Hidrosfera y Química Ambiental: Propiedades, Distribución y Clasificación del Agua

Definición de la Hidrosfera:
- Es un manto discontinuo de agua que ocupa el $70\%$ de la superficie del planeta.
- Composición atmosférica relacionada: Además de gases, incluye líquidos (agua en las nubes) y sólidos (polen, esporas, polvo, microorganismos, sales, cenizas y cristales de hielo).
- Disponibilidad humana: Solo alrededor del $1\%$ del agua de la hidrosfera es fácilmente utilizable para las necesidades humanas.
Distribución del Agua en la Tierra:
- Tierra (superficie sólida): $29\%$ .
- Agua Salada: $68\%$ .
- Agua Dulce: $3\%$ .
Desglose Detallado del Agua Global:
- Agua salada: $97,5\%$ .
- Agua dulce: $2,5\%$ .
  - Glaciares: $2,04\%$ .
  - Aguas subterráneas: $0,57\%$ .
  - Lagos y ríos: $0,01\%$ .
  - Atmósfera: $0,001\%$ .
  - Biosfera: $0,00004\%$ .
Distribución en el Cuerpo Humano:
- Agua Total: $50\%$
- Sólidos: $40\%$
- Desglose del contenido acuoso:
  - Agua Intracelular: $40\%$
  - Agua Intravascular o plasma: $40\%$
  - Agua Interstitial: $15\%$
- Otros componentes sólidos señalados: Proteínas, carbohidratos y grasas.

Criterios de Clasificación:
1. Estado Físico.
2. Propiedades.
3. Circunstancia.
4. Microbiología.
Clasificación por Estado:
- Sólido.
- Líquido.
- Gaseoso.
Clasificación por Propiedades:
- Agua Blanda: Pobre en minerales.
- Agua Dura: De origen subterráneo, contiene elevado valor mineral.
- Agua Pesada: Los dos átomos de hidrógeno son sustituidos por dos de deuterio.
- Aguas Grises: Provenientes del uso doméstico.
- Aguas Negras: Aguas residuales contaminadas.
Clasificación por Circunstancia:
- Agua subterránea.
- Agua de deshielo.
- Agua fósil.
- Agua dulce.
- Agua superficial.
- Agua mineral: Rica en minerales.
- Agua salubre: Ligeramente salada.
- Agua de mar.
- Salmuera: Con elevado $HCl$ (según la fuente) o salinidad extrema.
Clasificación por Microbiología:
- Agua potable.
- Agua residual.

Según Desplazamiento:
- Precipitación Vertical: Lluvia, lluvia congelada, llovizna, nieve, granizo blando, gránulos de nieve, perdigones de hielo, aguanieve, pedrisco y cristal de hielo.
- Precipitación Horizontal (Asentada): Rocío, escarcha, congelación atmosférica e hielo glaseado.
Según su Estado:
- Precipitación Líquida: Lluvia, lluvia helada, llovizna, llovizna helada y rocío.
- Precipitación Sólida: Nevasca, granizo blando, gránulos de nieve, perdigones de hielo, lluvia helada, granizo, prisma de hielo, escarcha, congelación atmosférica.

Propiedades Principales:
- Excelente solvente.
- Alta tensión superficial.
- Alta entalpía de vaporización.
- Alta constante dieléctrica.
- Densidad máxima a $4\,°C$ .
- Transparente en el espectro visible.

Hidroquímica: Es el estudio de la composición del agua. Los cambios hidroquímicos resultan de la interacción del agua con la atmósfera y las fases minerales en superficies saturadas y no saturadas.
Interacciones Químicas por Etapa:
- Agua de Lluvia (Recarga): Contiene elementos disueltos como $SO_2$ y $CO_2$ atmosféricos, $Cl^-$ , $Na^+$ y $K^+$ en áreas costeras. Presenta contaminantes como $SO_x$ y $NO_3^-$ .
- Agua en el Suelo (Infiltración): Se incorpora $CO_2$ del suelo, aumentan los iones por evaporación, ocurre la oxidación de materia orgánica y disolución de sustancias húmicas. Se liberan $Ca^{2+}$ , $Mg^{2+}$ , $K^+$ y $Na^+$ por hidrólisis de silicatos.
- Agua en el Acuífero: En suelos carbonatados se enriquece en $Ca^{2+}$ y $Mg^{2+}$ . Se adicionan $NO_3^-$ , $PO_3^{-}$ y sales de fertilizantes.
Procesos Químicos Involucrados:
- Hidrólisis.
- Reducción bacteriana y degradación.
- Oxidación/Reducción.
- Disolución/Precipitación.
- Carbonatación.
- Adsorción e intercambio iónico.
Destino del Agua Precipitada:
1. Escurrimiento (Escorrentías): Alimenta ríos, lagos y lagunas.
2. Infiltración: Pasa a terrenos permeables formando aguas subterráneas.

Agua Natural: Constituida por una fase acuosa, una gaseosa y una o más fases sólidas. Las subterráneas adquieren gases del suelo por descomposición y respiración orgánica, reaccionando luego con minerales rocosos.
Aguas Minerales Naturales (Umbral > $1\,g/l$ ):
- Sulfatadas: Predomina el anión $SO_4$ , acompañado de $Na$ , $Mg$ , $HCO_3$ y $Cl$ .
- Cloradas: Predomina el ion $Cl$ acompañado usualmente de $Na$ .
- Bicarbonatadas: Predomina el ion $HCO_3$ con $Ca$ , $Mg$ , $Na$ y $Cl$ .
Otras Definiciones:
- Aguas Residuales Municipales: Residuos líquidos originados por una comunidad.
- Agua Bruta: Agua sin tratamiento previo que entra a una planta.
- Aguas Muertas: Aguas con escasa o nula circulación y déficit de oxígeno.
- Agua Alcalina: Agua con pH > 7.

Acciones según el tipo de agua:
- Sulfuradas: Antialérgicas, desintoxicantes, antiflogísticas, antirreumáticas.
- Cloruradas: Anticatarrales, antiinflamatorias.
- Sulfatadas Cálcicas: Antialérgicas, sedantes, antiinflamatorias.
- Ferruginosas: Antianémicas y reconstituyentes.
- Radiactivas: Equilibradoras, sedantes.
- Oligometálicas: Diuréticas.

Bicarbonatadas sódicas: Agua de los Pajaritos (La Libertad) – Aplicación: Urolitiasis.
Bicarbonatadas cálcicas: Agua de San Mateo (Lima) – Aplicación: Hipersecreción gástrica.
Cloruradas sódicas: Chancos, Monterrey, Olleros (Ancash) – Aplicación: Bactericida.
Cálcicas bicarbonatadas sulfatadas: Baños La Juventud, Churín (Lima) – Aplicación: Diurética.
Sódicas Cálcicas bicarbonatadas: Yura (Arequipa) – Aplicación: Desintoxicante.
Bicarbonatadas Cloruradas sódicas: Baños de Jesús (Arequipa) – Aplicación: Empleo restringido.
Bicarbonatadas cálcicas: Baños de Ayacucho – Aplicación: Diurética.
Sulfatadas cálcicas magnésicas: Baños de Huancayo – Aplicación: Sedante.
Cloruradas sulfatadas sódicas: Pamplona (Lima) – Aplicación: Cicatrizante.
Cloruradas sódicas cálcicas: Baños de Chilca (Lima) – Aplicación: Colagoga.
Cloruradas carbonatadas: Huacachina (Ica) – Aplicación: Micronutriente.

Caso de Análisis: El Mar Aral de Kazajistán en Asia como ejemplo de problemática crítica del recurso hídrico.
Actividades de Estudiante: Desarrollo de infografías sobre propiedades (químicas, físicas y biológicas) y disponibilidad, además de una clasificación visual de todos los tipos de agua (potable, salada, dulce, dura, salobre, blanda, negra, gris, residual, municipal, alcalina).