Unidad Asociada CSIC-UHU

Contaminación Atmosférica

 

Geoquímica 4          

Licenciatura de Ciencias Geológicas

3 créditos Teóricos y 3 Prácticos

 

Teoría

Introducción

0.- Presentación del programa e Introducción de la Asignatura.

 

Geoquímica de la Atmósfera

1.- Estructura y Composición de la Atmósfera. Unidades y tiempo de residencia. Composición y estructura. Familia de elementos (S, N, C y halógenos).

2.- Interacción de la radiación solar y terrestre con gases y aerosoles. Conceptos básicos. Atenuación de la radiación solar por gases y aerosoles. Calentamiento de la Atmósfera por absorción gaseosa de radiación solar. Reacciones fotoquímicas.

3.- Flujos químicos en la Troposfera. Fuentes. Transformaciones por reacción con gases. Transporte y distribución. Sumideros.

4.- Aerosoles. Conceptos básicos. Fuentes de aerosoles. Transformación de aerosoles. Composición química. Transporte y tiempo de residencia.

5.- Ciclos Geoquímicos troposférico. C. N. S.

6.- Química Estratosférica. Ozono. Teoría de Chapman. Ciclos químicos catalíticos. Modificaciones antropogénicas del Ozono estratosférico. Aerosoles estratosféricos: azufre.

 

Geoquímica Marina

7.- Composición del agua marina. Propiedades fundamentales del agua marina (salinidad, temperatura y densidad). Circulación oceánica. Composición del agua marina.

8.- Gases disueltos y material particulado en los océanos. Intercambio de gases en la interfase aire-mar. Oxígeno y CO2 disuelto en el agua del mar. Distribución del mpo. Composición y Flujos del mpo.

9.- Nutrientes y ciclo del C. Nutrientes. Materia orgánica. Ciclo del C orgánico marino.

10.- Elementos trazas. Tiempo de residencia. Variación geográfica de los elementos trazas. Distribución vertical de los elementos trazas. Procesos controladores de el trazas.

11.- Sedimentos marinos. Formación y clasificación. Distribución. Composición química. Agua intersiticial y diagénesis.

12.- Geoquímica de los estuarios. Introducción. Comportamiento de los elementos mayores y traas. Material particulado.

13.- Ciclos Geoquímicos de los principales iones. Evaporitas, Intercambio de cationes. Precipitación de carbonatos. Silice. Sulfuros. Procesos hidrotermales. Balance. Efecto antropogénicos de iones principales en el agua del mar.

 

Geoquímica de la Tierra Sólida

14.- Manto y Núcleo. Composición del Manto terrestre. Composición del Manto inferior. Manto primitivo. Diferenciación del Manto. Reservorios geoquímicos mantélicos. Formación del núcleo.

15.- La Corteza. Corteza Oceánica. Geoquímica de Arcos de Isla. Interacción Corteza-Manto. Composición de la Corteza Continental. Modelos de crecimiento de la Corteza Continental.

16.- Alteración y Suelos. Procesos Redox en aguas naturales. Alteración, suelos y ciclos biogeoquímicos. Tasa y reacciones de alteración. Composición de los ríos. Aguas salinas continentales.


Cosmoquímica

17.- Cosmoquímica. La Tierra y el Universo. Edad del Universo. Naturaleza y origen del Sistema Solar. Composición del Universo. Composición de los meteoritos.

18.- Origen y evolución de la Tierra. Formación de la cortea, atmósfera e hidrosfera. Evolución de la Tierra. Origen de la vida y evolución de la Atmósfera.

 

Prácticas

Se impartirán 3 créditos (30 horas) repartidos entre clases de laboratorio (molienda, preparación de muestras y ataque químico) y sala de ordenadores.

Las prácticas de cálculo se agilizarán dándose en esta página web la forma de proceder y el resultado de los problemas. De esta forma la mayoría del tiempo se invertirá en el laboratorio de forma intensiva (lunes de 12 a 14:30 h).

La Geoquímica es una disciplina científica íntimamente relacionada con la Petrología, Mineralogía, Hidrogeología y estudios relacionados con la Atmósfera, de ahí la necesidad de que el alumno deba conocer las operaciones básicas de muestreo, preparación y análisis de muestras, así como la evaluación y modelización, para poder interpretar correctamente los resultados obtenidos en dichas disciplinas.

Como ejemplo de técnica instrumental se utilizará ICP-MS, a partir de la cual se obtendrá análisis de elementos trazas de roca, suelo, agua y partículas atmosféricas

 

Temario Prácticas

Práctica 1.- Molienda de rocas y suelos.

Práctica 2.- Separación de minerales con líquidos densos y FRANTZ ISODINÁMICO.

Práctica 3.- Ataque químico.

Práctica 4.- Análisis mediante técnica instrumentales ICP-MS.

Práctica 5.- Visita a una cabina de Control de la Calidad del Aire y Laboratorio de preparación de muestras de material particulado atmosférico.

Práctica 6.- Caracterización de un evento de intrusión de masa de aire norteafricana en el SW de la Península Ibérica: 15 al 31 de Julio de 2004.

Práctica 7.-Tratamiento de datos geoquímicos de rocas mediante hoja de cálculo.

 

Metodología docente

1. Impartición de clases teóricas Los temas teóricos serán impartidos mediante lección magistral, con apoyo de video-proyección. El alumno dispone de un guión con los contenidos teórico-prácticos que se impartirá en cada lección Las clases se desarrollan de manera interactiva con los alumnos, discutiendo con ellos los aspectos que resultan más dificultosos o especialmente interesantes de cada tema.

2. Impartición de clases de problemas. En las clases prácticas de problemas se resuelven problemas tipo, resaltando la comprensión del mecanismo de resolución y la relación de los problemas con aplicaciones prácticas.

3. Realización de clases prácticas (laboratorio). En las clases prácticas de laboratorio, se pretende que los alumnos apliquen los conocimientos asimilados en las clases teóricas y clases prácticas de problemas.

 

Bibliografía

Allègre C (1992) From Stone to Star. A view of Modern Geology. Harvard University Press Cambridge. 287 pp.

Faure G (1986) Principles of Isotope Geology. Second Edition. John Wiley & Sons. 589 pp.

Faure G (1998) Principles and applications of Geochemistry. Second Ed. Prentice Hall. New Jersey. 600 pp.

Faure G (2001) Origin of Igneous Rocks. The isotopic Evidence. Springer-Verlag. Berlin. 496 pp.

Holland HD (1984) The chemical evolution of the Atmosphere and Oceans. Princeton Series in Geochemistry. 582 pp.

Hobbs PV (2000) Introduction to Atmospheric Chemistry. Cambridge. 262 pp.

Rollinson H (1993) Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Longman Scientific & Technical. New York. 352 pp.

Taylor SR, MacLennan SM (1985) The continental crust: its composition and evolution. Blackwell Scientific Publications. Oxford. 312 ppCox, P.A. (1989) “The Elements: The Origin, Abundance and Distribution”


Bibliografía complementaria

Gill R (ed)(1997) Modern Analytical Geochemistry. Longman 329 pp.

Henderson P (ed) (1984) Rare earth element geochemistry. Developments in Geochemistry 2. Elsevier. Amsterdam. 510 pp.

Holland HD, Turekian KK (2003) Treatise on Geochemistry. Elsevier. 10 volúmenes.

Jarvis KE et al. (ed) (1992) Handbook of Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry. Blackie

Lovelock J (1995) The ages of Gaia. A biography of our living earth. 2nd edition. Oxford. 255 pp.

Mason B (1992) Victor Moritz Goldschmidt: Father of Modern Geochemistry. The Geochemical Society. Special Publication Series No. 4. U.S.A. 184 pp.

Potts PJ (1987) A Handbook of Silicate rock Analysis. Blackie, Glasgow

White, W. M. (1997) Geochemistry. Libro virtual en pdf: Department of Earth and Atmospheric Sciences at Cornel