1 REVISÃO DOS FUNDAMENTOS HIDROGEOQUÍMICOS
1.1 Princípios Químicos
1.2 A origem dos elementos e sua estrutura atômica
1.3 Composição e concentração de solutos nas águas subterrâneas, gases e partículas
1.4 Isótopos de água
1.5 Coleta de amostras de águas subterrâneas
1.6 Incerteza
2 FONTES E MECANISMOS DE CONTROLE DE SOLUTOS
2.1 Fluxo advectivo e difusão como mecanismos de transporte
2.2 Fonte Externa de Soluto: Precipitação, Rio, Lagos e Aquíferos Contíguos
2.3 Fontes internas de soluto: fóssil, relíquia, legado ou conato
2.4 Fonte interna de soluto: decaimento radioativo
2.5 Fonte interna de solutos: intemperismo
2.6 Variáveis de equilíbrio
2.6.1 Solubilidade mineral: uma propriedade termodinâmica fundamental
2.6.2 Temperatura: uma propriedade termodinâmica ambiental
2.6.3 pH: uma propriedade termodinâmica ambiental
2.6.4 Eh (Redox): uma variável termodinâmica ambiental
2.6.5 Atividade Termodinâmica: Uma Propriedade Termodinâmica Ambiental
2.6.6 Cálculos de equilíbrio
2.7 Cinética da Precipitação
2.7.1 Troca catiônica e adsorção
2.7.2 Adsorção — Um processo de remoção de solutos
2.8 Dispersão hidrodinâmica no transporte
2.9 Controle de soluto em sistemas abertos e fechados
2.10 Ultrafiltração (osmose reversa) como controle físico em solutos
2.11 Encerramento da seção
3 OLIGOELEMENTOS GEOGÊNICOS RELACIONADOS À SAÚDE HUMANA
3.1 Manganês (Mn)
3.2 Arsênico (As)
3.3 Radionuclídeos de urânio (U), rádio (Ra), radônio (Rn), polônio (Po) e chumbo (Pb)
3.4 Estrôncio (Sr)
3.5 Flúor (F)
3.6 Molibdênio (Mo)
3.7 Chumbo (Pb)
3.8 Antimônio (Sb)
3.9 Selênio (Se)
3.10 Zinco (Zn)
3.11 Lítio (Li)
3.12 Elementos incômodos
3.13 Ferro (Fe)
3.14 Sulfeto de hidrogênio (H2S) e metano (CH4)
3.15 Conclusão da seção: Elementos geogênicos de traço selecionados
4 EXIBIÇÃO GRÁFICA DE DADOS HIDROGEOQUÍMICOS
4.1 Princípios do Design de Gráficos
4.1.1 Mapa de calor
4.1.2 Mapa de contorno
4.1.3 Diagrama de cerca
4.1.4 Frequência cumulativa
4.1.5 Gráfico de caixa e bigode
4.1.6 Histograma
4.1.7 Diagrama de pizza
4.1.8 Gráfico Linear X–Y
4.1.9 Diagrama de Barras
4.1.10 Diagrama empilhado
4.1.11 Diagrama Trilinear
4.1.12 Diagrama de vara
4.1.13 Diagrama rígido
4.1.14 Diagrama de Scholler
4.1.15 Diagrama de Durov
4.2 Encerramento da seção
5 EXEMPLOS DE CAMPO DE DIFERENTES FONTES E PROCESSOS HIDROGEOQUÍMICOS
5.1 Solutos de aquífero dominados pela precipitação atmosférica: o aquífero Southern High Plains do Texas e Novo México, EUA
5.2 Soluto de aquífero dominado pelo intemperismo das rochas: Bacia do Alto Rio Upper Grand, Michigan Central, EUA
5.3 Solutos aquíferos dominados por troca iônica: Planície Costeira Atlântica, EUA
5.4 Solutos aquíferos dominados por pH elevado: piscinas azuis do Sultanato de Omã
5.5 Solutos aquíferos dominados por pH baixo
5.6 Solutos de aquífero impactados pela ultrafiltração: Formação Saginaw, Michigan, EUA
5.7 Solutos dominados pela perda de gás para a atmosfera: nitrogênio e bromo da costa de Abu Dhabi, Emirados Árabes Unidos
5.8 Radônio-222: Solutos Dominados pela Difusão
5.9 Sistemas dominados pela salinização do solo
5.10 Avaliando a condição primitiva
5.11 Encerramento da seção
6 BALANÇO DE MASSA DE SOLUTOS: MODELAGEM SIMPLES DE FLUXO DE MASSA
6.1 Modelo de Fluxo de Massa de Volume de Controle Representativo (RCV)
6.2 Volumes de poros
6.3 Modelagem de fluxo de massa no Sabkha de Abu Dhabi, Emirados Árabes Unidos
6.4 Modelagem de Fluxo de Massa Global de Carbono, Nitrogênio e Solutos Totais
6.4.1 Carbono nas águas subterrâneas globais
6.4.2 Nitrogênio nas águas subterrâneas globais
6.4.3 Intemperismo das águas subterrâneas dos continentes
6.5 ENCERRAMENTO DA SEÇÃO 174
7 EVOLUÇÃO GEOQUÍMICA DOS SOLUTOS DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
7.1 Evolução do sulfato a partir da dissolução do gesso
7.2 Troca catiônica
7.3 Oxidação da pirita
7.4 Difusão Molecular na Evolução de Soluto
7.5 Água subterrânea e evolução da topografia cárstica
7.6 Sobre a evolução dos solutos globais de águas subterrâneas
7.7 Encerramento da seção
8 QUANTIFICANDO PROPRIEDADES HIDROLÓGICAS FÍSICAS USANDO SOLUTOS GEOGÊNICOS
8.1 Modelo do Fluxo Regional de Recarga: O Balanço de Massa de Cloreto (CMB)
8.2 Estimativas de condutividade hidráulica usando balanço de massa de cloreto (CMB)
8.3 Fluxo de escoamento para características topográficas: Balanço de massa de cloreto (CMB)
8.4 Recarga relativa das águas subterrâneas em função da geomorfologia, solos ou uso/cobertura da terra
8.5 Definindo macroporos ou recarga difusa usando isótopos de água estáveis
8.6 Fonte de água de recarga paleo usando isótopos de água estáveis
8.7 Datação de águas subterrâneas com carbono-14
8.8 Estimativa do fluxo de recarga e precipitação de uma superfície de água subterrânea paleo: Liwa, Emirados Árabes Unidos
8.9 Estimativa do Volume Global Ativo de Água Subterrânea
9 EMBRULHAR
10 EXERCÍCIOS
11 REFERÊNCIAS
12 CAIXAS
Caixa 1 – Estrutura atômica
Caixa 2 – Aplicação de cálculos de atividade à composição média das águas subterrâneas
Caixa 3 – Instruções para executar o Phreeqc em um laptop MAC (chip de silício Intel e Apple M)
Quadro 4 – Uma Viagem Inesperada no Pensamento Hidrogeoquímico
13 SOLUÇÕES DE EXERCÍCIOS
14 NOTAS
15 SOBRE O AUTOR
