Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) Físico-química y calidad del agua Código 632844203
Titulación
Mestrado Universitario en Enxeñaría da Auga (plan 2012)
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Máster Oficial 1º cuatrimestre
Primero Obligatoria 6
Idioma
Inglés
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Civil
Coordinador/a
Delgado Martin, Jordi
Correo electrónico
jorge.delgado@udc.es
Profesorado
Delgado Martin, Jordi
Vázquez González, Ana María
Correo electrónico
jorge.delgado@udc.es
ana.maria.vazquez@udc.es
Web http://caminos.udc.es/info/asignaturas/201/masterindex.html
Descripción general Esta materia ten como obxectivo presentar algúns conceptos básicos sobre a física e a química das augas naturais, así como algunhas ideas crave sobre a calidade da auga. Os conceptos elementais de química da auga combínanse con outros temas prácticos, como a mostraxe de auga natural, a análise de datos e a representación gráfica. Os contidos máis avanzados inclúen a descrición dos procesos que gobernan a variabilidade da composición química das augas naturais nos seus diferentes reservorios (precipitación, sistemas lóticos continentais e lénticos, augas subterráneas, auga de mar).
Plan de contingencia

Competencias del título
Código Competencias del título
A1 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación relacionada con la Ingeniería del Agua durante el desarrollo de la profesión. Capacidad para analizar los mecanismos de funcionamiento de la economía y gestión pública y privada del agua
A2 Capacidad para resolver los problemas físicos básicos de Ingeniería del Agua, y conocimiento teórico y práctico de las propiedades físicas, químicas, mecánicas y tecnológicas del agua
A5 Conocimiento de conceptos básicos de ecología aplicados a la Ingeniería del Agua. Capacidad para actuar de forma respetuosa y enriquecedora sobre el medio ambiente contribuyendo al desarrollo sostenible. Capacidad de análisis de la calidad ecológica del agua. Conocimiento de los principios básicos de la ecología y comprensión del funcionamiento de los sistemas acuáticos continentales
A16 Comprensión de las bases de la química del agua, que condiciona totalmente su comportamiento en el medio natural y sus usos. Conocimiento y comprensión de las diferentes normativas de calidad de aguas tanto a nivel autonómico, nacional y europeo
A19 Conocimiento de tratamientos avanzados del agua con diferentes fines: depuración, reutilización, potabilización, eliminación de nutrientes y tratamientos de regeneración
A20 Destreza en el manejo de equipos de medición de campo y laboratorio. Conocimiento de las metodologías para el control de procesos y la determinación de parámetros de diseño de procesos de tratamiento de aguas
A21 Conocimiento de los modelos de calidad de aguas. Capacidad de analizar y proponer soluciones a problemas de gestión de la calidad del agua.
A25 Conocimiento y comprensión del funcionamiento de los ecosistemas y los factores ambientales con el fin de inventariar el medio, aplicando metodologías de valoración de impactos para su empleo en estudios y evaluaciones de Impacto Ambiental.
B1 Resolver problemas de forma efectiva
B2 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo
B3 Trabajar de forma autónoma con iniciativa
B4 Comunicarse de manera efectiva en un entorno de trabajo
B5 Reciclaje continuo de conocimientos en una perspectiva generalista en el ámbito global de actuación de la Ingeniería del Agua
B6 Compresión de la necesidad de analizar la historia para entender el presente
B7 Facilidad para la integración en equipos multidisciplinares
B8 Capacidad para organizar y planificar
B9 Capacidad de análisis, síntesis y estructuración de la información y las ideas
C1 Entender la importancia de la cultura emprendedora y conocer los medios al alcance de las personas emprendedoras.
C2 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C3 Asumir como profesional y ciudadano la importancia del aprendizaje a lo largo de la vida.
C4 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.
C5 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
C6 Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares)relacionados con su área de estudio
C7 Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
C8 Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
C9 Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Learning the basic principles of water chemistry. AM1
AM2
AM5
AM16
AM19
AM20
AM21
AM25
BM1
BM4
BM5
BM6
BM9
CM1
CM2
CM3
CM4
CM5
CM6
CM7
CM8
CM9
Learning the basic principles of the analytical techniques aimed at quantifying the concentrations of water contaminants and their constituents. AM2
AM16
BM1
BM2
BM4
BM5
BM7
BM9
CM2
CM3
CM4
Ability to plan and execute sampling surveys for water chemistry AM1
AM2
AM20
AM21
AM25
BM1
BM2
BM3
BM5
BM7
BM8
BM9
CM4
Ability to establish relationships between physico-chemical data and the chemical state of a water body or the prescribed legal environmental quality objectives. AM1
AM25
BM2
BM5
BM7
CM2
CM3
CM4
Ability to perform statistical descriptions relative to the chemical quality of water. AM2
AM16
AM20
AM21
BM1
BM2
BM4
BM7
BM8
BM9
CM2
CM3
CM4
Ability to perform graphical representations of water chemistry AM2
AM25
BM1
BM2
BM3
BM8
BM9
CM2
CM3
CM4
Learning basic hydrochemical processes AM16
AM19
BM1
BM2
BM7
BM9
CM3
CM4
Learning the basic principles of hydrochemical modelling AM21
BM1
BM2
BM7
BM9
CM4

Contenidos
Tema Subtema
Conceptos básicos de la química del agua Estructura y propiedades del agua
- Diagrama de fase del agua
- Densidad, salinidad, capacidad de calor, viscosidad
- Estratificación oceánica y circulación termohalina
- Transformaciones de fase del agua
- Estereoquímica de la molécula de agua
Conceptos básicos de química
- Leyes ponderales
- Conservación masiva
- Mol y estequiometría
- Unidades de concentración
- Propiedades de intensidad y capacidad
Propiedades coligativas
- Adhesión, cohesión y capilaridad
Enlace químico e interacciones acuosas
- Tipos de enlaces químicos
- Interacciones acuosas
- Emulsiones y soluciones
Equilibrio y equilibrio químico
- Sistemas termodinámicos y leyes
- Componentes, fases y especies
- Teoría de colisión y reacciones químicas
- Ley de acción masiva y la constante de equilibrio
- El principio de Le Chatelier
- Cinética química y velocidades de reacción
Muestreo y monitoreo Planificación de un muestreo para el estudio de la cadad del agua
Análisis de rutina y especiales
Muestreo de agua: herramientas y metodología
Pretratamiento de muestra y preservación
Determinación de parámetros in situ frente a laboratorio
Muestreo de sistemas de agua
- Muestreo de aguas subterráneas y equipo especial
- Precipitación
- Aguas superficiales (arroyos y ríos)
- Muestreo de lagos y embalses
Técnicas analíticas básicas y estudio de la calidad de los análisis del agua Mediciones experimentales
Estadísticas básicas
- Momentos estadísticos
- Funciones de distribución y estadísticas no paramétricas
- Quantiles
- Valores atípicos
Química analítica básica:
- Precisión
- Exactitud
- Error y sesgo
- Calibración y límites analíticos
Evaluación de calidad:
- Recomendaciones y reglas generales
Análisis cuantitativos y cualitativos
Selección de técnicas analíticas instrumentales:
- Titulaciones
- Métodos espectrométricos
- Métodos cromatográficos
Análisis de datos e interpretación Estudio gráfico
- muestras de agua individuales
- muestras de agua múltiples
Técnicas avanzadas de gráficos y análisis
- Correlaciones y correlaciones falsas
- Relaciones complejas
- Concentraciones ajustadas por tiempo y flujo
- Análisis de tendencias temporales
- Análisis de series temporales
Herramientas de análisis:
- Tendencias temporales
- PAST
Interpretación de la calidad de las aguas naturales (parte I) El ciclo del agua y el presupuesto mundial de energía
Precipitación
- Componentes de la precipitación (húmedad, granizo, niebla, etc.)
- Muestreo de precipitación
- Interacciones lluvia / bosque / suelo
- Smog y smog fotoquímico
- Conductores meteorológicos y sombras de lluvia
- Composición química de la precipitación
- rocío
- Lluvia ácida
- Efectos globales sobre la precipitación
- Carga crítica
- Efectos locales en la precipitación
Interpretación de la calidad de aguas naturales ( parte II) Rios y corrientes
- Cuencas y cuencas hidrográficas
- Procesos fluviales
- Zonas hiporreicas
- ciclos Diel
- Constituyentes mayoritarios y procesos
- Dependencias de espacio y tiempo en sistemas fluviales
Interpretación de la calidad de aguas naturales ( parte III) Lagos y embalses
- Entornos de agua dulce y zonificación ecológica
- Tipos de lago
- El desastre del mar de Aral
- Casos especiales: embalses, lagos de hoyo y lagos subglaciales
- Tiempo de residencia
- Estudios morfométricos: metodología y descriptores
- Presupuestos energéticos en lagos y embalses
- Clasificación térmica de lagos y embalses
- Luz, atenuación y transparencia
- Oxígeno
- Los ciclos de C, N y P y sus sistemas acoplados

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral A1 A2 A5 A16 A19 A21 A25 B5 30 30 60
Seminario A1 A2 A5 A16 A19 A20 A21 A25 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 30 30 60
 
Atención personalizada 30 0 30
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral Clases periódicas en las que se consideran los principales contenidos teóricos de las asignaturas
Seminario Salidas a campo y prácticas de laboratorio

Se organizarán salidas a campo con el objeto de que el alumno pueda poner en práctica parte de los conocimientos adquiridos en la asignatura
Los alumnos acudirán al laboratorio donde pondrán en práctica los conocimientos adquiridos para:
-Realizar el diseño de una campaña de campo
-Realizar los análisis necesarios para obtener el valor de los diferentes parámetros físico químicos de las muestras de agua recogida en las campañas de campo organizadas

Previo a la puesta en marcha del trabajo en el laboratorio, el alumno realizará una preparación teórica básica para cada práctica propuesta, que consistirá en leer el guión para conocer el objetivo de la práctica, saber lo que va a hacer y por qué, conocer perfectamente el manejo del equipo que va a utilizar y realizar los cálculos necesarios para su desarrollo experimental. Antes de iniciar la sesión práctica, el alumno será convocado para evaluar si está en disposición de comenzar la práctica

Atención personalizada
Metodologías
Seminario
Sesión magistral
Descripción
Pernonalized attention to be provided for the seminars
Atención personalizada que se dará en los seminarios y tutorias

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Seminario A1 A2 A5 A16 A19 A20 A21 A25 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 La asistencia a las seminarios y el trabajo desarrollado en los mismos se tendrán en cuenta para la nota final 50
Sesión magistral A1 A2 A5 A16 A19 A21 A25 B5
El conocimiento de los conceptos desarrollados en las conferencias magistrales será evaluado y considerado para la nota final
50
 
Observaciones evaluación
-Pruebas: respuesta breve y ejercicios

La evaluación de la parte teórica de las unidades temáticas de la asignatura se realizará mediante un control de tipo test al final del cuatrimestre. El desarrollo de la materia docente conllevará la resolución de problemas prácticos que se evaluarán al final de cada tema mediante un control. El valor global sobre el total de la asignatura será del 50%.

-Salidas a campo:
Se organizarán salidas a campo con el objeto de que el alumno pueda poner en práctica parte de los conocimientos adquiridos en la asignatura

-Prácticas de laboratorio
Los alumnos acudirán al laboratorio donde pondrán en práctica los conocimientos adquiridos para:
? ?Realizar el diseño de una campaña de campo
? ?Realizar los análisis necesarios para obtener el valor de los diferentes parámetros físico químicos de las muestras de agua recogida en las campañas de campo organizadas

Previo a la puesta en marcha del trabajo en el laboratorio, el alumno realizará una preparación teórica básica para cada práctica propuesta, que consistirá en leer el guión para conocer el objetivo de la práctica, saber lo que va a hacer y por qué, conocer perfectamente el manejo del equipo que va a utilizar y realizar los cálculos necesarios para su desarrollo experimental. Antes de iniciar la sesión práctica, el alumno será convocado para evaluar si está en disposición de comenzar la práctica.

Al final del curso, los alumnos presentarán un trabajo relacionado con el trabajo de campo y trabajo de laboratorio cuyo valor global de la asignatura será del 50%

Fuentes de información
Básica Werner Stumm and James J. Morgan (1996). Aquatic Chemistry: Chemical Equilibria and Rates in Natural Waters (3rd Ed.). Wiley Interscience
C.A.J. Appelo and D. Postma (2005). Geochemistry, Groundwater And Pollution (2nd Ed.). Balkema
John D. Hem (1985). Study And Interpretation of the Chemical Characteristics of Natural Water. U.S. Geological Survey
James I. Drever (1997). The Geochemistry of Natural Waters: Surface and Groundwater Environments (3rd Edition). Prentice Hall
Arthur Hounslow (1995). Water Quality Data: . Lewis Publishers

Complementária


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

Asignaturas que continúan el temario

Otros comentarios


(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías