MANUAL DE MUESTREO, TCNICAS DE

MEDICIN DE PARMETROS IN SITU, Y

ESTRATEGIAS DE MONITOREO PARA LA

VIGILANCIA DEL AGUA SUBTERRNEA

Diciembre 2015 Por Nir Livni, el Prof. Dror Avisar y la Dra. Hadas Mamane

Contenido 1. Prefacio ................................................................................................................................................. 1

2. Antecedentes Generales ....................................................................................................................... 2

2.1 Qu es el muestreo de agua? ...................................................................................................2

2.2 Tcnicas de muestreo de agua generales ...................................................................................2

2.3 Mtodo de perforacin de purga ...............................................................................................2

2.4 Mtodo de bajo flujo ................................................................................................................3

2.5 Resumen de los Mtodos ..........................................................................................................3

2.6 Plan de Muestreo .....................................................................................................................4

2.7 Criterios para el muestreo .........................................................................................................5

2.8 Frecuencia y duracin de los muestreos....................................................................................6

3. Equipos y Materiales para las Mediciones de Campo .............................................................................. 7

3.1 Tcnicas de Muestreo ...............................................................................................................7

3.1.1 Bomba sumergible ....................................................................................................................... 7

3.1.2 ESP - Bomba Sumergible Elctrica ............................................................................................... 8

3.1.3 Bomba de Membrana .................................................................................................................. 9

3.1.4 Desages (Bailers) ...................................................................................................................... 11

3.1.5 MLS Muestreador Multinivel .................................................................................................. 15

4. Equipo de Seguridad Personal para Muestreo de Agua Subterrnea .................................................... 17

5. Actividades y Medidas antes de Muestreo ............................................................................................. 19

5.1 Mediciones del nivel de agua subterrnea ............................................................................... 20

5.2 Medicin de la profundidad total de la perforacin ................................................................. 20

5.3 Equipo .................................................................................................................................... 20

5.4 Procedimiento ........................................................................................................................ 21

5.5 Medicin de profundidad al nivel fretico ............................................................................... 21

5.6 Medida de nivel de agua utilizando un peso y cinta mtrica (figura 8) ..................................... 22

5.7 Procedimiento ........................................................................................................................ 23

5.8 Medicin de nivel de agua con un medidor de nivel de agua (figura 9) ..................................... 23

6. Purga in Situ y Parmetros Medidos ....................................................................................................... 24

7. Tcnicas para la recogida de muestras de agua subterrnea, dependiendo de los parmetros a

analizar ........................................................................................................................................................ 27

7.1 Aniones ............................................................................................................................................. 27

7.2 Mayor y menor de cationes ..................................................................................................... 27

7.3 Muestreo de Gases disueltos: N2, Ar, CH4,O2, CO2, y He-4 ........................................................... 27

7.3.1 Equipo ........................................................................................................................................ 27

7.3. 2 Procedimiento (figura 10) ......................................................................................................... 28

7.4 CFC y otros compuestos orgnicos voltiles halogenados (COV) ............................................... 29

7.4.1 Equipo ........................................................................................................................................ 29

7.4.2 Procedimiento ............................................................................................................................ 30

7.5 Pesticidas ............................................................................................................................... 31

7.5.1 Equipo ........................................................................................................................................ 31

7.5.2 Procedimiento de extraccin ..................................................................................................... 32

7.5.3 Anlisis ....................................................................................................................................... 33

7.6 Componentes radiactivos ........................................................................................................ 33

8. Preservacin y Transporte de las Muestras ........................................................................................... 35

9. Controlar y reportar los resultados ........................................................................................................ 35

10. Observaciones y Consideraciones Adicionales Garanta de Calidad/Control de Calidad .................. 38

11. Referencias ............................................................................................................................................ 38

Lista de Figuras Figura 1: Mecanismo de bomba sumergible ............................................................................................... 7

Figura 2: Rundfos Redi-Flo2 ........................................................................................................................ 8

Figura 3: Solint bomba de membrana 407 ............................................................................................. 10

Figura 4: Mecanismo de bomba de membrana .......................................................................................... 11

Figura 5: Desage de fuente de punto, modelo 429 1,5", 1" y 0.5" de dimetro - solint ....................... 14

Figura 6: Waterloo Multilevel Groundwater Monitoring System.salint ................................................. 15

Figura 7: Puertos de Acero Inoxidable para un Sistema Waterloo MLS ..................................................... 16

Figura 8: Plopper (ref: gua Australiana de aguas subterrneas) ............................................................... 22

Figura 9: Medidor de nivel de agua (ref: gua Australiana de aguas subterrneas) ................................... 24

Figura 10: Coleccion y analisis de aguas subterraneas para analisis de gases disueltos por

cromatografia(ref: USGS) .......................................................................................................................... 29

Figura 11: Botella de boca estrecha de Wheaton ........................................................................................ 30

file:///E:/WRC/in%20process/Gua%20de%20Muestreo%20de%20Agua%20Subterrnea%20version%20final.docx%23_Toc439249461file:///E:/WRC/in%20process/Gua%20de%20Muestreo%20de%20Agua%20Subterrnea%20version%20final.docx%23_Toc439249462file:///E:/WRC/in%20process/Gua%20de%20Muestreo%20de%20Agua%20Subterrnea%20version%20final.docx%23_Toc439249463file:///E:/WRC/in%20process/Gua%20de%20Muestreo%20de%20Agua%20Subterrnea%20version%20final.docx%23_Toc439249464file:///E:/WRC/in%20process/Gua%20de%20Muestreo%20de%20Agua%20Subterrnea%20version%20final.docx%23_Toc439249466file:///E:/WRC/in%20process/Gua%20de%20Muestreo%20de%20Agua%20Subterrnea%20version%20final.docx%23_Toc439249467file:///E:/WRC/in%20process/Gua%20de%20Muestreo%20de%20Agua%20Subterrnea%20version%20final.docx%23_Toc439249470file:///E:/WRC/in%20process/Gua%20de%20Muestreo%20de%20Agua%20Subterrnea%20version%20final.docx%23_Toc439249470

Lista de Tablas Tabla 1: bomga sumergible - ventajas y desventajas ................................................................................... 8

Tabla 2: bomba de membrana - ventajas y desventajas ............................................................................ 10

Tabla 3: Bailer - ventajas y desventajas ...................................................................................................... 12

Tabla 4: MLS - ventajas y desventajas......................................................................................................... 16

Tabla 5: componentes radiactivos: Manipulacin de la muestra, preservacin, e Instrumentacin ........ 34

Tabla 6: Resumen de la preparacin de muestras ...................................................................................... 36

Lista de Videos Video 1: Video de animacin de las aguas subterrneas de bajo flujo de purga utilizando una bomba de

bladder: ......................................................................................................................................................... 3

Video 2: 5 etapas de vdeo para el muestreo de las aguas subterrneas Proyecto EPIRB: ....................... 5

Video 3: Bomba de Membrana Solinst 407 con audio ................................................................................. 9

Video 4: Medicin de nivel de agua en un pozo ......................................................................................... 23

1

1. Prefacio

La literatura tcnica en muestreo de agua subterrnea proporciona una gran cantidad de

informacin sobre ciertos aspectos de un programa de muestreo eficiente.

Sin embargo, las recomendaciones para la realizacin de programas de muestreo de aguas

subterrneas hacen hincapi en el uso de "apropiado" de la perforacin y de los mtodos de

muestreo o alternativas de materiales que permitan la recoleccin de muestras representativas.

Esto deja muchas decisiones crticas abiertas a discrecin, cuando los datos en la configuracin

hidrogeolgica o componentes qumicos disueltos son incompletos. Este manual ofrece

recomendaciones para establecer un punto de muestreo as como la realizacin de un esfuerzo de

muestreo eficiente, que debe ser suficiente para satisfacer las necesidades de la mayora de las

investigaciones de rutina en aquello relacionado a las aguas subterrneas.

En muchos casos, los detalles y las precauciones que se deben considerar en la planificacin de

un esfuerzo de muestreo representativo, no pueden predecirse hasta que se encuentren

disponibles una cantidad considerable de datos de alta calidad del muestreo preliminar.

Debe tenerse cuidado desde el principio en asegurar una recopilacin de datos hidrolgicos y

qumicos imparciales exacta durante en todos los esfuerzos de monitoreo. El conjunto de datos

deben ser sometidos a continuacin a escrutinio constante y a una reevaluacin en tanto la

situacin se define ms claramente. Este enfoque es lgico y rentable. Los programas

pobremente concebidos o programas de muestreo "cocinados" en ltima instancia terminan

generando escasez de datos y considerables gastos a largo plazo. El enfoque lgico y gradual

tambin facilita una revisin reguladora de los datos permitiendo la toma de decisiones para

evaluacin o de las medidas correctivas necesarias.

2

2. Antecedentes Generales

2.1 Qu es el muestreo de agua?

El monitoreo de agua subterrnea proporciona datos sobre la calidad y cantidad de las aguas

subterrneas y es un aspecto integral para la administracin de las mismas. El muestreo de aguas

subterrneas para obtener el anlisis de sus componentes qumicos es parte de esta estrategia.

Idealmente, tal muestreo y anlisis deben realizarse sobre una base regular donde se extrae agua

subterrnea para una variedad de usos. Dependiendo del propsito de la supervisin, se pueden

probar diferentes parmetros.

El objetivo del muestreo de agua subterrnea es obtener una muestra con disturbio mnimo a las

condiciones hidrogeolgicas y geoqumicas in situ.

2.2 Tcnicas de muestreo de agua generales Existen dos principales mtodos de muestreo que pueden emplearse para obtener una muestra

representativa de las aguas subterrneas. Estos son el mtodo de perforacin de purga y el

mtodo de muestreo de bajo flujo. El tipo de mtodo a utilizar es determinado de acuerdo al

diseo de la bomba. Generalmente el mtodo de perforacin de purga otorga resultados

representativos en una muestra asegurando la eliminacin del agua estancada dentro de la

perforacin, mientras que el mtodo de bajo flujo esta diseado para mantener el agua estancada

dentro de la perforacin, en tanto se obtiene una muestra representativa directamente del acufero

a travs del intervalo evaluado a la profundidad de la bomba.

2.3 Mtodo de perforacin de purga El propsito del muestreo de agua subterrnea es recuperar una muestra de agua que represente

las caractersticas del agua por debajo de la superficie de la tierra. En este mtodo, en orden de

obtener una muestra representativa es necesario eliminar el agua estancada del revestimiento de

la perforacin antes de toma una muestra. Esto se denomina purga. Se recomienda que deben

eliminarse por lo menos tres volmenes de la cubierta de agua antes de muestreo. Generalmente

el bombeo de la perforacin es continuo, incluso despus de que los tres volmenes del

revestimiento se han quitado y hasta el momento en que el pH, EC y la temperatura del agua de

descarga se observan para estabilizar. Slo entonces se considera la muestra obtenida para ser

representativa de las aguas subterrneas que residen en el acufero que rodea la el revestimiento

3

de la perforacin. Importante: La perforacin tiene que ser purgada antes

de cada evento de muestreo.

2.4 Mtodo de bajo flujo El mtodo de bajo flujo emplea bombas de muestreo diseadas especficamente. El principio

detrs de este mtodo es extraer el agua de formacin a travs del revestimiento de la perforacin

(o intervalo aislado) aproximadamente al mismo ritmo que sale de la formacin, sin perturbar la

columna de agua estancada por encima. Esto se logra mediante el bombeo a un ritmo, que se

traduce en una reduccin mnima del nivel del agua en la perforacin. El mtodo tambin tiene la

ventaja de reducir al mnimo el arrastre de sedimentos en el agua de la que se debe tomar la

muestra. Adems, el tiempo requerido para el muestreo es mucho menor que el del mtodo de

perforacin de purga tradicional, que requiere un mnimo de tres volmenes del revestimiento

para ser bombeado, antes de que se puede obtener una muestra representativa. Las tasas de flujo

tpico para muestreo de bajo flujo son del orden de 1 a 2 L/min.

Las bombas de muestreo de bajo caudal generalmente incorporan un pistn o membrana que es

operada por aire comprimido o gas. Las bombas operadas por pistn pueden levantar hasta 300

m cada una y obtener muestras de hasta profundidades tan grandes como 800 metros o ms.

Video 1: Video de animacin de las aguas subterrneas de bajo flujo de purga utilizando una bomba de bladder:

https://www.youtube.com/watch?v=KoNCHGms1Sk "Consultores 4T"

2.5 Resumen de los Mtodos Antes del muestreo de un pozo monitoreado, debe purgarse el mismo. Esto se puede hacer con

una serie de instrumentos. Los ms comunes de estos son (en orden de importancia): bomba

sumergible, bomba de membrana y desage. Tradicionalmente, se requera que se purgaran un

mnimo de tres volmenes del pozo; sin embargo, investigaciones han demostrado que mediante

el control de parmetros tales como el pH, conductividad, oxgeno disuelto, potencial de

oxidacin-reduccin, temperatura y turbidez durante el proceso de purga, es posible determinar

cundo el agua esttica ha sido purgada. A menudo, la estabilidad se alcanza antes de la purga

del pozo de los tres volmenes, reduciendo as el volumen de residuos a ser eliminados. Si, por el

contrario, despus de que se han retirado los tres volmenes del pozo, los parmetros qumicos

han no se han estabilizado segn los criterios anteriores, debern eliminarse volmenes

https://www.youtube.com/watch?v=KoNCHGms1Sk

4

adicionales. Si los parmetros no se han estabilizado en cinco

volmenes, es a discrecin del lder del proyecto el no recoger una muestra o continuar

purgando.

Debe mantenerse un registro de campo del volumen real de agua purgado del pozo junto con los

criterios utilizados para determinar cundo se ha logrado un volumen de purga adecuado.

Instrucciones adicionales y especficas acerca del procedimiento de purgado se describirn en el

captulo 6.

Todos los equipos deben ser descontaminados antes de su uso y entre pozos. Una vez se ha

completado la purga y se han preparado los recipientes limpios de laboratorio para las muestras,

se puede proceder al muestreo. El muestreo puede realizarse con cualquiera de los mencionados

instrumentos y no tiene que ser el mismo que el dispositivo utilizado para purgar. Pueden

utilizarse desages para obtener muestras despus de que se haya completado la purga con

bombas. Sin embargo no se recomienda el uso de desages en dispositivos de purga ya que es

muy probable este que este equipo disturbe el sistema de aguas subterrneas. Debe tenerse

cuidado al elegir el dispositivo de muestreo, ya que algunos (materiales y presin) afectarn la

integridad de la muestra.

El equipo de muestreo tambin debe ser descontaminado. El muestreo debe ocurrir en una

progresin desde el menor al mayor pozo contaminado, si esta informacin es conocida, con el

fin de minimizar a la posibilidad de utilizar el equipo contaminado en un pozo limpio.

2.6 Plan de Muestreo Es importante preparar correctamente un buen plan de muestreo. El plan describir dnde, qu,

por qu, cmo y cundo usted muestreara y quin lo llevara a cabo. El plan de muestreo debe ser

preparado en consulta con los involucrados, tcnicos de campo y laboratorio.

Al disear un control o plan de muestreo, se deben considerar cuestiones de posibles riesgos as

como el comportamiento estndar en el sitio de muestreo (descrito en detalle en el captulo 4).

Mediante la observacin de normas de seguridad bsica se minimizara el riesgo de accidentes y

garantizara la seguridad de los miembros de su grupo de muestreo.

5

Construya su plan de muestreo de agua subterrnea alrededor de las

siguientes preguntas:

Por qu est realizando un muestreo de campo?

Quin utilizar sus datos?

Cmo se utilizarn los datos?

Cmo se alcanzarn los datos?

Qu muestreara?

Qu calidad de datos necesita?

Qu mtodos podr utilizar?

Donde muestreara?

Cmo se preservar la muestra?

Cundo y con qu frecuencia se muestreara?

Quin estar involucrado y cmo?

Cmo sern los datos administrados y registrados?

Cmo se asegura de que sus datos son crebles?

Qu peligros existen asociados con el muestreo?

Cmo pueden estos riesgos ser mitigados?

Video 2: 5 etapas de vdeo para el muestreo de las aguas subterrneas Proyecto EPIRB:

https://www.youtube.com/watch?v=QtuDYS-WFOg

2.7 Criterios para el muestreo Los pozos existentes en un rea de estudio definen en gran medida los sitios potenciales para el

muestreo de las aguas subterrneas, sin embargo elementos naturales (como las fuentes termales)

o caractersticas artificiales (como los ejes de la mina o pozos) tambin pueden utilizarse para el

acceso de las aguas subterrneas. Es una prctica comn el muestrear cuerpos de agua superficial

y de lluvias para integrar la qumica de las aguas subterrneas. Diferentes criterios pueden

determinar que pozos debern muestrearse, incluyendo:

https://www.youtube.com/watch?v=QtuDYS-WFOg

6

Distribucin espacial y profundidad permitiendo la representacin

razonable a travs de y dentro del (de los) objetivo (s) acufero (s).

Distribucin espacial para permitir el desarrollo de las secciones transversales paralelas y

perpendiculares a las trayectorias del flujo regional de aguas subterrneas.

Profundidad a nivel del agua que van desde poca a gran profundidad para sistemas de aguas

subterrneas (incluyendo agua asentada y acuferos mltiples). Algunos piezmetros anidados o

multi-calentados deben ser muestreados para investigar variaciones qumicas de acuerdo a la

profundidad (desde el acufero de la napa fretica poco profunda, hasta los sistemas confinados

ms profundo) en un sitio.

Representacin de la diversa utilizacin de las tierras cubriendo grandes reas para agricultura,

los varios tipos de cultivos y sus prcticas de irrigacin y las reas industriales o urbanas. El

muestreo debe realizarse para indicar la potencial contaminacin de las aguas subterrneas con

especial referencia a los nutrientes, patgenos y pesticidas

Representacin de muestreo para describir la recarga y la naturaleza y alcance de la interaccin

de agua subterrnea/superficie. Por lo tanto, los pozos pueden seleccionarse sobre la base de

estar cerca de sitios de agua superficial (como arroyos, lagos, humedales y esteros)

Representacin de la diversidad de uso del agua subterrnea en el rea, incluyendo riego,

ganadera y suministro de agua domstico y urbano.

Las situaciones logsticas que definen la accesibilidad, tales como propiedad, funcionamiento,

condicin, acceso por carretera y la existencia del y naturaleza del equipo de perforacin (por

ejemplo, una bomba instalada).

2.8 Frecuencia y duracin de los muestreos La frecuencia y la duracin de los muestreos de agua subterrnea es un tema importante que debe

considerarse al disear un plan de muestreo. Por ejemplo, si la vigilancia es para una evaluacin

de los recursos bsicos de las aguas subterrneas, se recomienda un muestreo trimestral para los

niveles de aguas subterrneas, un muestreo anual de indicadores de calidad bsicos (por ejemplo,

7

conductividad elctrica (CE) y temperatura (T)) y como sea bsicamente

necesario para obtener otros parmetros de calidad (USGS, 2001).

3. Equipos y Materiales para las Mediciones de Campo

3.1 Tcnicas de Muestreo

3.1.1 Bomba sumergible Una bomba sumergible es una bomba que es capaz de colocarse bajo el agua y todava llevar a

cabo su propsito. Algunas bombas pueden estar diseadas para trabajar mientras estn

totalmente sumergidas, mientras que otras pueden ser sumergidas o colocadas en un lugar seco.

Es importante entender de qu tipo de bomba se trata para no incurrir en ningn dao cuando se

utilice.

Son numerosas las ventajas de una bomba sumergible. En primer lugar, tiene la ventaja de ser

auto-cebada porque la sustancia que est bombeando, generalmente agua, se encuentra en la

bomba. Adems, la bomba sumergible en realidad puede tener que hacer menos trabajo que una

bomba estndar, simplemente porque est ms cerca del lquido que bombea.

La bomba sumergible puede trabajar con un ndice del bajo flujo (~bajo de 400ml/min) y a una

velocidad de flujo alta (~ 30 l/min).

Figura 1: Mecanismo de bomba sumergible

8

Existen dos tipos principales de bombas sumergibles: bomba de membrana y electrobombas

sumergidas.

3.1.2 ESP - Bomba Sumergible Elctrica El motor elctrico gira como conjunto de engranajes, que impulsa la muestra hasta la lnea de

descarga.

Tabla 1: Bomba sumergible - ventajas y desventajas

Ventajas Desventajas

Construidas con diferentes materiales

Con una amplia gama de dimetros De fcil disponibilidad Para la evacuacin y muestreo de

aguas subterrneas, son posibles

tanto las tasas de bombeo altas como

bajas Proporcionan una muestra continua

por periodos extendidos de tiempo

Las unidades convencionales no pueden

bombear agua cargada de sedimento sin

daar la bomba Las bombas de pequeo dimetro son

relativamente caras Algunas bombas sumergibles son

demasiado grandes para pozos de

dimetros de 50 mm Puede sobrecalentarse si no se encuentran

sumergidas

Figura 2: Rundfos Redi-Flo2

9

3.1.3 Bomba de Membrana Una membrana flexible dentro del dispositivo que contiene vlvulas de retencin en cada

extremo.

El mecanismo de la bomba se coloca en el pozo. El gas de la superficie de la tierra se cicla entre

la membrana y la pared de muestreo, obligando a la muestra a entrar en la membrana y ser

conducido por encima de la lnea de descarga (se puede observar en el Video 3).

Video 3: Bomba de Membrana Solinst 407 con audio

https://www.youtube.com/watch?v=jn4DWd5aKjY

No hay contacto de aire/agua durante el muestreo, cumple las ms exigentes normas de la US

EPA para monitoreo de agua subterrnea VOC. La membrana asegura que aire o el gas

conducido, no tenga contacto con la muestra, evitando la desgasificacin o contaminacin de la

misma.

Es excelente para el flujo regular o el muestreo de bajo caudal, las bombas de acero inoxidable

pueden levantar desde profundidades hasta de 500 pies (150 m) por debajo del nivel.

Para determinar la cantidad de presin aplicada de bombeo para recuperar una muestra. 1 psi de

presin puede elevar una columna de 2,3 pies de agua, que es aproximadamente la mitad de la

altura de la columna de agua en pies, expresada en psi. Por ejemplo, si la entrada de la membrana

de la bomba est a 100 pies por debajo de la superficie de la tierra, necesitara aproximadamente

50 psi de presin para llevar una muestra a la superficie de la tierra, se deben agregar 10 psi

adicionales para permitir la prdida de la lnea.

https://www.youtube.com/watch?v=jn4DWd5aKjY

10

Tabla 2: Bomba de membrana - ventajas y desventajas

Ventajas Desventajas

La gas conducido no entra en contacto

con la muestra directamente,

minimizando problemas de aireacin o

de extraccin de gas

Se mantiene la integridad de la muestra

Fcil de utilizar

Difcil de limpiar aunque pueden utilizarse

tubera y membrana dedicadas

Slo es til a aproximadamente 100 pies de

profundidad

Para el muestreo profundo requiere grandes

volmenes de gas y ciclos ms largos.

El suministro de gas para la operacin (gas

envasado o compresor) es engorroso y difcil

de obtener

Figura 3: Solint bomba de membrana 407

11

3.1.4 Desages (Bailers) Los desages son un tipo de muestreador de cuchara utilizado en aguas subterrneas o pozos de

monitoreo, para recuperar una muestra de agua por debajo de la superficie de la tierra. Los

desages, como un grupo genrico, consisten en un tubo hueco con una vlvula de retencin en

la parte inferior y un asa en la parte superior. Para recuperar una muestra de agua de un pozo, un

cable de anclaje conectado a la manija en la parte superior del desage y este es bajado en el

pozo donde hace contacto con el agua subterrnea. El peso del desage hace que este comience a

sumergirse en el lquido. La presin hidrosttica del fluido empuja para arriba la vlvula de

retencin (generalmente una vlvula de bola) haciendo que la vlvula abra y el agua fluya en el

tubo, al igual que el agua que llena un popote cuando es sumergido en un vaso de agua. El agua

que entra en un desage buscar su propio nivel, por lo que un desage parcialmente sumergido

Figura 4: Mecanismo de bomba de membrana

12

ser parcialmente llenado y un desage completamente sumergido ser

completamente llenado. Cuando el desage ha llenado su nivel sumergido, la vlvula se cierra

evitando que el agua escape. El desage se recupera mediante el anclaje y la muestra descargado

a un contenedor de muestra de laboratorio adecuado, normalmente un frasco de 40ml (para

compuestos) o un tarro de cristal de 1 litro (para anlisis de metales).

Los desages se llenan cuando se hunden en el agua y la presin hidrosttica del fluido es mayor

fuera del desage que dentro del mismo. Esta diferencia de presin hace que la vlvula de

retencin en la parte inferior del desage abre y llena el desage hasta que el nivel interior del

mismo alcanza el nivel fuera del desage. En general, los materiales de construccin del desage

son ligeros (que tienen una gravedad especfica baja) para que sean fciles de usar en el campo.

El material ms comn de desage es polietileno de alta densidad, conocido por su resistencia

qumica, fuerza y bajo costo. Otros materiales incluyen PVC, Tefln y Acero Inoxidable. El

polietileno tiene una gravedad especfica de apenas menos de 1,0, lo que significa que los

desages se hundirn hasta que slo una pequea porcin quede flotando sobre la superficie del

agua.

Tabla 3: Bailer - ventajas y desventajas

13

Ventajas Desventajas

Las limitaciones prcticas slo son tamao y materiales

No necesita de ninguna fuente de energa porttil

Barato

Puede ser dedicado y colgado de un pozo reduciendo las posibilidades de contaminacin

cruzada

Mnima emisin de gases de compuestos orgnicos voltiles mientras la muestra se encuentra en el

desage

Fcilmente disponibles

En primer lugar, elimina el agua estancada

Mtodo rpido y simple para eliminar pequeos

volmenes de agua de purga

Posibilidad de causar aireacin de la muestra, lo que liberara VOCs y daara la calidad

de la prueba

Consumidor de tiempo, especialmente para pozos de grandes

14

Figura 5: Desage de fuente de punto, modelo 429 1,5", 1" y 0.5" de dimetro - solint

15

3.1.5 MLS Muestreador Multinivel Un muestreador multinivel modular es utilizado para muestrear los perfiles qumicos de las

aguas subterrneas y gases tanto en zonas saturadas y no saturadas.

El muestreo a intervalos de 3cm de profundidad se basa en el mtodo de dilisis de la clula y no

tiene ninguna limitacin de profundidad.

El muestreador puede utilizarse para el desarrollo o investigacin, as como en sistemas de

monitoreo de alerta temprana. (MLS, Daniel Ronen).

Los sistemas de MLS proporcionan una calidad de comprensin ms clara de las condiciones

sub-superficiales superior de los datos capturados cuando se supervisa una serie de intervalos

discretos aislados en varias profundidades en una perforacin nica. La informacin detallada

proporcionada por el multinivel en forma de flujo horizontal y vertical, junto con el muestreo

discreto de una zona en bsqueda de contaminantes, es necesaria para las evaluaciones exactas

del sitio.

Figura 6: Waterloo Multilevel Groundwater Monitoring System.salint

16

Tabla 4: MLS - ventajas y desventajas

Ventajas Desventajas

Menos agujeros perforados

Aislado de muestreo en zonas de contaminantes discretos

Caracterizacin de sitio de alta resolucin

Relativamente caro

Figura 7: Puertos de Acero Inoxidable para un Sistema Waterloo MLS

17

4. Equipo de Seguridad Personal para Muestreo de Agua Subterrnea

Se recomienda desarrollar un plan de seguridad general para cada viaje de muestreo. El

plan debe ser diseado para abordar los riesgos y pueden incluir cosas tales como:

La identificacin de peligro, evaluacin del riesgo y medidas para el control del peligro.

Peligros tpicos en muestreo incluyen:

Avera del vehculo o accidente, atascos en inundaciones

Exposicin a sustancias peligrosas, por ejemplo, qumicos descontaminantes, productos

txicos formados por preparacin de muestras o estabilizacin (por ejemplo, la

acidificacin) y gases txicos como sulfuro de hidrgeno

Riesgos de la temperatura, tpicamente quemaduras solares e insolacin

o Acciones a ser emprendidas para eliminar, reducir o controlar el riesgo

o Informacin, tal como la ubicacin de la instalacin mdica ms cercana y

procedimientos de emergencia.

Cuando se trabaja en el terreno, el equipamiento adecuado puede hacer la tarea ms segura.

Puede ser preventivo o para atraer la ayuda en el caso de un incidente. Elementos a

considerar cuando se muestrea incluyen, pero no se limitan a:

o Equipo integral de primeros auxilios

o Telfono mvil o satelital

o EPIRB (posicin de emergencia y baliza de identificacin)

o Extintor de incendios

o EPI (equipo de proteccin personal)

o MSDS (hoja de datos de seguridad del material) para cada sustancia qumica.

Los procedimientos de seguridad de campo se deben seguir para reducir la frecuencia y

gravedad de accidentes, lesiones o incidentes. Se deben aplicar los protocolos de

seguridad y salud ocupacional estndar establecidos por cualquier miembro del personal

18

involucrado en el trabajo de campo. Asegurar que se presta

atencin adecuada a la gestin de la seguridad en todas las actividades. A continuacin se

proporcionan algunos de los procedimientos de seguridad a seguir, que son especficos de

muestreo de campo de agua subterrnea.

Los procedimientos de seguridad antes de comenzar un muestreo de agua subterrnea del

campo:

o Asegurarse de que todos los equipos y materiales estn disponibles segn la

lista de verificacin de equipo de campo

o El equipo de muestreo de agua subterrnea suele ser voluminoso y pesado y

debe ser cargado en vehculos con dispositivos apropiados para levantar cosas

pesadas y firmemente atadas o atadas para no aflojarse durante el transporte.

o Donde sea posible, los equipos de muestreo de aguas subterrneas deben

dividirse y almacenarse en unidades pequeos y ligeros (por ejemplo, < 15 kg

por pieza en lo posible)

Procedimientos de seguridad en el sitio de muestreo:

o Antes de acercarse a la perforacin o rea de muestreo inmediato, mire

cuidadosamente el rea en general para identificar cualquier posible peligro.

o Determinar la localizacin de la (s) unidad (es) de salud ms cercana (s) en el

sitio de muestreo o zona y trazar las rutas ms rpidas para llegar all.

o Evitar el contacto con lneas elctricas o conexiones, especialmente si el

terreno o rea esta mojado o existe agua superficial.

o Las bombas que se despliegan hacia abajo de un agujero se deben fijar para

contrapesar eficazmente el peso de la tubera llena de agua bajo la

perforacin.

o Los generadores debe ser regularmente probados y puestos a tierra para evitar

accidentes elctricos en sitios anegados. Debe utilizarse un dispositivo

automatizado de descarga, y todas las conexiones de cable con proteccin

contra la humedad.

19

o Los motores, escapes y algunas caeras cerca de una

bomba de funcionamiento pueden estar muy calientes, as que tenga cuidado

de no tocar cualquier superficie que podra causar una quemadura.

o Sea extremadamente cuidadoso con los frascos de cristal contenedores de

cido para la preservacin de la muestra. El cido en s es extremadamente

peligroso y debe lavarse la piel o ropa inmediatamente si usted entra en

contacto con l.

o Debe haber al menos dos miembros de un equipo de muestreo para prestar

atencin a su pareja, su paradero, condicin fsica, etc. y estar listos para

ayudar si es necesario

5. Actividades y Medidas antes de Muestreo

Preparar el terreno:

1. Comience en el pozo menos contaminado, si se conoce.

2. Colocar lminas de plstico alrededor del pozo para reducir al mnimo la probabilidad de

contaminacin del equipo de tierra adyacente al pozo.

3. Retire la tapa de fijacin del pozo, anote la ubicacin con fecha y hora en el cuaderno de

campo o un formulario de registro correspondiente.

4. Destape la cubierta del pozo.

5. Revise los espacios vacos del pozo con un instrumento de monitoreo apropiado para

determinar la presencia de compuestos orgnicos voltiles y registrarlo en la bitcora de terreno.

6. Baje la unidad de medicin de nivel de agua o dispositivo equivalente (por ejemplo,

transductores o lnea de aire permanentemente instalados) en el pozo hasta encontrar la

superficie del agua.

7. Mida la distancia desde la superficie del agua al punto de medicin en el entubado del pozo o

poste de la barrera de proteccin y regstrelo en la bitcora de terreno de referencia.

Alternativamente, si no hay ningn punto de referencia, tome en consideracin que la medicin

de nivel de agua es desde la parte superior de la carcasa de acero, parte superior del tubo

elevador del PVC, de la superficie de la tierra o alguna otra posicin en el cabezal del pozo.

20

8. Mida la profundidad total del pozo (hacer esto al menos dos veces

para confirmar la medida) y registrarlo en bitcora de terreno o en el formulario de registro.

9. Calcular el volumen de agua en el pozo y el volumen de agua a purgar.

10. Seleccione el equipo y mtodo de purga adecuado.

5.1 Mediciones del nivel de agua subterrnea La profundidad total y la profundidad al nivel del agua deben medirse en la perforacin antes de

cualquier purga y muestreo. La medicin de nivel de agua subterrnea puede proporcionar

informacin sobre la distribucin lateral y vertical del cabezal y gradientes hidrulicos entre los

acuferos individualmente y entre acuferos en sistemas acuferos en capas. La medicin de nivel

de agua subterrnea a largo plazo proporciona informacin sobre las tendencias temporales en

los niveles de agua subterrnea (y por lo tanto la direccin del flujo y tasas) debido a los efectos

de la sequa, altas precipitaciones y bombeo de agua subterrnea.

5.2 Medicin de la profundidad total de la perforacin Cuando monitoree pozos sin equipar el primer parmetro a medir es profundidad total (TD) de la

perforacin. Cuando se monitorea una perforacin que tiene el equipo de bombeo permanente de

monitoreo instalado y no facilita el acceso a las paredes de la perforacin, no se puede medir el

TD. La profundidad total debe ser obtenida del propietario o custodio de la perforacin, y se

debe anotar en la hoja de informacin de la perforacin que todas las mediciones de profundidad

convencionalmente se toman de la parte superior de la pared o escudo de la pared (en un punto

marcado, como el punto bloqueable). Por lo tanto, se debe medir la altura sobre la superficie de

la tierra de este punto de referencia.

Con el tiempo, la base de los pozos de control pueden enlodarse, y esto puede ocurrir en la parte

superior del intervalo/ranurado evaluado. La comparacin de la profundidad total medida tomada

con la profundidad documentada en el momento de la construccin puede ser til para

determinar el estado de la perforacin.

5.3 Equipo El dimetro total de la profundidad puede medirse usando un peso atado a una cinta mtrica.

Utilice una cinta mtrica que sea al menos tan larga como la perforacin a ser medida. Para

21

evitar errores en mediciones de profundidad, utilizar un peso pesado que

pueda llegar fcilmente a la parte inferior de la perforacin.

5.4 Procedimiento 1. Baje el peso dentro de la carcasa hasta que alcance el fondo de la perforacin, cuando esto

sucede la cinta se aflojara.

2. Levante y baje la cinta varias veces para sentir el fondo de la perforacin.

3. No olvide aadir la longitud del peso en la medida de la cinta (si no ha sido contabilizado

aun). Muestreo de Aguas Subterrneas y Anlisis - una gua de Terreno 25

4. Restar la altura de la tapa sobre el nivel del terreno de la medicin.

5. Anotar el resultado como profundidad total (en metros) de la perforacin en la hoja de

informacin de la perforacin.

6. Limpie la cinta antes de usarla otra vez.

5.5 Medicin de profundidad al nivel fretico La profundidad al nivel del agua en la perforacin tambin se llama profundidad al agua

subterrnea o del nivel de agua del suelo (SWL). Los mtodos e instrumentos que se utilizan

para recoger y registrar los niveles de agua subterrnea pueden variar sustancialmente. Los

instrumentos ms comunes son silbato Fox, peso (plopper) y cinta mtrica, cinta aislante,

transductor de presin y manmetro.

La profundidad al nivel fretico debe ser medida y registrada antes de cada evento de muestreo.

El nivel del agua no puede medirse en pozos de produccin que han instalado equipos de

bombeo permanente, ya que no hay ningn acceso directo a la cubierta de la perforacin. Estos

pozos no pueden utilizarse para el monitoreo de nivel de agua. Sin embargo, algunos pozos de

produccin tienen cubiertas adicionales de pequeo dimetro que se instalaron especficamente

para el monitoreo de nivel de agua. Estas cubiertas se encontraran junto con la carcasa de

dimetro principal utilizada para la extraccin de agua.

22

Profundidad al nivel de agua estancada en la perforacin se puede medir

con una cinta mtrica con un aditamento que est diseado para hacer ruido o alguna otra seal

cuando toca la superficie del agua.

Hay dos maneras para medir el nivel fretico:

Peso y cinta mtrica ('"plopper")

Medidor de nivel de agua elctrico

Figura 8: Plopper (ref: gua Australiana de aguas subterrneas)

5.6 Medida de nivel de agua utilizando un peso y cinta mtrica (figura 8) La profundidad del nivel del agua al pie en la perforacin puede medirse utilizando una cinta

mtrica con un peso adjunto que est diseado para hacer ruido o cualquier otra seal cuando

toca la superficie del agua. La versin ms simple es el muestreador con peso (plopper) que es un

tubo de acero inoxidable de 15 a 20 cm y una cinta mtrica.

El tubo metlico se sella al final y se adjunta a la cinta con un alambre. El otro extremo que toca

el agua debe dejarse abierto. Cuando el tubo se baja en la perforacin y toca la superficie del

agua hace un distintivo sonido de plop.

23

Video 4: Medicin de nivel de agua en un pozo

https://www.youtube.com/watch?v=Exb965b9NRM

5.7 Procedimiento 1. Baje el plopper en la perforacin hasta que golpee el agua.

2. Levante y deje caer al plopper varias veces para encontrar el nivel exacto de agua, esto debe

dar una lectura exacta aproximada de 1 cm.

3. No olvide anotar la longitud del plopper en la cinta de medicin (si an no ha sido

contabilizado).

4. Reste la altura de la cubierta sobre el nivel del terreno de la medicin.

5. Anote el resultado como nivel del agua (en metros) con la fecha de la medicin en la hoja de

informacin de la perforacin.

6. Para registrar el nivel del agua en relacin con la superficie del terreno, se resta la distancia

medida entre el punto de medicin (por ejemplo, tapa de la carcasa) y la superficie de la tierra. Si

el nivel del agua en la perforacin est por debajo del suelo, anote el resultado como negativo (-)

y positivo (+) si es por encima del suelo (pie de agua en la tapa por encima del suelo).

7. Lave la cinta y el plopper cuidadosamente con agua del grifo antes de utilizarlo para evitar

la contaminacin de la siguiente perforacin. Seque y enrolle la cinta.

5.8 Medicin de nivel de agua con un medidor de nivel de agua (figura 9) Existe una amplia gama de medidores de nivel de agua y medidores de interfaz disponibles en el

mercado. El medidor de nivel de agua utiliza una sonda unida a una cinta de polietileno

permanentemente marcada, montada en un carrete. La sonda detecta la presencia de un lquido

conductor entre sus dos electrodos y es alimentada por una batera estndar de 9 voltios. Cuando

se hace contacto con el agua, se cierra el circuito, enviando una seal a la bobina. Esto activa una

seal acstica y una luz. El nivel del agua se determina tomando una lectura de la cinta, en la

parte superior de la cubierta de la perforacin o pared. El uso de una gua de cinta da precisin

extra y protege la cinta.

https://www.youtube.com/watch?v=Exb965b9NRM

24

Figura 9: Medidor de nivel de agua (ref: gua Australiana de aguas subterrneas)

6. Purga in Situ y Parmetros Medidos

El monitoreo para definir una pluma contaminante requiere de una muestra representativa de un

pequeo volumen del acufero. Estas circunstancias requieren que el pozo sea bombeado lo

suficiente para eliminar el agua estancada pero no es suficiente para inducir el flujo de otras

reas. En general, tres volmenes del pozo se consideran eficaces, o se pueden hacer clculos

para determinar, en base a los parmetros del acufero y dimensiones del pozo, el volumen

adecuado para eliminar antes de la toma de muestras.

Durante la purga, las mediciones de nivel de agua pueden tomarse regularmente a intervalos de

15 a 30 segundos. Estos datos pueden utilizarse para calcular la transmisividad del acufero y

otras caractersticas hidrulicas.

Para determinar cundo un pozo ha sido purgado adecuadamente, los investigadores de campo

deben:

1. Controlar el pH, conductancia especfica, oxgeno disuelto, potencial de oxidacin-reduccin,

temperatura y turbidez de las aguas subterrneas durante la purga;

2. Observar y registrar el volumen de agua eliminado. La cantidad de agua en la columna de

agua (agua en el pozo vertical y la pantalla) debe estimarse antes de iniciar la purga. Para ello,

25

las tres medidas deben ser tomadas y registradas: el dimetro del pozo,

el nivel del agua y la profundidad total del pozo. La metodologa especfica para la obtencin de

estas medidas se encuentra a continuacin. Una vez que esta informacin se obtiene, el volumen

de agua que se purga puede determinarse mediante uno de varios mtodos.

Para determinar el volumen bien, utilice las ecuaciones a continuacin.

Volumen pozo = nr ^ 2 h (cf) [ecuacin 1]

Donde:

n = pi

r = radio del pozo (pies) de seguimiento

h = altura de la columna de agua (pies). [Esto puede determinarse restando la profundidad

al agua de la profundidad total del pozo medido desde el mismo punto de referencia.]

CF = conversin (gal/pie3) = 7,48 galones/ft3 [en esta ecuacin, 7,48 galones/ft3 es el

factor de conversin necesario]

Los pozos de monitoreo suelen tener 2, 3, 4 o 6 pulgadas de dimetro. Si conoce el dimetro del

pozo monitoreado, hay un nmero de factores de conversin estndar, que puede usarse para

simplificar la ecuacin anterior.

El volumen en galones por pie lineal, para el estndar de varios dimetros de pozos de monitoreo

puede calcularse como sigue:

v = nr ^ 2 (cf) [ecuacin 2]

Donde:

v = volumen en galones por pie lineal

n = pi

r = radio del pozo (pies) de seguimiento

CF = factor de conversin (7,48 galones/pie3)

Para un dimetro de 2 pulgadas, el volumen en galones por pie lineal se puede calcular como

sigue:

v = nr ^ 2 (cf) [ecuacin 2]

26

= 3.14 (1/12 pies) ^ 2 7,48 gal/ft ^ 2

= 0,1632 gal/ft

Recuerde que si bien tiene un dimetro de 2 pulgadas, debe convertir esto en el radio en pies para

poder usar la ecuacin.

Con respecto a la qumica del agua subterrnea, una purga adecuada se logra cuando se han

estabilizado el pH, la conductancia especfica y temperatura de las aguas subterrneas y la

turbiedad ha estabilizado o est por debajo de 10 unidades nefelomtricas de turbiedad (NTU).

Diez NTU es la meta (mxima) para la mayora de los objetivos del muestreo de agua

subterrnea. Esto es dos veces el nivel de agua potable primaria de 5 NTU. La estabilizacin se

produce cuando: las medidas de pH se mantienen constantes dentro de 0.1 unidad estndar (SU);

conductividad, oxgeno disuelto y potencial redox no varan ms que 10 por ciento; y la

temperatura es constante en por lo menos tres lecturas consecutivas. No hay criterios que

establezcan cuntos conjuntos de mediciones son adecuadas para la determinacin de la

estabilidad. Si el volumen de purga calculado es pequeo, las medidas deben tomarse con

frecuencia, para proporcionar un nmero suficiente de mediciones para evaluar la estabilidad. Si

el volumen de purga es grande, mediciones llevadas a cabo cada 15 minutos pueden ser

suficientes.

Con respecto al volumen, una depuracin adecuada se consigue normalmente cuando tres a cinco

veces el volumen de agua estancada en el pozo ha sido eliminado. Las notas de campo deben

reflejar los clculos del volumen de un pozo unitario o sus determinaciones, segn uno de los

mtodos anteriores y una referencia a la adecuada multiplicacin de ese volumen, por ejemplo,

un mnimo de tres volmenes del pozo, identificados claramente como un objetivo de volumen

de purga.

Si, despus de la remocin de tres volmenes del pozo los parmetros qumicos no han

estabilizado segn los criterios anteriores, se podrn remover volmenes adicionales del pozo. Si

los parmetros no se han estabilizado en cinco volmenes, es a discrecin del lder del proyecto

o no el recoger una muestra o continuar purgando. El volumen total de purga y las condiciones

de muestreo deben sealarse en el registro de terreno.

27

7. Tcnicas para la recogida de muestras de agua subterrnea, dependiendo de

los parmetros a analizar (adaptado de los protocolos USGS y US EPA)

7.1 Aniones Ms aniones en agua subterrnea (Cl-, SO4

2 -, F-, Br-, NO3- y PO4

3 -) pueden ser analizados

mediante cromatografa de iones. Algunos aniones (F-, I-) pueden ser analizados por tcnicas de

ion electrodo especfico (ISE). El bicarbonato (HCO3-) se determina por valoracin de la

alcalinidad en el campo.

7.2 Mayor y menor de cationes

La mayor parte de los aniones (Na, K, Ca y Mg) y cationes menores (Fe, Si, B, Ba, Li, Sr, Al,

Cu, Mn y Zn) en las aguas subterrneas pueden ser analizados por cualquier espectrometra de

emisin atmica de plasma acoplado inductivamente (ICP-AES) o acoplado inductivamente por

espectrometra de plasma (ICP-MS) o espectrometra de emisin ptica de ICP (ICP-OES).

Analizar U, Pb y V utilizando ICP-MS.

7.3 Muestreo de Gases disueltos: N2, Ar, CH4,O2, CO2, y He-4

Para asegurar el anlisis exacto de gas disuelto de las aguas subterrneas, muestras de campo

deben ser recogidas sin espacios y con un buen sello.

7.3.1 Equipo

o Botella de 150 mL de suero

o Aguja

o Tapn de goma butilo gris 20 mm

o Cubo o vaso de precipitados de 2 L

o (Opcional: tapas de 20mm sello magntico, tapas de aluminio prensado)

28

7.3. 2 Procedimiento (figura 10)

1. Inserte una aguja en el tapn de goma hasta que la punta salga a travs del tapn.

2. Llenar el cubo o vaso de precipitados con el agua subterrnea.

3. Coloque el tubo de descarga de agua desde la perforacin en la parte inferior de una botella de

suero y rellnelo.

4. Una vez que el agua empieza a desbordar de la botella de suero, coloque en el vaso de llenado

o un vaso de 2L.

5. Contine llenando, asegurndose de que no hay burbujas adheridas a los lados de la botella.

Retire el tubo e Inserte el tapn en la botella mientras est sumergido.

6. Retirar la aguja del tapn mientras todava est sumergido.

7. Quitar la botella de suero llena del cubo o vaso de precipitados y comprobar que no existen

burbujas de gas, si no vaciar y volver a muestrear (utilizar el tapn de nuevo).

8. Como una precaucin adicional, coloque una tapa de aluminio prensado y sello magnetizado.

9. Etiquetar cada frasco con el nombre de la perforacin, fecha y hora de muestreo y el nmero

de secuencia del cmo fue recogida cada botella.

10. Mantenga las muestras fras durante el transporte y hasta que las muestras lleguen al

laboratorio para ser analizadas.

29

7.4 CFC y otros compuestos orgnicos voltiles halogenados (COV)

7.4.1 Equipo o Tubera de refrigeracin de cobre graduado o tubera de nylon (el CFC se adhiere a la

mayora de otros materiales de tubera)

o Cubo o vaso de precipitados de 2L

o Todas las muestras son recolectadas en botellas de vidrio de 125mL con tapas papel de

aluminio forrado (por ejemplo: botella de boca estrecha de Wheaton, figura 11)

o Cinta aislante

Figura 10: Coleccion y analisis de aguas subterraneas para analisis de gases disueltos por cromatografia(ref: USGS)

30

Figura 11: Botella de boca estrecha de Wheaton

7.4.2 Procedimiento 1. Enjuague bien las tapas y botella con el agua subterrnea a ser muestreados.

2. Coloque una botella de 1L en un vaso de precipitados de 2L o una cubeta.

3. Coloque la tubera de la bomba en la parte inferior de la botella de 1L.

4. Llene la botella y deje que se desborde (cerca de 2,5L).

5. Lentamente quite la tubera de la botella mientras que el agua todava fluye. La botella debe

estar completamente sumergida en esta etapa.

6. Tape la botella (no deje ningn espacio vaco) bajo el agua, retirar y secar.

7. Vuelva a apretar la tapa y selle la misma en sentido de las manecillas del reloj con cinta

elctrica o similar. Mientras ms apretada la tapa, mejor.

8. Compruebe que no existen burbujas de gas, si no vaciar y volver a muestrear (uso una tapa

nueva).

31

9. Etiquetar cada frasco con el nombre de la perforacin, fecha y hora de

muestreo y el nmero de secuencia de cada botella como fue recogida.

10. Recoger al menos dos botellas por sitio.

11. Mantenga las botellas en el refrigerador (pero no sobre hielo) y no en el sol. Evitar la

exposicin al calor excesivo, fro.

12. Las muestras no deben refrigerarse

13. Guardar boca abajo las muestras hasta el envo. Se puede formar una pequea burbuja en la

botella de muestra durante el almacenamiento. Esto es normal.

14. Analizar las muestras dentro de 6 meses de la recoleccin.

7.5 Pesticidas

Los pesticidas en muestras de agua subterrnea pueden ser extrados en base al basado en el

Mtodo 525.2 de USEPA (Eichelberger et al., 1.994) como se describe a continuacin.

Brevemente, las muestras pueden ser filtradas y extradas en los cartuchos de extraccin en fase

slida C18 condicionados en el sitio de perforacin para minimizar la degradacin del analito.

Los pesticidas en las muestras se pueden eluir con un disolvente en el laboratorio y se analizados

por medio de cromatografa de gases acoplada a espectrometra de masas (GC-MS) en el anlisis

completo y modos de monitorizacin de iones seleccionados. El procedimiento de extraccin de

pesticidas que se describe en esta seccin ha sido adoptado del proyecto de evaluacin

australiana calidad del agua subterrnea (Watkins et al., 1998; Watkins et al., 1999).

7.5.1 Equipo o Bomba QB1 FMI (o equivalente) y tubos de Tefln

o Portafiltro y bomba RHB

o Cartuchos C18 (pre-limpiados)

32

o Gabinete desecador

o El agua de calidad HPLC y metanol acetona

o botellas Tefln 4 x 1 L

o GF/F filtros de 47 mm de dimetro

o Micropipeta

o Dispensador de vidrio (metanol)

o Balanza de platillo recargable con capacidad de 200g con operado superior, y su

cargador

o Crongrafo

o 3 baterias recargables selladas de 12V y su cargador

o Rotuladores

o Grifos de cartucho (Luer lock)

o Frasco lavador - agua HPLC

o Frasco lavador - pH del agua 2.2 HPLC

o SupelcoVisi-1 procesador de muestras, P / N desde 5 hasta 7080

o Soporte del cartucho y la abrazadera

7.5.2 Procedimiento de extraccin 1. Enjuague de dos botellas de tefln de 1 litro tres veces en el extremo de suministro de muestra

a continuacin recogen 1 L de la muestra.

2. Prepare la unidad de filtro en lnea de tefln de dimetro 47 mm mediante la colocacin de un

filtro GF / F de fibra de vidrio en la unidad y selle hermticamente.

3. Bombee la muestra a travs de la unidad utilizando la bomba de RHB, y recoja la muestra en

otras botellas de tefln enjuagados.

4. Pese 400 ml de muestra filtrada en una botella de tefln tarado 1 L y aadir 3 g de metanol

para la muestra de agua y registrar el peso total de la muestra.

5. Agregue la mezcla de sustituto (100 l de solucin de ~ 5 mg / ml) con una micropipeta con

punta de vidrio.

33

6. Pre-limpie el cartucho C-18 por el condicionamiento con 2 ml de

metanol, seguido de 2 ml de agua de grado HPLC.

7. Bombee la muestra filtrada a travs del cartucho acondicionado a 20-25 ml / min utilizando

una bomba FMI-QB1, o equivalente, y recogja el agua gastada en el vaso pre-pesado. Pese de

nuevo despus de recoger el agua procesada.

8. Retire toda el agua residual del cartucho con una jeringa Visi-1 (Supelco). Guarde los

cartuchos se sec en un vial etiquetado a temperatura ambiente hasta que el anlisis de

laboratorio

7.5.3 Anlisis Eluir con gravedad los cartuchos en el laboratorio con 2x2 ml de hexano: isopropanol (3: 1) y

luego concentrar la alcuota de 500 l y, finalmente, aadir un patrn interno (fenantreno-d10).

Analizar los extractos concentrados por GC-MS en el modo completo de impacto electrnico de

exploracin (EI) para la deteccin de la mayor parte de los pesticidad. Finalmente reanalizar las

muestras por GC-MS en el modo de seguimiento de iones seleccionados (SIM) para cuantificar

compuestos identificados. Nota: Evite que el cartucho se seque; Si esto ocurre, la fase de

acondicionamiento necesitar ser repetida (Watkins et al, 1998;.. Watkins et al, 1999).

7.6 Componentes radiactivos

Los radionucleidos son una parte natural de la Tierra, y estn presentes (por lo general en niveles

muy bajos) en todas las sustancias y materiales en el planeta, y en ocasiones pueden incluir

versiones, o istopos, del mismo elemento. Los istopos son tomos de un elemento con

diferentes masas atmicas (especficamente, diferente nmero de neutrones). Los diferentes

istopos tienen diferentes propiedades de desintegracin radiactiva. Como resultado, algunos

istopos pueden haber establecido niveles reguladoras de la salud, mientras que otros no lo

hacen.

La exposicin al natural radioistopos se considera "radiacin de fondo." Alguna radiacin de

fondo incluso viene desde el espacio. La mayora de la radiacin detectada en aguas

subterrneas es el resultado de las interacciones con los materiales geolgicos naturales que

34

contienen ciertos niveles de istopos radiactivos. La radiactividad es una

funcin de la abundancia de los radioistopos y de la tasa de decaimiento de ese radioistopo.

La tabla 5 describe el manejo de muestreo de los principales componentes radiactivos en las

aguas subterrneas (segn con Cleanharbors- Subterrnea materiales radiactivos, CO, EE.UU.).

Tabla 5: componentes radiactivos: Manipulacin de la muestra, preservacin, e Instrumentacin

1 A = Bajo sistema proporcional de fondo; B = Sistema de centelleo alfa y beta; C = Espectrmetro Gamma [Ge

(Hp) o Ge (Li)]; D = Sistema de clulas de centelleo; E = Sistema de centelleo lquido; F = Fluormetro; G =

sistema de conteo alfa y beta de fondo bajo que no sea proporcional de flujo de gas; H = Sistema de

espectrometra alfa. 2 El Tiempo de mantenimiento se define como el perodo entre el tiempo de toma de muestras hasta el momento del

anlisis. En todos los casos, las muestras deben ser analizadas lo ms pronto posible despus de la recoleccin. 3 P = Plstico, duro o blando. V= Vidrio, duro o blando. 4 Se recomienda que el conservante sea aadido a la muestra en el momento de la recogida a menos que la actividad

de los slidos en suspensin se vaya a medir. Si la muestra tiene que ser enviada a un rea de laboratorio o

almacenamiento sin conservantes, la acidificacin de la muestra (en su envase original) puede ser retrasado por

un perodo no mayor de 5 das. Un mnimo de 16 horas debe transcurrir entre la acidificacin y el anlisis.

Instrumentacin1 Tiempo mximo de

contenimiento 2

Envase 3 Preservativo 4,5 Parmetro

A, B, o G 90 das P o V Conc. HCl o HNO3

a pH

35

8. Preservacin y Transporte de las Muestras

El tipo de anlisis para cada muestra recogida determina el tipo de botella, preservante, tiempo y

requisitos de filtrado. Las muestras deben recogerse directamente desde el dispositivo de

muestreo en contenedores de limpieza de laboratorio apropiados. Verificar que exista un

revestimiento de tefln en la tapa, si es necesario. Coloque una etiqueta de identificacin de la

muestra. Completar una ficha de datos de campo, una cadena de la forma de custodia y registrar

todos los datos pertinentes en la bitcora del sitio. Las muestras sern adecuadamente

conservadas, etiquetadas, registradas y colocadas en un refrigerador para mantener a 4 grados C.

Las muestras deben ser enviadas antes que el tiempo de mantenimiento se termine e idealmente

se debe enviar a las 24 horas de recogida de muestras. Es imperativo que estas muestras sean

enviadas o entregadas diariamente al laboratorio de anlisis con el fin de maximizar el tiempo

disponible para el laboratorio para realizar el anlisis. Las botellas deben enviarse con embalaje

y refrigeracin adecuada (la recomendacin de EPA es bolsa doble de hielo hmedo) para que

ellos lleguen intactos a destino. Ciertas condiciones pueden requerir tcnicas especiales de

manipulacin. Por ejemplo, se requiere el tratamiento de una muestra de compuestos orgnicos

voltiles (COV) con cido ascrbico preservativo si existe cloro residual en el agua (tales como

el abastecimiento de agua pblica) que puede causar la formacin de radicales libres y cambiar la

identidad de los contaminantes originales. Sin embargo, el cido ascrbico no puede usarse si no

hay cloro en el agua. Requisitos especiales deben ser determinados antes de realizar el trabajo de

campo.

9. Controlar y reportar los resultados

El objetivo principal del muestreo de agua subterrnea es obtener una muestra representativa del

cuerpo de agua subterrnea. El anlisis puede ser comprometido por el personal de campo en dos

formas principales:

1) Tomando una muestra no representativa, o

5 Si HCl se utiliza para acidificar las muestras, que van a ser analizadas para actividades gross alfa o gross beta, las

sales de cido debe convertirse a sales de nitrato antes de la transferencia de las muestras a cospeles.

36

2) Por una manipulacin incorrecta de la muestra. Hay numerosas

maneras de introducir contaminantes ajenos en una muestra, y estas deben evitarse

siguiendo procedimientos de muestreo riguroso realizados por el personal de campo

capacitado o consultando a dicho personal. La filtracin de las aguas subterrneas, que se

origina generalmente en el campo, puede ser una fuente adems de la contaminacin.

Deben documentarse todos los datos en hojas de datos de campo o dentro de registros de sitio.

Toda la instrumentacin debe operarse de acuerdo con el manual de instrucciones suministrado

por el fabricante, a menos que se especifique lo contrario en el plan de trabajo. Las actividades

de verificacin y calibracin de equipos deben ocurrir antes de la operacin de muestreo y debe

ser documentadas.

Tabla 6: Resumen de la preparacin de muestras

Conservacin Preparacin Envase Analito

Almacenar en un

lugar fresco

Filtrado a travs de

filtro de membrana de

0.45 m

Botella nueva HDPE

de 125+ mL

Aniones

Acidificar a < pH 2

con cido ntrico ultra

puro. Almacenar en

un lugar fresco

Filtrado a travs de

filtro de membrana de

0.45 m

Botella nueva HDPE

de 50+ mL o

enjuagada con cido

Cationes

Agregar una gota de

potasio dicromato en

5% de acido ntrico

ultra puro. Almacenar

en un lugar fresco.

Filtrado a travs de

filtro de membrana de

0.45 m

Botella de vidrio caf

de 125 mL

Trace As, Se, Hg

Refrigerar a 4C.

Filtrado a travs de

filtro de membrana de

0.45 m

Botella PE de 125 mL

Carbn orgnico

disuelto (DOC)

Congelar.

Filtrado a travs de

filtro de membrana

HVLP de 0.45 m

Botella PE de 125 mL

Nutrientes

Acidificar a < pH 2

con cido ntrico ultra

puro. Almacenar en

un lugar fresco.

Filtrado a travs de

filtro de membrana de

0.45 m

Botella PE de 125+

mL

Metales Trace

37

Refrigerar a 4C.

Filtrado a travs de

filtro de membrana de

0.45 m

Botella de vidrio caf

de 125 mL

Fluorido & Iodido

Almacenar en un

lugar fresco

Ninguno. Sin

burbujas de aire

Botella de vidrio

McCartney de 28

mL o Vacutainers

de 15 mL

Isotopos estables-

Deuterium, oxgeno

en agua

Agregar 1-2 mL de

cido (HNO3, HCl),

agitar y dejar que

reaccione, luego

agregar 10 g de

clorido de bario para

precipitar sulfato de

bario.

Filtrado a travs de

filtro de membrana de

0.45 m

Botella HDPE de

500+ mL

Isotopos estables-

Sulfur, oxgeno en

sulfato

Agregar 50 mL de

NaOH, agitar y dejar

que reaccione, luego

agregar 600 mL de

cloruro de estroncio

saturado para

precipitar carbonato

de estroncio

Ninguno

Botella de vidrio caf

Winchester

Carbon-14

Llenar al borde,

despues remover 10

mL, y sellar

hermticamente.

Almacenar en un

lugar fresco.

Ninguno

Botella de vidrio de

250 mL con tapa

perforada de rosca y

fajo grueso fajo

sinttico

Gases disueltos

Llenar la botella

directamente de la

manguera de descarga

de la bomba. Dejar 1

cm entrehierro para la

expansin.

Almacenar en un

lugar fresco.

Ninguno

Botella de vidrio

Winchester de 2.5 L

Isotopo radioactivo -

Tritium

Almacenar en la

obscuridad.

Filtrado a travs de

filtro Whatman GF/C

Botella de vidrio caf

de 125 mL

Chlorine-36

38

10. Observaciones y Consideraciones Adicionales Garanta de Calidad/Control

de Calidad

No hay ninguna actividad de garantas de calidad especficas que se aplican a la aplicacin de

estos procedimientos, sin embargo, aplican los siguientes procedimientos generales de control de

calidad:

A. Todos los datos deben ser documentados en hojas de datos de campo o dentro de

registros de sitio.

B. Toda instrumentacin debe ser operada conforme a manual de instrucciones suministrado

por el fabricante, a menos que se especifique lo contrario en el plan de trabajo. Las

actividades de verificacin y calibracin de equipos deben ocurrir antes de la operacin

de muestreo y debe ser documentadas.

C. Los duplicados de campo y equipamiento o blancos de campo, debern recogerse junto

con las muestras con una frecuencia de uno por cada diez muestras.

11. Referencias Baskaran Sundaram, Andrew J. Feitz, Patrice De Caritat, Aleksandra Plazinska, Ross S. Brodie,

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Sampler For Preventive Monitoring And Study Of Hydrochemical Profiles In Aquifers For

Ground Water Sampling.

Llenar la botella casi

hasta arriba, aadir 30

g de cloruro de sodio,

2-3 mL de cido

ntrico y luego una

bolista de carbono.

Filtrado a travs de

filtro de membrana de

0.45 m

Botella HDPE de 1L

Oro

http://www.eonpro.com/

39

Cleanharbor environmental services inc. Groundwater Sampling for

Radioactive

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