5-1 Muestreo Aguas Roland Zentler

Muestreo de Agua

Roland ZentlerHARRESS PICKEL CONSULT AG

[email protected]

Encuentro Latinoamericano sobre Remediación

de Sitios Contaminados.

4 y 5 de agosto de 2011

Curso sobre Remediación de Sitios Contaminados

1 al 3 de agosto de 2011

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Contenido

Curso de Capacitación sobre Remediación de Sitios Contaminados

1 a 3 de Agosto 2011, Ciudad de México

1. Objetivo

2. Glosario de términos

3. Marco legal

4. Procedimiento de muestreo

5. Métodos de muestreo

6. Muestreos especiales / metodos

innovativos

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1 - Objetivo



Mostrar los lineamientos generales y recomendaciones de

Tomar muestras de agua representativas para identificar

la presencia, concentración y distribución

de los contaminantes en el agua

MUESTREOPREPARACION IDENTIFICACION TRANSPORTACION

de MUESTRAS DE AGUA en diferentes ambientes, con el fin de determinar sus características químicas y físicas

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Muestras de agua



Agua residual de Planta de tratamientoTuberia

Ambientes de muestreo de agua

Agua superficial LagosArroyosRíos

Agua subterránea deManantialesPozos de extracciónPozos de monitoreo

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2 – Glosario de términos



Agua superficial : Es aquella que se encuentra circulando o en reposo sobre la superficie de la tierra

Agua subterránea : Representa la masa de agua presente en cada momento en losacuiferos bajo la superficie de la tierra

Agua residual : Es el líquido de composición variada proveniente de usos municipal,industrial, comercial, agrícola, pecuario o de cualquier otra índole, ya sea pública oprivada y que por tal motivo haya sufrido degradación o alteración en su calidadoriginal.

Muestra simple : Es aquella muestra individual tomada en un corto período deforma tal que el tiempo empleado en su extracción sea el transcurrido para obtenerel volumen necesário

Muestra compuesta: Es la que resulta del mezclado de varias muestras simples

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Definiciones



Acuífero : Cualquier formación geológica o conjunto de formaciones geológicashidraulicamente conectadas entre sí, por las que circulan o se almacenan aguasdel subsuelo que pueden ser extraidas para su explotación, uso o aprovechamientoy cuyos limites laterales y verticales se definen convencionalmente para fines deevaluación , manejo y administración de las aguas nacionales.

Columna de agua: Es la distancia entre el nivel freático y el fondo del pozo. Sobrela columna de agua y el diámetro de la instalación del pozo se calculan el volumende agua contenido dentro del pozo de monitoreo

Nivel freático : Límite superior de la zona saturada en la cual el agua contenida enlos poros e encuentra sometida a presión atmosférica

Pozo de monitoreo (piezómetro) : Pozo diseñado expresamente para medirperiodicamente de forma automática o manual, las variaciones del nivel estático yla calidad del agua subterránea

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3 – Marco legal



NOM-014-SSA1-1993;Procedimientos sanitarios para el muestreo de agua para uso y consumo humano ensistemas de abastecimiento.

NMX-AA-115-SCFI-2001;Análisis de agua. Criterios generales para el control de la calidad de resultadosanalíticos. Apartado 8.2 análisis directos.

NMX-AA-003-1980;Aguas Residuales – Muestreo

Guía Técnica para Orientar en la Elaboración de Estudios de Caracterización de Sitios Contaminados. - Dirección General de Gestión Integral de Materiales y Actividades Riesgosas, DGGIMAR, sección 3.4.

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4 - Procedimiento de muestreo


1 a 3 de Agosto 2011, Ciudad de México 8

Control de calidadRegistro de muestreoTransporte de

muestrasEntrega-recepción

Determinación del sitio Selección de puntos y tipo de muestreo

Parámetros a analizar

Recolección de muestraParámetros fisicoquímicos

Preparación equipo y recipientes

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Plan de muestreo



- Determinación de nomenclatura de las muestras

- Ubicación del sitio del muestreo

- Caracterización del sitio

- Selección de puntos de muestreo

- Determinación del tipo de muestra

- Determinación del número de muestras

- Obtención de instrumentos y herramientas necesárias para la toma de muestra

(ej. P1-110601)

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Análisis



La decisión se tienen que tomar con base en los datos del sitio en específico

Decidir cuales son los parámetros a analizar:

Estos dependen de la historia del uso y produción del sitio a investigar, para ello se debe conocer en su totalidad el proceso de produccion que tuvo o tiene el sitio

Tipo y cantidad de la materia prima y producto terminado (usado, almacenado y desechado)

Tipo y cantidad del producto secundario

Insumos auxiliares utilizados

Material proveniente de una conversión quimica

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Parámetros fisicoquímicos



Se tienen que escribir todos los datos del muestreo en el registro como identificación de la muestra

El parte esencial del muestreo de agua es la medición de los parámetros fisicoquimícos en el campo

además ColorTurbiedadSedimentos(Olor)

Temperatura pH Conductividad eléctrica [µS] Redox [mV] Oxígeno disuelto [%]

de acuerdo a los procedimientos descritos en las siguientes Normas:NMX-AA-008-SCFI-2000, NMX-AA-007-SCFI-2000, NMX-AA-012-SCFI-2000 y NMX-AA-093-SCFI-2000

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Recipientes



Es necesario determinar en que recipientes vamos a contener y preservar las muestras (como ejemplo)

Parámetro Recipiente Volumen Preservación

Hidro-

carburos

Vidrio,

ambar

1000 ml enfriar, 4°C,

protección

contra la luz

VOC Vial,

vidrio


protección

contra la luz

Metales

pesados

Plastico 250 ml HNO3

PAK Vidrio,

ambar


protección

contra la luz

es importante evitar la formación de burbujas y espacios de aire al vaciar las muestras de agua en los viales, así como asegurar el cierre hermético

para el muestreo,

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Control de Calidad



Muestra doble:En el marco de una campaña de monitoreo se toma una muestra doble, que significa realizar por cada 10 muestras al azar, en una de ellas un muestreo doble, con diferente identificación para posteriormente analizar el resultado del laboratorio

Muestra blanca:Se realiza una muestra con agua limpia (muestra blanca), se coloca en la caja de transporte para corroborar que durante el transporte no haya contaminacion de las muestras por factores externos

„ Usar un marcador permanente para el etiquetado de identificación de las muestras con fecha y hora, evitando contratiempos

(confusion, borrado , perdida etc. „

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Registro de muestreo



- Ubicación y nombre del sitio de muestreo(latitud, longitud, altura),

- Fecha y hora del muestreo (inicio y final de bombeo)

- Tipo de muestreo (con bomba o bailer)

- Medición de los parametros fisicoquimícos

- Datos del pozo de monitoreo

- Nivel fréatico y nivel estático

- Indicaciones sobre color, sedimentos y turbiedad

- Nombre de la muestra

- Nombre del muestreador y firma del mismo

- Clima durante el muestreo

- Observaciones generales

- Registro del uso de la bomba, histórico

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Formatos de registro



BitácoraRegistro diario de las actividades en el campo

Cadena de custodiaFormato para el laboratorio con los parámetros a analizar y todos los datos de las muestras

Entrega-recepción de las muestras - sello o firma del laboratorio con la recepción de las muestras

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Transportación



Para el traslado,Todos los recipientes de las muestras se depositan en contenedores con hielo para mantenerlos a una temperatura no mayor de 4°C, aproximadamente, para su preservación

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Medidas de seguridad



Se tendra la obligación de informar al muestreador por escrito sobre

el riesgo del muestreo, los contaminantes del medio a muestrear

y la protección personal que usara el mismo.

Cuando se sabe que los muestreos van a ser frecuentes, se tendra que brindar el

acceso de forma segura al sitio sin importar las condiciones climaticas

EN GENERAL NO SE PERMITE TRABAJAR SOLO EN SITIOS CONTAMINADOS

En sitios contaminados es obligatorio usar la protección personal basica:

uso de zapatos de seguridad, casco, guantes especiales, lentes de seguridad, etc.

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5 - Método de muestreo



Muestreo de agua superficial:

Toma de muestra abajo de la superficie

Planta de tratamiento

Determinar los parametros fisicoquimicos de la muestra

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Método de muestreo



Muestreo de agua con bomba en los pozos de monitoreoDeterminar

- Nivel del agua freática (NAF)- Profundidad del pozo para estimar elvolumen de agua contenido

- Determinar el nivel estático antes de la toma de muestra

- Instalación de una bomba de flujo constante

- Purgar 3veces el volumen de la columna de aguaen el pozo antes del muestreo

o hasta que el valor de pH, Cond., Temp. esta constante

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Muestreo de agua subterránea



Todo el equipo utilizado se tiene que lavar con un detergente libre de fosfatos y abundante agua limpia

antes del muestreo

Obtención de muestras

Al inicio y al final del muestreo se determinan los parametros fisicoquimicos

En caso de el pozo de monitoreo tiene una columa de agua pequeña, se puede purgar y tomar la muestra con bailer

- en todos los casos se tienen que utilizar bailers nuevos

- o instalar un bailer por cada pozo

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Estrategia del muestreo



En el marco de una campaña de muestreo la secuencia de muestreo:

Se debe de programar iniciar con los pozos de aguas arriba y

seguir con los pozos del centro y

de aguas abajo del sitio

Debe estar programada para iniciar con los pozos con menor grado de contaminación

y continuar con los pozos con mayor grado de contaminación

para evitar una contaminación cruzada.

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6 – Muestras especiales / Métodos innovativos



Muestras especiales

- Equipo para tomar muestras de agua con fase libre

- Muestreo durante prueba de bombeo

Metodos innovativos

- Muestras de agua de diferentes profundidades

- Muestras con „Colector pasivo“

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Muestreo de agua con fase libre



Equipo para tomar muestras de agua con fase libre de alta profundidad (hasta 150m del nivel de agua subterránea abajo tierra)

Nivel de agua subterránea con fase libre

Envases para poner „presión inferior“ a la manguera

Bajar el implemento de succión (botella) hasta el nivel de agua subterránea

- Es posible muestrearuna fase libre de pocoespesor

Sonda para medir del nivel de agua

Sonda

Manguera con presión inferior

- Llenar el recipiente directamente

Ventaja:- Muestreo hasta una

profundidad de 150m

recipiente

Liberar la presión inferior en la manguera

llena el recipiente con agua y fase libre

0

5

10

15

20

0 1 2

Zeit [d]

Cp

pozo

Principio de muestreo durante una prueba de bombeo

Prueba de bombeo

Área de afectaciónPrueba de bombeo

Área de contaminación en el agua subterránea

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Muestreo de profundidad convencional o definida



Muestreo convencional con bombaen pozo de monitoreo

Integral sobre volumen bombeado Muestreo de profundidad definida

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Doppelpacker



Por conección sobre el filtro de grava –

muestreo con profundidad definida con poco presición

Instalación en pozos convencionales para muestreo en diferentes profundidades

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ML Schlauchpacker



Instalación de una - manguera preparada - con „low-flow“-bombas para muestreo en diferentes profundidades

Manguera con mini-bombas instaladas en diferentes profundidades

Llenar con aguaMuestreo en dif. profundidades

Sistema de mini-bombas con poco flujo instalado en diferentes profundidades

Muestreo paralelo (en el mismo tiempo)

(Q < 1 l/min )

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Colector pasivo



Muestreo convencionalcon bomba

Colector

pasivo

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Colector pasiva 02



Ejemplo: PDBS (Polyethylen-Diffusions-Beutel-Sammler)

ParámetrosVOC, BTEX

Tipo de construcciónPE-bolsa, Ø: 3-5 cm x L: 30-50 cm, llenado de agua desionizada (ca. 300 ml)

Tiempo de duración en el agua:Minimo 14 dias para el equilibro

AnálisisDirectamente el agua en la bolsa

Procedimento estandarizado desde 2001 en el Estados Unidos

http://diffusionssampler.itrcweb.org

PrincipioMigración de contaminante sobre difusión en la bolsa colectora

ReLASC LA : www.relasc.org

Capítulo México: www.relascmex.org

GIZ (Cooperación Internacional Alemana)

Oficina de Representación en México

Av. Insurgentes Sur No. 826, 11° Piso

Col. Del Valle

03100, México, D.F.

Tel. +52-55-56-24-33-30

Internet: www.giz.de/mexico


1 a 3 de Agosto 2011, Ciudad de México 30

Gracias por su atención

Ing. Roland ZentlerIng. Roland ZentlerIng. Roland ZentlerIng. Roland Zentler

HARRESS PICKEL CONSULT AG

Gerente Operativo en Mexico

Tel. 01 – 55 – 3623 4485 (Nextel)

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