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
Materials:http://www.colorado.gov/cdphedir/hm/hwy36/rml/applications/volume1/atte2.pdf
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