Modelització de Processos Biogeoquímics (250MEA003) – Curs 2024/25 PDF
Temari
Dissolucions, suspensions i sistemes col·loidals. Especiació. Solubilitat. Diagrames Eh-pH. Producte d'activitat, força i potencial iònic. Isotermes d'adsorció. Diagrames piper i stiff. Problems de sistemes aquosos
Objectius específics
Identificar els components de les aigües naturals i les seves característiques físico-químiques. Treballar quantitativament amb diagrames d'equilibri. Conèixer els paràmetres que descriuen la composició i comportament geoquímic de les aigües naturals. Familiaritzar-se amb diferents tipus de representació gràfica
Dedicació
3h Grup gran + 2h 40m Grup mitjà + 1h Grup petit/Laboratori + 7h Aprenentatge autònomEl Carboni inorgànic a l'atmosfera i l'hidrosfera. CO2 atmosfèric, espècies de carbonats i el pH de l'aigua de pluja. Alcalinitat. Solubilitat. L'efecte de la pressió parcial de CO2 en l'estabilitat dels carbonats. Estats d'oxidació del carboni. Reservoris globals i fluxes. Fixació del carboni a l'escorça terrestre. El reservori oceànic. Fixació del carboni als oceans. El reservori atmosfèric. Captura i emmagatzematge de carboni. Problemes
Objectius específics
Identificar els principals reservoris de carboni en la Terra i l'especiació en funció de les condicions mediamebientals Entendre les característiques principals del cicle biogeoquímic del carboni
Dedicació
3h Grup gran + 2h 40m Grup mitjà + 1h Grup petit/Laboratori + 7h Aprenentatge autònomEstat d'oxidació, espècies de nitrògen. Processos del cicle del nitrògen. Reservoris globals i fluxes. Pertorbacions antròpiques i impactes ambientals associats. Cicles del fòsfor en els sòls. El cicle global. El fòsfor i l'eutrofització. El sofre: Estats d'oxidació, espècies. El cicle global. El cicle marí. Sòls i biota. Atmosfera. Fluxes en aigües continentals Problemes aplicats
Objectius específics
Característiques dels cicles biogeoquímics d'aquests elements i la seva connexió amb altres cicles
Dedicació
2h Grup gran + 2h 40m Grup mitjà + 1h Grup petit/Laboratori + 4h 11m Aprenentatge autònomEstabilitat mineral. Minerals secundaris. Mecanismes i productes de reacció. Factors que controlen la mineralogia d'un sòl. Diagrames d'estabilitat mineral Problemes aplicats
Objectius específics
Aplicació dels principis de la termodinàmica i cinètica a la descripció dels processos d'alteració mineral Saber plantejar les reaccions de meteorització mineral en funció de les condicions físico-químiques ambientals, i representar-les de manera quantitativa.
Dedicació
3h Grup gran + 2h 40m Grup mitjà + 1h Grup petit/Laboratori + 7h Aprenentatge autònomMasses atòmiques. Notació delta. Fraccionament isotòpic. Aplicacions en l'anàlisi climàtica. Traçadors del cicle hidrològic. Anàlisi paleoambiental. Isòtops del carboni en hidrologia i meteorització química. Fraccionament d'isòtops de sofre amb mediació microbiana. Problemes de geoquímica d'isòtops estables
Objectius específics
Identificar els isòtops estables principals en la natura i com l'estudi de la seva distribució i fraccionament serveix en la modelització de processos geoquímics ambientals. Aplicar els conceptes de fraccionament isotòpic a l'estudi de les interaccions aigua-sòl-atmosfera i entendre les implicacions per a l'anàlisi de l'evolució climàtica, meteorològica i del cicle hidrològic Utilizar els isòtops de carboni i sofre per a la modelització de processos ambientals d'orígen inorgànic i microbiològic
Dedicació
4h Grup gran + 2h 40m Grup mitjà + 1h Grup petit/Laboratori + 7h Aprenentatge autònomMecanismes i productes de desintegració. Vida mitjana, taxes i constants de desintegració. Traçadors radiactius de sistemes ambientals Radionúclids cosmogènics i datació de processos superficials. Mètodes de datació de sediments i minerals. Problemes de geoquímica d'isòtops radiactius
Objectius específics
Assolir les bases de coneixement sobre isotopia d'elements radiactius i saber identificar les seves aplicacions en estudis de geoquímica ambiental Tenir una referència sobre els principis i els mètodes principals de datació de materials geològics i antròpics.
Dedicació
5h Grup gran + 2h 40m Grup mitjà + 1h Grup petit/Laboratori + 8h 23m Aprenentatge autònomMagnitud del problema. Mineralogia de la boca dels dipòsits. L'oxidació i la generació de productes d'oxidació de sulfurs. Els bacteris i l'oxidació de sulfurs. Mecanismes de neutralització d'àcids. El drenatge àcid i els residus de la mineria. Mètodes de predicció. Bioacumulació i toxicitat dels productes d'oxidació. Enfocaments per a la prevenció i reparació Font i composició de lixiviats. Difusió de contaminants en les aigües subterrànies. Biogeoquímica de plomes de lixiviats d'abocador. Entorns redox. Activitat microbiana i processos redox. Processos que controlen el destí dels compostos lixiviats d'abocador. Matèria orgànica dissolta, macrocomponentes inorgànics i metalls pesats. Compostos orgànics xenobiòtics. Restauració ambiental. Reptes de futur i temes d'investigació Naturalesa i perills de la contaminació radioactiva mediambiental. Estudis de camp del comportament de radionúclids. Aplicacions: Models geoquímics d'avaluació de riscos Geomaterials i salut humana. Vies d'exposició, absorció, biodistribució, metabolisme, i desintoxicació. Geoquímica mèdica de materials biodurables: amiant, erionita, altres materials fibrosos, sílice cristal · lina. Geoquímica mèdica de materials amb components fàcilment solubles, bioaccesibles, i / o bioreactivos
Objectius específics
Anàlisi i prevenció dels efectes mediambientals geoquímics de les explotacions mineres (fonamentalment de menes metàl·liques en forma de sulfurs) Establiment de criteris per a l'avaluació i prevenció dels riscos mediambientals en aigües subterrànies provocats pels lixiviats de les instal · lacions d'abocadors Establiment de criteris per a l'avaluació i prevenció dels riscos mediambientals de les instal · lacions d'emmagatzematge de residus nuclears Concentració, transport i distribució de geomaterials nocius per a la salut humana
Dedicació
16h 40m Grup petit/Laboratori + 21h 52m Aprenentatge autònom