MUESTREO DE AGUAS

SELECCIN DE LOS LUGARES DE MUESTREO

SELECCIN DE LUGARES DE MONITOREO ROS

Estacin 1 2 3

Criterio

Ro abajo inmediato a una frontera internacional. Captacin para el abastecimiento pblico de una ciudad grande. Pesca importante, zona de recreacin y atractivos tursticos.

45 6

Captacin para irrigacin agrcola a gran escala.Lmite mareal de agua dulce de un ro principal. Captacin para abastecimiento industrial grande.

7 Ro abajo del punto de descarga de afluentes industriales y de tributario de efecto importante sobre el ro principal.

8

Estacin de lnea de base, agua en estado natural

SELECCIN DE LUGARES DE MONITOREO - LAGOS

Estacin Criterio 1 Tributario alimentador principal. 2 3 4 Calidad general del agua del lago. Abastecimiento de agua para una ciudad principal. Agua que sale del lago.

SELECCIN DE LUGARES DE MUESTREO AGUAS SUBTERRANEAS

Estacin 13

Criterio

Abastecimiento de agua a una ciudad grande amenazado por los residuos de abonos e intrusin salina. 14 Agua para irrigacin a gran escala amenazada por filtraciones espordicas de desechos. 15,16,17 Pozos perforados para el monitoreo avanzado del impacto

INVENTARIO DEL USO PRESENTE Y FUTURO DEL AGUA INVENTARIO DE FACTORES QUE INFLUENCIAN LA CALIDAD DEL AGUA, PRESENTES Y PREVISTOS REVISION DE FUENTES POTENCIALES - USADAS Y NO USADAS COLECCIN DE DATOS DISPONIBLES DE CALIDAD PREPARACION DE MAPAS DE CALIDAD Y USO

ESQUEMA PARA SELECCIN DE LUGARES DE MUESTREO DE AGUA

EVALUACION DE LOS REQUISITOS DE USO

EVALUACION DE LAS INFLUENCIAS SOBRE LA CALIDAD INFORMACION REQUERIDA CONTROL - PLANIFICACION LUGARES POSIBLES ENCUESTAS POSIBLES ENCUESTA AMPLIA VERIFICACION DE LA ADECUACION DEL SITIO LUGAR SELECCIONADO MUESTRO Y ANALISIS

REQUISITOS DEL SITIO DE MUESTRO RepresentatividadEl cuerpo de agua debe estar mezclado totalmente en el lugar de muestreo

En lagos hay generalmente un buen grado de mezcla lateral, pero puede haber una estratificacin vertical sustancial y variableEn los ros pueden haber retrasos apreciables en la dispersin lateral de las descargas, o tributarios, dependiendo de la velocidad, turbulencia y tamao de la corriente del ro aguas abajo

Medicin del flujoCuando se muestrea un ro, se deber averiguar la descarga del ro a la estacin, para poder calcular la masa de la descarga de los diferentes parmetros

AccesibilidadLa persona que recolecta las muestras (recolector), normalmente transporta una carga apreciable de equipo de muestreo y muestras de agua; por lo tanto, la distancia que l puede caminar desde su medio de transporte es limitada

Distancia desde el laboratorioLas muestras contendrn tres tipos de parmetros: Uno conservador como cloruro que no cambiar con el tiempo, Uno no-conservador pero preservable tal como el nitrgeno amoniacal y Uno no-conservador y no-preservable tal como la DBO

Factores que pueden afectar la representatividadSi la estacin de muestreo est localizada a corta distancia aguas debajo de un vertedero, el contenido de oxgeno disuelto tender a ser alto y ser bajo cuando la localizacin est aguas arriba del vertedero

PUENTES

BOTES VADEO FACILIDADES DE MUESTREO

RIBERAS

CABLECARRIL HELICOPTEROS

PROCEDIMIENTOS DE MUESTREO

OBJETIVOS DE LOS PROCEDIMENTOS DE MUESTRO Asegurar que las muestras tomadas sean representativas y vlidas. Asegurar que los valores de los parmetros analizados sean iguales a aquellos que tiene el agua al momento y en el lugar del muestreo.

La representatividad de las muestras depender de las tcnicas de muestreo y la preservacin de las mismas. Una serie de muestras tomadas en un perodo de tiempo sern vlidas para la estacin, si ellas presentaran una imagen verdadera de la calidad del cuerpo de agua durante el perodo cubierto por los resultados, lo cual ser determinado por el lugar, tiempo, frecuencia de muestreo y naturalmente depender de lo representativa que sea la muestra.

IMPORTANCIA DEL MUESTREO

La recoleccin de muestra es un eslabn esencial en la cadena de monitoreo y la exactitud y confiabilidad de los resultados finales. se basan en la representatividad de la muestra y la exactitud analtica

Si la muestra no es representativa, la habilidad del analista y el alcance tcnico de su equipo se desperdician.Si por causa del muestreo u otros errores, los datos resultan incorrectos, se llega a una mala interpretacin de los mismos que da como resultado decisiones errneas.

FRECUENCIA Y TIEMPO DE MUESTREO La frecuencia y el tiempo de muestreo estn determinados por la variabilidad de la calidad del agua. Las variaciones en la calidad del agua son producidas por cambios en la masa que entra y cambios en el volumen o flujo de agua. La variabilidad puede ser de dos clases, al azar o cclica y pueden ser de origen natural o artificial. Los ros y otras aguas presentan frecuentes variaciones que son combinaciones de estos tipos y fuentes. La variabilidad difiere entre ros, lagos y aguas subterrneas. Es ms pronunciada en ros y los rangos sern mayores cuanto ms cerca est el punto de muestreo a la fuente u origen de la variabilidad. Conforme aumenta la distancia a la fuente, la mezcla longitudinal suaviza las irregularidades y se necesitan muy pocas muestras para encontrar lmites dados de confianza.

En lagos, la masa de agua y una buena mezcla lateral proveen de inercia contra cualquier cambio rpido que resulte de modificaciones de entradas y salidas. Muchos lagos muestran marcadas variaciones estacinales debido a la estratificacin trmica, la inversin y la actividad biolgica.

Las aguas subterrneas tiene una variabilidad ms baja que la de ros o lagos. Los cambios en la velocidad dependen de la profundidad del muestreo, el tamao y la porosidad, por ejemplo el volumen del agua, del acufero y la conductividad hidrulica.

NMERO DE MUESTRAS La aproximacin estadstica al problema de cundo deben recolectarse las muestras, ayudar a obtener una respuesta informada ms que un estimado subjetivo.

El nivel de confianza de una media aritmtica de valores normales distribuidas es el porcentaje de ocasiones (p%) en las cuales la media verdadera se puede esperar que yace dentro de un rango de valores. Este rango se conoce como el intervalo de confianza y est acotado por los lmites de confianza. Por ejemplo, si el 95% de los lmites de confianza son 10, la probabilidad es que para 95 ocasiones de 100, la media observada no diferir de la media verdadera por ms de 10.

Para una concentracin media de x derivada de N muestras normalmente distribuidas p% = x + L y L = kS N donde S = desviacin estndar k = factor dependiente de p.

Nivel de confianza % k

99 2.58

98 2.33

95 1.96

90 1.64

80 1.28

68 1.00

50 0.67

Si N es menor que k, debe ser reemplazada por la t de Student, dada en libros de estadstica.

El clculo toma en cuenta las variabilidades tanto del muestreo como de los anlisis. Se acostumbra emplear lmites de confianza de 95% pero pueden haber ocasiones en que se justifiquen lmites ms altos o que son suficientes lmites ms bajos. La frmula puede tambin emplearse para calcular el tamao de muestra requerida y encontrar un 95% u otra probabilidad para valores de lmites de confianza dados.

En la tabla siguiente, se ilustra el efecto del tamao de la muestra sobre los lmites de confianza para una variable normalmente distribuida y demuestra una pequea retribucin a esfuerzos adicionales

El efecto del tamao de la muestra sobre la precisin de la media anual para una variable normalmente distribuidaEjemplo Media verdadera=40 S=20Confianz a del 95%

Tamao de muestra

Frecuencia de muestreo

Lmite de 95% de confianza para medias en trminos de S.

L

4 6 12 26 52 365

Trimestral Bimensual Mensual Bisemanal Semanal Diario

Aprox. 1.5 1.0 0.6 0.4 0.3 0.15

30 20 12 8 6 3

10 - 70 20 - 60 28 - 52 32 - 48 34 - 46 37 - 43

TIEMPO DE MUESTREO

Si cuando ocurren las variaciones cclicas se toman muestras a intervalos constantes, coincidiendo con el perodo del ciclo y por lo tanto en el mismo punto en el ciclo, los resultados sucesivos sern directamente comparables para el propsito de evaluar cambios en la calidad del agua. Tales muestras, sin embargo, no son representativas en el tiempo y no indican lo que est ocurriendo durante el resto del ciclo.

REVISAR TODAS LAS CONDICIONES QUE INFLUYEN EN LA VARIABILIDAD DE LA CALIDAD DE LA ESTACION

REVISAR DATOS EXISTENTES

DETERMINACIN DE LA FRECUENCIA DE MUESTREO

IDENTIFICAR PARAMETROS DE MAYOR IMPORTANCIA Y NIVELES DE INTERFERENCIA CON EL USO

REALIZAR ESTUDIOS DE VARIABILIDAD DE ACUERDO A RECURSOS

RECURSOS LIMITADOS RECURSOS APLAZADOS

FIJAR LIMITES DE EXACTITUD Y CONFIANZA PARA LOS PRINCIPALES PARAMETROS ESTABLECER FRECUENCIA DE MUESTEO FRECUENCIAS DE ROS LAGOS AGUAS SUBTERRANEAS MUESTREO 2 semanas 8 semana

12 semanas

INICIAR MUESTREO DE RUTINA

REVISAR

ANALIZAR DATOS ANUALMENTE ACTUALIZAR ACTUALMENTE

REVISAR

MEDIDAS DE CARGA DE MASA Para poder calcular la carga de masa, ser necesario conocer el caudal del agua del ro correspondiente. Los muestreos para determinar la concentracin son normalmente muestras puntuales o individuales tomadas sobre un breve perodo de tiempo, y surge la pregunta si el caudal o tasa de descarga deber ser instantnea o promedio. Las comparaciones de carga de masa pueden ser calculadas usando las tasas de descarga instantnea o los caudales medios durante el tiempo considerado, si la muestra previa no revel ninguna diferencia significativa para el nivel de confianza de 95%.

PROCEDIMIENTO DE MUESTREO Medida del parmetroLos parmetros conservativos y no conservativos estabilizables, pueden medirse tomando muestras representativas del agua para su anlisis subsiguiente en un laboratorio. Los parmetros no conservativos no estabilizantes, incluyen temperatura, pH y oxgeno disuelto y necesitan ser medido en el campo inmediatamente despus de tomada la muestra.

Monitoreo automticoLas medidas de ciertos parmetros pueden realizarse continuamente o a intervalos cortos, con equipo de monitoreo automtico y sus valores deben ser registrados. El nmero de parmetros que pueden medirse es limitado, el equipo es costoso, necesita una marcada supervisin y mantenimiento experimentado, la salida de gran volumen de datos involucra un extenso procesado.

METODOS DE MUESTREO

Muestreo ManualLas muestras manuales generalmente se toman en un breve perodo de tiempo y son llamadas muestras puntuales o individuales.

Esta clase de muestreo es flexible tanto en tiempo como en espacio y hay varios equipos para muestreo manual que pueden adaptarse a las condiciones y necesidades.

El equipo debe ser de materiales tales que no afecten la composicin del agua muestreada, de fcil limpieza y debe estar libre de cualquier residuo de muestreos anteriores; adems tener facilidad para transferir el contenido del muestreador al recipiente, sin que se pierda en el muestreador materia suspendida por asentamiento.

El ms simple es un balde casero o jarra de plstico al final de una cuerda. Tiene la desventaja que la muestra es tomada en la superficie y se recolecta una proporcin indebida de material flotante.

Tipos generales de muestreadores manuales

Una alternativa es sumergir el frasco de muestra directamente en el agua. El frasco de muestra debe ser lavado en el laboratorio; no hay transferencia del mostrador al recipiente.

Para la determinacin de gases disueltos, la muestra debe tomarse por debajo de la superficie, preferiblemente a una profundidad conocida y sin aereacin.

MUESTREADOR MANUAL DE TIPO INMERSION USADO PARA GASES DISUELTOS Y MUESTRAS PROFUNDAS (CASELLA)

Monitoreo automticoExiste una gran variedad de equipos para tomar mecnicamente muestras, segn instrucciones predeterminadas. Las muestras pueden tomarse a intervalos fijos o continuamente y ser descargadas en recipiente individuales o en uno solo para obtener una muestra compuesta.

Los muestreadores automticos generalmente operan las 24 horas, lo cual significa que la primera muestra ya tiene 24 horas antes de que sea recogida para transportarla al laboratorio.

En la prctica se ha encontrado que no siempre son representativas las concentraciones de slidos suspendidos, en muestras tomadas por muestreadores automticos.

Muestras compuestasEl anlisis de una serie de muestras individuales, generalmente 24, impone una carga pesada para el laboratorio. Es prctica comn, mezclar muestras discretas para formar una muestra compuesta, ya sea tomando volmenes o pesos iguales, cuando se integra la muestra con base en el tiempo, o en proporciones de acuerdo al caudal existente al momento de tomar la muestra, o sea que la composicin de una muestra puede hacerse con base en el caudal o en el tiempo. Los muestreadores automticos pueden recolectar en un solo recipiente y formar una muestra compuesta por cualesquiera de las dos formas: de acuerdo al tiempo o al caudal. Los resultados analticos de una muestra compuesta, sern el promedio sobre el tiempo de muestreo y no darn indicacin de los valores mximos y mnimos sobre el perodo de muestreo. Cuando la mezcla compuesta se integra por la mezcla anual de porciones de muestras individuales, puede ser de inters la inspeccin visual, ya que cualquiera muestra extraa ser detectada y preservada para analizar por separado.

RECIPIENTES USADOS EN EL MUESTREOEl frasco para muestra puede ser de vidrio o plstico, generalmente polietileno y deber poderse sellar fuertemente con un corcho o tapa. Es fcil limpiar el vidrio, verificar sus condiciones y esterilizarlo por calor, pero el polietileno est menos expuesto a roturas o a malograse por congelamiento. Hay tres consideraciones qumicas que deben tenerse en cuenta al escoger los recipientes de muestreo: 1.Transferencia desde el recipiente a la muestra, por ejemplo materiales orgnicos provenientes del plstico o sodio, slice y/o boro provenientes del vidrio. 2.Transferencia desde el agua al recipiente, por ejemplo sorcin de trazas de metales por el vidrio o sustancia orgnicas por el plstico. 3.Reaccin directa con el recipiente, por ejemplo entre el fluoruro y el vidrio.

PRESERVACIN DE LA MUESTRA Cambios de parmetroUna vez que se ha tomado la muestra, comenzarn los cambios en la concentracin de parmetros. Algunos sern bastante rpidos y otros pueden ser prolongados La consecuencia de estos cambios ser que el agua analizada no sea representativa del agua muestreada.

Las reacciones que afectan la recomendacin de parmetros durante el almacenamiento son:Biolgicas. La actividad metablica de los microorganismos puede afectar un gran nmero de parmetros Qumicas: Parmetros que pueden ser oxidados o escasamente reducidos Cambios en el contenido de dixido de carbono que pueden resultar con cambios en el pH y en el rgimen de alcalinidad Materiales polimricos que pueden depolimerarse y vice

Mtodos de preservacinREFRIGERACION El almacenaje de las muestras a temperaturas alrededor de 4C, preferiblemente en la oscuridad, retardar sustancialmente la actividad biolgica y reducir la tasa de acciones fsicas y qumicas. Si no es posible la refrigeracin, se pueden empacar los frascos con hielo en un recipiente trmicamente aislado. PRESERVANTES QUIMICOS

Biocidas: La adicin de un biocida inhibir la accin biolgica. Uno de los ms usados es el cloruro mercrico en solucin fuerte para dar una concentracin en la muestra de 20/40 mg de HgCl2 por litro. Se debe tener mucho cuidado si se determinan concentraciones bajas de mercurio en el mismo laboratorioAcidificacin: La adicin de cido, generalmente cido ntrico, para producir un pH cercano a 2, preservar los metales totales y disueltos por un perodo de semanas. El tiempo para preservacin del mercurio es menor, generalmente siete das pero ste puede ser prolongado por la adicin de un agente oxidante

INFORMACIN DEL MUESTREOTodas las muestras deben portar etiquetas, que indiquen todas las mediciones de campo y registrarlas antes de abandonar la estacin.

La etiqueta sobre cada muestra, registrar: Identificacin de la estacin, Fecha, Tiempo, Preservativo aadido, Identidad del recolector (iniciales)

Ademas de debera registrar informacin general del muesteo en un cuaderno o bitacora. Se tomaran datos como: Nombre del cuerpo de agua, Ubicacin de la estacin, caudal, Fecha, hora, numero y calses de muestra, temperatura del agua, temperatura del aire, Condiciones del tiempo, aspecto general del cuerpo de agua, etc

CUERPO DE AGUAANALISIS DE CAMPO DETERMINACION IN SITU

ANALISIS DE LABORATORIO

RECOLECCIN DE MUESTRALa Figura ilustra el procedimiento de muestreo descrito anteriormente junto con las etapas subsiguientes de anlisis, manipulacin de datos, informes y acciones recomendadas. Ello demuestra la confianza del proceso total sobre la validez del muestreo y la posicin clave del colector de la muestra.

MUESTREADOR VASO REGISTRAR LECTURAS Y RESULTADOS

MUESTREADOR RECIPIENTES AADIR PRESERVATIVOS, ROTULAR RECIPIENTES, REGISTRAR LA INFORMACION DE LA ESTACION Y RESULTADOS

REGISTRAR Y

TRANSPORTE DE MUESTRAS AL LABORATORIOLABORATORIO PREPARAR FORMATOS GLOWDAT ANALISIS ANOTAR RESULTADOS EN FORMATO GLOWDAT C.C.A. EXTERNO INTERNO APROBAR FORMATOS GLOWDAT FORMATOS GLOWDAT COPIA RETENIDA EVALUACION DE DATOS PROCESADOS INFORME Y ACCION RECOMENDADA CENTRO DE COORDINACION DATOS CONVALIDACION RECALIBRACION DE INSTRUMENTOS DE CAMPO VERIFICAR/SEALAR/ DIVULGAR

MUESTREO DE AGUAS RESIDUALES

PROCEDIMIENTO DE MUESTREOCualquiera que sea el mtodo de muestreo especfico que se aplique a cada caso, debe cumplir los siguientes requisitos: Las muestras deben ser representativas de las condiciones que existan en el punto y hora de muestreo y tener el volumen suficiente para efectuar en l las determinaciones correspondientes . Las muestras deben representar en lo mejor posible las caractersticas del efluente total que se descarga por el conducto que se muestrea . Al efectuarse el muestreo, anotaciones pertinentes. deben realizarse las

Muestreo en tomasSe deja fluir un volumen aproximadamente igual a 10 veces el volumen de la muestra y a continuacin se llena el recipiente de muestreo.

Muestreo en descargas libresCuando las aguas residuales fluyan libremente en forma de chorro, debe emplearse el siguiente procedimiento: El recipiente muestreador se debe enjuagar repetidas veces antes de efectuar el muestreo.

Se introduce el recipiente muestreador en el chorro para obtener la muestra. De ser posible, se toma directamente la muestra en el recipiente para la muestra.La muestra se transfiere del recipiente muestreador al recipiente para la muestra, cuidando de que sta siga siendo representativa.

Muestreo en canales y colectoresSe recomienda tomar las muestras en el centro del canal o colector de preferencia en lugares donde el flujo sea turbulento a fin de asegurar un buen mezclado.

El recipiente muestreador se debe enjuagar repetidas veces con el agua a muestrear, antes de efectuar el muestreo.El recipiente muestreador, atado con una cuerda o sostenido con la mano debidamente con guante, se introduce en el agua residual completamente y se extrae la muestra. Si la muestra se transfiere de recipiente se debe cuidar que sta siga siendo representativa.

OBTENCION DE LA MUESTRASe recomienda que las muestras sean compuestas, de tal forma que representan el promedio de las variaciones de los contaminantes. El procedimiento para la obtencin de dichas muestras es el siguiente: Las muestras compuestas se obtienen mezclando muestras simples en volmenes proporcionales al gasto o flujo de descarga medido en el sitio y momento del muestreo. El intervalo entre la toma de cada muestra simple para integrar la muestra compuesta, debe ser suficiente para determinar la variacin de los contaminantes del agua residual. Las muestras compuestas se deben tomar de tal manera que cubran las variaciones de la descarga durante 24 horas como mnimo.

PLAN DE MUESTREOSon un conjunto de directrices que permiten la planificacin de todos los elementos del muestreo: punto de muestreo, frecuencia, tamao de muestra, envase y estado de conservacin de a misma, tipo de anlisis a aplicar, etc. El plan de muestreo deber ser establecido para contemplar la caracterizacin de las siguientes corrientes:

Desages domsticos crudos Desages tratados Descarga de desages no domsticos Desechos industriales Cuerpos receptores

Plan de Muestreo de los Desages Domsticos CrudosParmetro pH, temperatura DBO5 DQO Slidos Sedimentables Slidos (totales, voltiles, suspensin, disueltos) Nitrgeno total (Kjeldhal) Fsforo Coliformes fecales totales, Frecuencia Semanal semanal semanal semanal semanal Tipo de Muestra simples compuesta compuesta compuesta compuesta

mensual mensual mensual

compuesta compuesta simples

Plan de Muestreo de los Desages IndustrialesLos parmetros de control de los desages industriales deben ser fijados de acuerdo al tipo de industria y los posibles contaminantes presentes. Normalmente, las industrias de determinada categora presentan contaminantes similares en los desechos. La tabla a continuacin presenta algunos de los posibles contaminantes presentes en diferentes desages industriales.

Plan de Muestreo de las Descargas de Letrinas y ExcretasLas caractersticas de estos desechos son similares a los desages domsticos, sin embargo las concentraciones son ms elevadas. Los parmetros de control sern los mismos sugeridos al control de los desages domsticos.

Plan de Muestreo para el Control Operacional de Plantas de Tratamiento

Depender bsicamente del proceso de tratamiento, los parmetros de control y los puntos para control. (Manual de Operacin y Control Operacional - Operacin de Sistemas de Tratamiento de Desages EPS Local).

Plan de Muestreo de los Desages TratadosParmetro Frecuencia Tipo Muestra de

pH, temperaturaDBO5 DQO Slidos Sedimentables Slidos (totales, voltiles, suspensin, disueltos) Nitrgeno total (Kjeldhal) Fsforo Coliformes fecales totales,

semanalsemanal semanal semanal semanal

SimplesCompuesta Compuesta Compuesta Compuesta

mensual mensual mensual

Compuesta Compuesta Simples