The Groundwater Project

Hidrologia de isótopos estáveis

Book Cover for Stable Isotope Hydrology
Ano de publicação: 2022
Número de páginas: 102

ISBN: 978-1-77470-043-3
https://doi.org/10.21083/978-1-77470-043-3

Autor:

Roger E. Diamond: Universidade de Pretória, África do Sul

Descrição

Os isótopos estáveis de hidrogênio e oxigênio na molécula de água podem fornecer informações sobre o movimento da água que a química e os métodos físicos (níveis de água, etc.) às vezes não conseguem. Seja na atmosfera, biosfera, hidrosfera ou geosfera, composições de isótopos estáveis podem ser usadas para rastrear fluxos de água, às vezes quantitativamente. Esses fluxos incluem as principais etapas, como evaporação, condensação, precipitação, recarga, transpiração e descarga em nascentes ou poços.

O livro começa explicando o que são isótopos, como eles se comportam (fracionamento, destilação, etc.) e como são medidos e relatados na notação delta. Em seguida, seguem as seções sobre cálculo e significado de linhas de água meteóricas, efeitos isotópicos como o efeito de temperatura ou altitude, uso do parâmetro de excesso de deutério e métodos como balanço de massa e separação de hidrogramas. Vários estudos de caso estão incluídos para ilustrar a aplicação a problemas como estimativa de recarga, vazamento de água superficial para águas subterrâneas e tempo de residência das águas subterrâneas. Por fim, há algumas dicas sobre amostragem de água para isótopos estáveis e alguns exercícios com respostas trabalhadas.

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Conteúdo

1 INTRODUÇÃO

2 ISÓTOPOS E ISOTOPÓLOGOS

3 MEDIÇÃO E PADRÕES

3.1 Espectrometria de Massa

3.2 Espectroscopia de cavidade a laser

4 FRACIONAMENTO DE ISÓTOPOS

4.1 Fracionamento cinético

4.2 Fracionamento de Equilíbrio

4.3 Fatores de Fracionamento e Enriquecimento

4.4 Destilação Rayleigh

5 LINHAS DE ÁGUA METEÓRICAS

5.1 A Linha de Água Meteórica Global

5.2 Linhas de água meteóricas locais

5.3 Cálculo de linhas de água meteóricas

5.3.1 Regressão de mínimos quadrados
5.3.2 Regressão de eixo principal (RMA) reduzida

5.4 Equações de linha de regressão ponderada

6 HIDROLOGIA DE ISÓTOPOS ESTÁVEIS

6.1 Fatores ambientais que afetam os isótopos da água (efeitos isotópicos)

6.1.1 O efeito da temperatura
6.1.2 O efeito Latitude
6.1.3 O Efeito Continental
6.1.4 O efeito altitude
6.1.5 O Efeito da Quantidade

6.2 O excesso de deutério

6.3 Variação de Eventos

6.4 Balanço de massa

6.5 Separação de hidrograma

6.6 Águas geotérmicas

6.7 Paleoáguas

6.8 Águas vegetais

7 ESTUDOS DE CASO

7.1 Região da fonte de umidade

7.2 Área de recarga

7.3 Recarga Seletiva de Chuvas Fortes

7.4 Estimativa de recarga

7.5 Fluxo de pistão de água subterrânea durante uma tempestade

7.6 Circulação e idade das águas subterrâneas

7.7 Detecção de águas superficiais em águas subterrâneas

7.8 Detecção de águas subterrâneas em águas superficiais

7.9 Tempo de Residência

8 AMOSTRAGEM DE ÁGUA PARA ANÁLISE DE ISÓTOPOS ESTÁVEIS

8.1 Considerações Práticas

8.2 Precipitação

8.2.1 Variação espacial e temporal na precipitação
8.2.2 Coletores Diários Padrão ou Mensais Cumulativos

8.3 Águas superficiais

8.4 Água subterrânea

8.4.1 Fontes Naturais de Água Subterrânea: Nascentes e Infiltrações
8.4.2 Pontos de amostragem de águas subterrâneas artificiais: poços, furos e piezômetros

9 LEITURA ADICIONAL

10 EMBRULHAR

11 EXERCÍCIOS

12 REFERÊNCIAS

13 SOLUÇÕES DE EXERCÍCIOS

14 NOTAS

15 SOBRE O AUTOR

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