridas
REFERENCIAS
GLOSARIO DE TÉRMINOS GEOLÓGICOS
APÉNDICE I DIAGRAMAS DE PIPER Y RIGIDEZ
APÉNDICE II DATOS TERMODINÁMICOS DE ESTADO ESTÁNDAR PARA ALGUNAS ESPECIES COMUNES
APÉNDICE III CONSTANTES DE EQUILIBRIO A 25 °C Y ENTALPÍAS DE REACCIÓN PARA REACCIONES SELECCIONADAS
RESPUESTAS A LOS PROBLEMAS
ÍNDICE DE AUTORES
ÍNDICE DE MATERIAS
