Planificación de Fisicoquímica y Transporte en Suelos (2020)
Información básica
Carrera |
Ingeniería Ambiental |
Departamento |
Medio Ambiente |
Sitio Web |
No especificada |
Plan de Estudios | |
Plan 2006 | |
Carácter | Período |
Cuatrimestral | 2° Cuatrimestre |
Docente Responsable | |
Leticia Beatriz Rodriguez |
Equipo docente
Nombre y Apellido |
Baraggio, Nancy Guadalupe |
Gomez, Andrea Alejandra |
Rodriguez, Leticia Beatriz |
Vionnet, Carlos Alberto |
Carga horaria
Carga horaria total | 75 | hs |
Teoría | 36 | hs |
Resolución de ejercicios | 16 | hs |
Proyecto y diseño | 0 | hs |
Evaluaciones | 3 | hs |
Formación experimental | 15 | hs |
Resolución de problemas de ingeniería | 3 | hs |
Otras actividades | 2 | hs |
Contenidos mínimos
Evolución histórica de la fisicoquímica de suelos. Contaminantes en el complejo suelo-agua. Componentes inorgánicos de los suelos. Propiedades físicas y caracterización de los suelos. Fases en el sistema suelo. Materia orgánica en suelos. Equilibrio de las fases sólido-líquido. Actividad Iónica. Procesos de disolución y solubilidad. Absorción/desabsorción. Intercambio iónico. Cinética de los procesos químicos en suelos. Óxido-reducción. Acidez y Salinidad. El complejo arcillas-agua. Potenciales y termodinámica del agua en el suelo. Interfase aire-agua. Componentes del potencial del agua en el suelo. Principios del movimiento del agua en el suelo. Zona no saturada y saturada. Conductividad hidráulica en condiciones de no saturación. Procesos físicos en el movimiento de solutos. Transporte acoplado de calor, agua y vapor de agua. Transporte de contaminantes |
Objetivos
Los objetivos se establecen en base a resultados del aprendizaje del alumno: 1) Reconoce y describe las propiedades físicas y químicas del suelo a fin de analizar su influencia en los procesos fisicoquímicos que afectan el transporte y destino de los contaminantes en el suelo, con base en definiciones conceptuales, técnicas analíticas de campo y laboratorio estandarizadas. 2) Reconoce e interpreta básicamente procesos fisicoquímicos relevantes en el suelo que involucran impactos ambientales mediante descriptores conceptuales, aplicación de herramientas matemáticas simples y realización de prácticas de laboratorio. 3) Comprende los mecanismos básicos que gobiernan el transporte y transformación de materia y calor en el suelo a fin de cuantificar en forma simplificada su distribución espacio temporal a través de herramientas matemáticas sencillas. |
Conocimientos específicos previos para cursar la asignatura
Se requieren conocimientos de quimica general, física, ecuaciones diferenciales, mecánica de fluidos. |
Metodología de enseñanza
La asignatura cuenta con clases teóricas, trabajos prácticos en laboratorio, trabajos prácticos en campo y resolución de problemas. |
Programa Analítico
Unidad 1: Introducción. Propiedades físicas del suelo. |
Contaminantes en el complejo suelo - agua. Casos de estudio de polución y contaminación de suelos. Relaciones de masa/volumen de los constituyentes del suelo. Superficie específica. Granulometría. Análisis granulométrico. Ensamblaje y organización de las partículas. Estructura. Clases. Importancia de la estructura. Porosidad. Estabilidad estructural. Densidad del suelo. |
Unidad 2: La fracción mineral |
Alteración y génesis de las arcillas. Generalidades. Alteración. Minerales de arcilla. Estructura interna. Oxihidróxidos amorfos y cristalinos en los suelos (hierro, aluminio, manganeso, sílice). |
Unidad 3: Materia orgánica del suelo |
Materia orgánica (MO) en suelos. Relación entre factores formadores de suelos y contenido de MO. Composición. Fraccionamiento. Estructura. Substancias húmicas. Interacción con metales. |
Unidad 4: Contenido de agua en el suelo y potencial |
El agua en el suelo. Estados energèticos del agua en el suelo. Componentes del potencial del agua en el suelo: gravitacional, osmòtico, neumàtico, matricial, hidrostàtico. Curva característica. Histèresis. Funciones de pedotransferencia. Relaciòn de Brooks-Corey. Ecuaciòn de Van Genutchen. |
Unidad 5: Movimiento del agua en el suelo. |
Darcy: flujo saturado. Flujo no saturado. Ecuaciòn de Richards. Modelo del Green-Ampt. Mecanismos de transporte de solutos. Ecuaciòn de transporte. |
Unidad 6: Fundamentos de la mecánica del movimiento de DNAPL-NAPL en suelo |
Fundamentos de la mecánica del movimiento de DNAPL-NAPL en suelo. Tensión interfacial. Fase humectante. Saturación de la fase humectante. Curvas Pc-SW. Presión de desplazamiento. Permeabilidad relativa. NAPL residual. LNAPLs. Casos de aplicación. |
Unidad 7: Intercambio ionico |
Intercambio iónico. Adsorción y absorción, fenómenos básicos, características del intercambio. Origen de las propiedades de cambio iónico en el suelo. Clases de iones cambiables y capacidad de cambio. Influencia de la temperatura. Cambio catiónico: efecto de la dilución, capacidad de cambio y valencia; influencia del material de cambio; poder de sustitución relativo. Cambio de aniones: adsorción negativa; adsorción y cambio de aniones. |
Unidad 8: pH y salinidad |
pH y Salinidad.Mecanismos de regulación del pH de los suelos: suelos ácidos, suelos calizos y suelos halomorfos. Salinidad y sodicidad en suelos. Causas de salinidad. Fuentes de sales solubles. Parámetros de salinidad y sodicidad. Clasificación. Efectos de las sales y el sodio en el suelo. Causas de problemas ambientales debido a salinidad. |
Unidad 9: Flujo de calor y temperatura del suelo |
Flujo de calor y temperatura del suelo. Régimen térmico del suelo. Mecanismo de transmisión de calor en el suelo. Propiedades térmicas del suelo. Ecuación de flujo de calor por conducción. Flujos acoplados. Medida de la temperatura del suelo. Efectos de la temperatura del suelo y sus variaciones. |
Unidad 10: Componente aire |
Componente aire: aireaciòn y fenòmenos de oxido reducciòn en el suelo. La atmòsfera del suelo. Los gases disueltos. Flujo de gases por difusiòn. Medida del estado de aireaciòn de los suelos.
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Bibliografía
Bibliografía básica |
Porta Casanellas, J.; López-Acevedo Reguerín, M.; Roquero de Laburu, C. |
Soriano Soto, Ma.D.; Pons Martí, V. |
Tan, K.H. |
Porta Casanellas, J.; López-Acevedo Reguerín, M. |
Jackson, M.L. |
Bonneau, Maurice y Souchier, Bernard. |
Hillel, D. |
Pansu, M.; Gautheyrou, J. |
Faithfull, Nigel T. |
Llorca Llorca, R.; Carrascosa, I. B. |
Conti, M. (coord.). |
Domènech Xavier; Peral, José. |
Tindall, J. A., Kunkel, J. R, and Anderson, D. E. |
Bibliografía complementaria |
Wild, Alan. |
Duchaufour, P. |
Cobertera, E. |
Duchaufour, P. |
Buckman, Harry O. y Brady, Nyle C. |
Navarro, Ginés. |
Cronograma de actividades
Introducción a la asignatura. Propiedades físicas del suelo. | Semana 1 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Propiedades físicas de suelo. La fracción mineral de suelos | Semana 1 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Guía de problemas sobre propiedades físicas de suelos | Semana 2 | Tipo: EP | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Andrea Alejandra Gomez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Toma de muestras. Rotulado- Preparación-acondicionamiento de muestras - Determinación de densidad real, densidad aparente, porosidad. Textura VIDEOS | Semana 2 | Tipo: PC | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Andrea Alejandra Gomez | |||
Descripción: Trabajo de gabinete en reemplazo de la salida a campo y trabajos prácticos de propiedades físicas de suelos. |
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Observaciones: |
CUESTIONARIO 1 (Tema 1 y 2) Aplicaciones | Semana 3 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Materia orgánica | Semana 3 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio | |||
Descripción: Laboratorio Sedimentología |
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Observaciones: |
Determinación de materia orgánica de los suelos | Semana 4 | Tipo: PL | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Andrea Alejandra Gomez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
CUESTIONARIO 2 – TEMA 3 MO. Agua en el suelo- Potencial. | Semana 4 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: Laboratorio Medio Ambiente |
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Observaciones: |
Curva característica-Histéresis-Funciones de pedotransferencia | Semana 5 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Flujo saturado – Permeabilidad VIDEO | Semana 5 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Andrea Alejandra Gomez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Guía de problemas relacionados a potenciales del agua en suelo, movimiento en zona saturada | Semana 6 | Tipo: EP | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: Laboratorio informática |
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Observaciones: |
CUESTIONARIO 3 – TEMA 4 Aplicación del software RETC | Semana 6 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: Principios y manejo de software RETC |
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Observaciones: |
Infiltración - Modelo Green-Ampt | Semana 7 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Carlos Alberto Vionnet | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Determinación de capacidad de infiltración. VIDEO- DATOS ANTERIORES | Semana 7 | Tipo: PC | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez, Carlos Alberto Vionnet | |||
Descripción: Tareas de gabinete en reemplzado de salida a campo por COVID-19 |
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Observaciones: |
Guía aplicación de G-A. | Semana 8 | Tipo: EP | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
CUESTIONARIO 4 – TEMA 5. Flujo no saturado 1 | Semana 8 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Flujo no saturado 1 - Transporte | Semana 9 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Transporte | Semana 9 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: Laboratorio Medio Ambiente |
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Observaciones: |
Guia de problemas. Flujo no saturado y transporte | Semana 10 | Tipo: EP | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Mecánica del movimiento de DNAPLs 2 | Semana 10 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
CUESTIONARIO 5 – TEMA 5 Y 6. Capacidad de intercambio catiónico | Semana 11 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Capacidad de intercambio catiónico | Semana 11 | Tipo: PL | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Andrea Alejandra Gomez | |||
Descripción: Laboratorio medio ambiente |
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Observaciones: |
Capacidad de intercambio cationico | Semana 12 | Tipo: PL | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Andrea Alejandra Gomez | |||
Descripción: Laboratorio de Medio Ambiente |
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Observaciones: |
pH y salinidad VIDEOS | Semana 12 | Tipo: TP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Andrea Alejandra Gomez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
CUESTIONARIO 6 – TEMA 7 y 8 - Flujo de calor | Semana 13 | Tipo: PL | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Carlos Alberto Vionnet | |||
Descripción: Laboratorio de ambiente |
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Observaciones: |
Flujo de calor y temperatura del suelo 1 | Semana 13 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Carlos Alberto Vionnet | |||
Descripción: Clase de consulta |
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Observaciones: |
Guía problemas | Semana 14 | Tipo: EP | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Andrea Alejandra Gomez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Taller integrador | Semana 14 | Tipo: PI | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Consula | Semana 15 | Tipo: C | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Recuperatorio cuestionarios | Semana 15 | Tipo: E | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Nancy Guadalupe Baraggio, Andrea Alejandra Gomez, Leticia Beatriz Rodriguez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Requerimientos para regularizar
1) Asistencia (y participación) en clases de práctica/laboratorio. 2) 6 evaluaciones en formato de cuestionarios en la plataforma e-FICH. Al finalizar el cursado de la asignatura, se podrán recuperar como máximo tres de ellos. (). 3) Entrega de la resolución de problemas seleccionados de las guías al inicio de las clases de discusión de las mismas. La entrega deberá realizarse en la fecha definida en el cronograma. Si el/la alumno/a tuviera alguna causa que justifique el incumplimiento de la entrega, por favor ponerse en contacto con la cátedra antes del vencimiento. De lo contrario se considerará no entregado. 4) Entrega grupal de los resultados y/o discusión de los prácticos de laboratorio. La entrega deberá realizarse en la fecha definida en el cronograma. Si el/la alumno/a tuviera alguna causa que justifique el incumplimiento de la entrega, por favor ponerse en contacto con la cátedra antes del vencimiento. De lo contrario se considerará no entregado. Actividades que den cuenta de un seguimiento de la asignatura y manejo adecuado de conceptos básicos de la misma. a) 75% de asistencia a clases prácticas y laboratorios. b) Promedio de las evaluaciones o sus respectivos recuperatorios entre 40-60%. Ninguno menor a 40 %. c) Aprobación del 80 % de la resolución de los problemas seleccionados de las guías entregadas antes de la clase práctica respectiva y de los prácticos de laboratorio. Se podrán recuperar/rehacer dichos problemas en cuyo caso la nota será Aprobado (60%). |
Requerimientos para promover
Actividades que den cuenta de un manejo suficiente e integral de conceptos relacionados con la materia. a) 75% de asistencia b) Promedio mínimo del 70 % en las evaluaciones o en sus respectivos recuperatorios. La calificación en ninguna debe ser inferior a 60%.
c) Promedio mínimo de 70 % de las actividades de los incisos 3 y 4, ninguna con calificación menor a 60%. PROMOCIÓN FINAL DE LA MATERIA 1) examen teórico/práctico escrito al finalizar el cursado. 2) examen oral individual al finalizar el cursado. |
Examen final
Alumnos regulares |
Examen teórico-práctico sobre cualquiera de los temas vistos en clase. Suele contar de dos partes.
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Alumnos libres |
Además de lo consignado en el apartado anterior, deben realizar/explicar alguno de los prácticos de laboratorios desarrollados durante el cuatrimestre. |
Evaluaciones
Fecha | Tipo | Modalidad | Descripción |
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11-12-2020 | Otras Evaluaciones | Escrita | Recuperatorio. |
Información complementaria
Los horarios de las clases de consulta se coordinaran con los docentes de la asignatura. |