Water, Chemistry, and Student Education: Exercises and Activities for Environmental Awareness

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Miguel Reina
Alicia Rojas López

Abstract

Water is an essential resource for life and plays a fundamental role in chemistry and environmental processes. Nevertheless, its availability and quality are affected by climate change, pollution, and overuse. This study aims to develop a compendium of conceptual and numerical exercises that link chemistry with the hydrosphere and its environmental impact, in order to promote awareness and understanding of concepts and processes among students and faculty at the Facultad de Química of UNAM. A survey was administered to 100 students and 40 faculty members to assess their knowledge of water and the environment. The results revealed a generalized lack of knowledge of basic topics, such as the 2030 Agenda and water purification methods. Based on these findings, 40 exercises were designed addressing the water cycle, water pollution, and the relevance of plankton in aquatic ecosystems. The exercises include numerical problems applied to real-world situations, such as calculating biochemical oxygen demand in contaminated bodies of water. This work underscores the importance of environmental education in the training of chemistry students and proposes the implementation of these exercises in the free extracurricular mobile application GALIO to foster a responsible attitude toward the environment.

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References

Arroyo, A. B. y Ramírez, J. M. (2019). Química ambiental: fundamentos y aplicaciones. Editorial Universitaria.

Baird, C., y Cann, M. (2012). Environmental chemistry (5th ed.). W. H. Freeman and Company.

Bernal Pérez, R. J., Orrantia Cavazos, J.-R., Trejo Candelas, L.-M., y Sánchez Graillet, L. A. (2024). Ciencia y sociedad: una ventana a la visión CTS en la formación sociohumanística de las carreras de la Facultad de Química, UNAM. Educación Química, 35(Especial). https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2024.4.89408e

Comisión Nacional de Evaluaciones de la Política y Desarrollo Social. (2015). Medición de la pobreza 2014. https://blog.coneval.org.mx/wpcontent/uploads/2015/07/Comunicado005_Medicion_pobreza_2014.pdf

Connors, K. A. (1990). Chemical kinetics: The study of reaction rates in solution. Wiley-VCH.

Crippa, M., Guizzardi, D., Pagani, F., Banja, M., Muntean, M., Schaaf, E., Monforti-Ferrario, F., Becker, W. E., Quadrelli, R., Risquez Martin, A., Taghavi-Moharamli, P., Köykkä, J., Grassi, G., Rossi, S., Melo, J., Oom, D., Branco, A., San-Miguel, J., Manca, G., Pisoni, E., Vignati, E., y Pekar, F. (2024). GHG emissions of all world countries. Publications Office of the European Union. https://doi.org/10.2760/4002897

Dix, B., y Maric, D. (2019). Atmospheric chemistry and physics: From air pollution to climate change (3rd ed.). John Wiley y Sons.

Eger, A. M., Marzinelli, E. M., BeasLuna, R., et al. (2023). The value of ecosystem services in global marine kelp forests. Nature Communications, 14, 1894. https://doi.org/10.1038/s41467-023-37507-7

García Franco, A. Chamizo, J. A. Catalá Rodes, R. M. (2024). Ciencias, Tecnologías y Sociedades. La Nueva Escuela Mexicana, Educación Química, 35(ed. especial). https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2024.4.88942e

Hernández del Barco M., Sánchez J., Corbacho I., Cañada, F. (2025). Filtro Lento en Arena: una experiencia de educación científica en el contexto de la sostenibilidad integral. Educación Química, 36(2), https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2025.2.87037

International Decade for Action, Water for Life 2005–2015. (2014). Organización de las Naciones Unidas. https://www.un.org/waterforlifedecade/scarcity.shtml

Langat, F. K., Kibet, J., y Okanga, F. (2024). Furan and phenol-based contaminants in the borehole water quality of the Kerio Valley Water Basin, Kenya. Progress in Chemical and Biochemical Research, 7(2), 143–153. https://doi.org/10.48309/pcbr.2024.427199.1322

Loer, S. A., Scheeren, T. W. L., y Tarnow, J. (1997). How much oxygen does the human lung consume? Anesthesiology, 86(3), 532–537. https://doi.org/10.1097/00000542-199703000-00020

López, R. (2019). El fitoplancton, básico para la vida en la Tierra. Gaceta UNAM. https://www.gaceta.unam.mx/el-fitoplancton-basico-para-la-vida-en-la-tierra/

Manahan, S. E. (2017). Environmental chemistry (10th ed.). CRC Press.

Massuti, M. M. R. (1950). Introducción al estudio del plancton marino (Vol. 1). Barcelona.

Masters, G. M., y Ela, W. P. (2007). Introduction to environmental engineering and science (3rd ed.). Pearson.

Metcalf y Eddy, Inc. (2013). Wastewater engineering: Treatment and resource recovery (5th ed.). McGraw-Hill Education.

MeviSchutz, J., y Grosse, W. (1988). The importance of water vapour for the circulating air flow through Nelumbo nucifera. Journal of Experimental Botany, 39(9), 1285–1291. https://doi.org/10.1093/jxb/39.9.1285

Morrison, R. T., y Boyd, R. N. (1992). Organic chemistry (6th ed.). Prentice Hall.

Nóbrega, L. C., Santana, A. M., de Lima, G. B., Ribeiro, Q. R., Dantas F. F., y de Filgueiras, M. J. (2025). Experimentación y contextualización en la enseñanza de química con la temática de la palma forrajera. Educación Química, 36(2). https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2025.2.88145

Orozco Barrenetxea, C. (2007). Problemas resueltos de contaminación ambiental: Cuestiones y problemas resueltos (Vol. 1). Thomson.

PNUMA y UNESCO. (1975). Carta de Belgrado: Marco global para la educación ambiental. Seminario Internacional de Educación Ambiental, Belgrado, Yugoslavia.

Pino, A. L. (2024). Evaluación de una metodología de enseñanzaaprendizaje en Química verde. Educación Química, 35(3). https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2024.3.87434

Programa Mundial de la UNESCO de Evaluación de los Recursos Hídricos. (2015). The United Nations world water development report 2015: Water for a sustainable world. UNESCO. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000378890/PDF/378890spa.pdf.multi

Rosero, M. C., Peña, A. C., y Arteaga, D. (2025). Quimicocos de papel: una apuesta divertida para estudiar los principios de la química verde. Educación Química, 36(2). https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2025.2.87006

Sawyer, C. N., McCarty, P. L., y Parkin, G. F. (2003). Chemistry for environmental engineering and science (5th ed.). McGraw-Hill.

Schwarzenbach, R. P., Gschwend, P. M., e Imboden, D. M. (2016). Environmental organic chemistry (3rd ed.). Wiley.

Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales. (2009). Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento. México. https://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Publicaciones/Publicaciones/Libros/02AlcantarilladoSanitario.pdf

SEMARNAT. (2016). Informe de la situación del medio ambiente en México: Compendio de estadísticas ambientales, indicadores clave, de desempeño ambiental y de crecimiento verde (Edición 2015). SEMARNAT.

Seribeli, F. L., y dos Santos, A. K. (2025). Microplásticos: aproximación al tema en la escuela secundaria. Educación Química, 36(1). https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2025.1.87748

Shiklomanov, I. (1993). In P. H. Gleick (Ed.), Water in crisis: A guide to the world’s fresh water resources (pp. 7–14). Oxford University Press.

Stumm, W., y Morgan, J. J. (1996). Aquatic chemistry: Chemical equilibria and rates in natural waters (3rd ed.). Wiley-Interscience.

Xenia, S.-C., Rene, V.-L., Francisco, C.-P., y Rigoberto, M. (2014). Resistencia al clima tropical de aceros galvanizados con y sin recubrimiento. Ingeniería, Investigación y Tecnología, 15(4), 437–447.

Zhang, Y., Liu, Y., Xu, Z., y Sun, S. (2023). Air quality, climate and public health. Frontiers Media SA.

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