Ejercicios Olias

5/10/2018 Ejercicios Olias - slidepdf.com

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Contaminación y Tratamiento de Aguas Irene José Vázquez

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MASTER TECNOLOGÍA AMBIENTAL Curso 2009/10MODULO I: AGUAS – Manuel Olías Álvarez

ACTIVIDADES Fecha límite entrega: 01/02/10

Actividad 1. Manejo de datos hidroquímicos

A partir de los análisis de las aguas minerales adjuntas:

1) Calcular mmol/l y meq/l de los iones disueltos

2) Calcular el error de los análisis

3) Representarlas en diagramas de Schoeller, Piper y Stiff

4) Calcular la dureza (en ºF) y la alcalinidad (en mg/L de CaCO3)Pesos atómicos: Ca 40, Mg 24.3, Na 23, K 39.1, C 12, O 16, H 1, S 32, Cl 35,5, N 14.




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1) Calcular mmol/l y meq/l de los iones disueltos

AGUA FONT VELLA

HCO3-(Bicarbonatos)

Valencia HCO3-= 1 2,44 meq/l HCO3

-

SO4-2

(Sulfatos)

Valencia SO4-2

= 2 0,3416 meq/l SO4-2

Cl-(Cloro)

Valencia Cl-= 1 0,4563 meq/l Cl

-

Ca+2

(Calcio)

Valencia Ca+2

= 2 1,925 meq/l Ca+2

Mg+2

(Magnesio)

Valencia Mg+2

= 2 0,7984 meq/l Mg+2

Na+

(Sodio)

Valencia Na+

= 1 0,5739 meq/l Na+




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AGUA VIRGEN DE LA ESPERANZA

HCO3-(Bicarbonato)


-

SO4-2

(Sulfatos)

Valencia SO4-2

= 2 0,3104 meq/l SO4-2

Cl-(Cloro)

Valencia Cl-= 1 0,0761 meq/l Cl

-

Ca+2

(Calcio)

Valencia Ca+2

= 2 3,89 meq/l Ca+2

Mg+2

(Magnesio)

Valencia Mg+2

= 2 3,0534 meq/l Mg+2

Na+

(Sodio)

Valencia Na+

= 1 0,0565 meq/l Na+

K-(Potasio)

Valencia K+

= 1 0,0077 meq/l K+




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2) Calcular el error de los análisis

∑ ∑

∑ ∑

AGUA FONT VELLA

En este caso es un error aceptable ya que se encuentra por debajo del 5%.


Sin embargo, el análisis de esta agua tiene un error analítico superior al 5%, por lo que

debería realizarse una comprobación de los valores de cada soluto en el agua.

3) Representarlas en diagramas de Schoeller, Piper y Stiff.

Para representar las distintas muestras de agua en el Diagrama de Piper se deben

calcular los porcentajes de cada anión o catión con respecto al total de los mismos.

AGUA FONT VELLA

Total cationes: 1,925+3,89+3,0534+0,0565 = 3,2829 meq/l

Total aniones: 2,44+0,3416+0,4563 = 3,2379 meq/l

Cationes Aniones

Ca+2

: 1,925/3,2829 = 58,63%

Mg+2

: 0,7984/3,2829 = 24,32%

Na+: 0,5739/3,2829 = 17,48%

HCO3-: 2,44/3,2379 = 75,36%

SO4-2

: 0,3416/3,2379 = 10,55%

Cl-: 0,4563/3,2379 = 14,09%


Total cationes: 3,89+3,0534+0,565+0,077 = 7,5854 meq/l

Total aniones: 7,6295+0,3104+0,0761 = 8,016 meq/l

Cationes Aniones

Ca+2

: 3,89/7,5854 = 51,28%

Mg+2

: 3,0534/7,5854 = 40,25%

Na+

: 0,0565/7,5854 = 0,745%K

+: 0,077/7,5854 = 1,015%

HCO3-:7,6295/8,016 = 95,18%

SO4-2

: 0,3104/8,016 = 3,87%

Cl-

: 0,0761/8,016 = 0,95%




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Piper

Stiff

Schoeller-Berkaloff

Agua FONT VELLA Agua VIRGEN DE LA ESPERANZA




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4) Calcular la dureza (ºF) y la alcalinidad (mg/L CaCO3)

AGUA FONT VELLA

Dureza:

⁄ ⁄

Alcalinidad:

⁄


Dureza:

⁄ ⁄

Alcalinidad:

⁄




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Actividad 2. Determinación de la velocidad y dirección de avance de un contaminante en

el agua subterránea

Teniendo en cuenta el esquema hidrogeológico adjunto, calcular la velocidad de avance de

un contaminante que llega a la zona saturada del acuífero en el punto A debido al proceso

de advección. Indicar la dirección y el sentido del movimiento en el mapa. La

permeabilidad del acuífero es de 7 m/día y su porosidad eficaz del 6%.




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Para el cálculo de la velocidad de flujo del contaminante partimos de la Ley de Darcy:

donde va es la velocidad real o de avance, vD es la velocidad de Darcy y me es la porosidad.

Sabiendo que K = 7 m/día y que me = 6%

Porosidad eficaz = 6/100 =0,06

Ley de Darcy:

donde (incremento) h es la longitud vertical y (incremento) l es la longitud en dirección y

sentido del flujo

⁄

⁄ ⁄




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Actividad 3. Determinación de la calidad del agua para uso agrícola.

En base a los datos adjuntos estudiar la calidad del agua para riego del río Guadalquivir

en mayo de 2007 en La Señuela (a unos 30 Km de la desembocadura) según la clasificación

de la FAO.




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En relación a la salinidad

Conductividad eléctrica

El grado de restricción será ligero o moderado

TSD (No es necesario calcularlo)

En relación a la infiltración

Calculamos el RAS

√ (

)

Ca+2 (Calcio)

Valencia Ca+2

= 2 4,76 meq/l Ca+2

Mg+2 (Magnesio)

Valencia Mg+2

= 2 3,38 meq/l Mg+2

Na+

(Sodio)

Valencia Na+

= 1 12,11 meq/l Na+

√

( )

CE= 2,120 dS/m (es la conductividad) No restricción de uso

En relación con la toxicidad de iones específicos

Para Na+, el riego en superficie (RAS=6) Restricción de uso ligero o moderado.

Para Na+ el riego por aspersores (meq /l=12,11) Restricción de uso ligero o moderado.




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Cl- (Cloro)

Valencia Cl- = 1 12,46 meq/l Cl-

Para Cl- el riego en superficie (meq /l=12,46) Restricción de uso severo.

Para Cl- el riego por aspersores (meq /l=12,46) Restricción de uso ligero o moderado.

Para Boro, no se facilitan datos por parte de la Confederación del Guadalquivir.

En relación a otros efectos

Para el nitrógeno (mg/l=28,4) Restricción de uso ligero o moderado

HCO3

-

(Bicarbonatos)


-

Para los bicarbonatos con (meq /l=3,49) Restricción de uso ligero o moderado

El pH (=7) se encuentra entre un rango normal, entre los valores aconsejados.




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Actividad 4. Preguntas tipo test similares a las del examen

1) Se llama saturación residual en el caso de contaminación por un fluido inmiscible con el

agua a:

a) La concentración por debajo de la cual no se puede extraer el contaminante

b) La concentración por debajo de la cual el fluido es inmóvil bajo la acción de

la gravedad

c) El límite máximo admisible de contaminación

d)

Todos los anteriores2) La contaminación por la minería de sulfuros se caracteriza por:

a) Bajos pH y elevadas concentraciones de metales pesados

b) Metales pesados, altas DQO y DBO y bajos pH

c) Bajos pH y altos contenidos en sulfatos y metales pesados

d) Bajos pH y altos contenidos en bicarbonatos y metales pesados

3) Cuál de los siguientes no es un componente mayoritario en las aguas subterráneas

a) Nitritos

b) Sulfatos

c) Calcio

d) Sodio

4) En cuál de los siguientes gráficos no obtenemos información sobre la salinidad del agua

a) Schoeller-Berkaloff

b) Piper

c) Stiff

d) Todos los anteriores

5) La formación de complejos

a) Puede incrementar la movilidad de muchos metales

b) Disminuye la solubilidad de los metales

c)

Incrementa la salinidad de una disoluciónd) Todos los anteriores

6) Si obtenemos que un agua tiene un índice de saturación de 1 en bauxita

a) El agua está subsaturada y puede disolver más bauxita

b) El agua está saturada en bauxita, no se disolverá ni precipitará

c) El agua está sobresaturada y tenderá a disolver más bauxita

d) El agua está sobresaturada y tenderá a precipitar bauxita

7) Un compuesto orgánico que tenga un elevado coeficiente Kow

a) Será muy móvil en un acuífero

b) Tendrá una elevada retención en el acuífero

c) Será muy soluble en el aguad) Ninguna de los anteriores




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8) Generalmente, el Eh del agua subterránea será

a) Mayor que el del agua superficial

b) Mayor que el del agua de mar

c) Menor que el del agua residual

d) Menor que el de la lluvia9) Una reacción de nitrificación es:

a) El paso de ión amonio a nitrógeno gas

b) El paso de ión amonio a nitritos y posteriormente nitratos

c) El paso de nitritos a nitrógeno gas

d) El paso de nitratos a nitrógeno gas

10) El método más adecuado para descontaminar la zona saturada de un acuífero profundo

afectado por un vertido de DNAL es:

a) Excavación y extracción

b) Ventilación del suelo

c) Air stripping

d) Todas las anteriores

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