Muestreo de agua residuales

7/26/2019 Muestreo de agua residuales

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NormaSUBDIRECCIÓN GENERAL DE ADMINISTRACIÓN DEL AGUA (CNA)

COORDINACIÓN DE TECNOLOGÍA HIDRÁULICA (IMTA)

UNIDAD DIDÁCTICA PARA LA APLICACIÓNDE LA NMX-AA-014-1980, CUERPOS

RECEPTORES - MUESTREO

Editor: Dalmey Villegas Sosa

13

SERIE AUTODIDÁCTICA EN MATERIA DE NORMAS TÉCNICASRELACIONADAS CON LA

INSPECCIÓN Y VERIFICACIÓN

Autor: Luis Alberto Bravo Inclán

Revisores CNA: Miriam Beth Arreortúa Cosmes

Luis Miguel Rivera ChávezAdaptación didáctica en CD: Clara Levi Levi

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/NMX-AA-014-1980.doc


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Norma

INTRODUCCIÓN

Para qué y Para quiénImportancia del muestreo

Objetivo de la toma de muestrasPasos fundamentales previos al

muestreoObjetivo de la unidad didáctica

Importancia del muestreo




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Norma

Esta unidad didáctica se dirige al personalque forma parte de las brigadas deinspección y verificación, quienes seencargan del muestreo de las descargas deaguas residuales, en cuerpos receptores de

propiedad nacional y/o en sus bienespúblicos inherentes.

Esta unidad didáctica se elaboró para que elpersonal encargado del muestreo cuente con

una herramienta documental que le permitatener una visión global de los recursosnormativos que tienen a su alcance para lamejor aplicación de la ley.

¿PARA QUÉ?

¿PARA QUIÉN?




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Norma

Con frecuencia el muestreo esconsiderado una actividad trivial, locual es falso.

Las dificultades asociadas con ladeterminación de un punto de

muestreo (o estación de muestreo:posición precisa en una zona demuestreo donde son tomadas lasmuestras), con la reactividad de losparámetros muestreados y con lasexigencias que marcan las propias

técnicas analíticas, hacen delmuestreo una actividad compleja,que requiere observar estrictamentelas técnicas y procedimientos detoma, preservación, transporte ycustodia de las muestras.

Importancia del muestreo




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Norma

Un paso fundamental paralograr el objetivo de unmuestreo es el establecerclaramente el uso final de losdatos.

Cuando estén disponibles los datos de la visita, es crucial que sepueda evaluar la calidad y la utilidad de los datos para alcanzar elobjetivo del muestreo

Antes de muestrear, el equipoque realice el muestreo (o, ensu caso, el inspector) debeentender claramente lasnecesidades de información, esdecir, para qué propósito seusarán los datos y los objetivos

de la visita al sitio.

Pasos fundamentales previos al muestreo




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Norma

OBJETIVO

El objetivo de esta unidad didáctica es el de explicarlos fundamentos del muestreo en cuerpos receptores

de aguas superficiales, excluyendo aguas deestuarios y aguas marinas, con el fin de determinarsus características físicas, químicas y

bacteriológicas, conforme a lo estipulado en la NMX-AA-014-1980, Cuerpos receptores - Muestreo .




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Norma

ANTECEDENTES

Reglamentación existente conanterioridad sobre el procedimientode muestreo en cuerpos receptores




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Norma

En general, se considera como“contaminante” a cualquier tipo de

desecho, ya sea municipal, industrial

o agrícola que se echa al agua, y queprovoque daño a los humanos,animales, plantas y bienes, o queperturbe negativamente lasactividades que normalmente se

desarrollan cerca o dentro del agua(Jiménez, 2001).

Definición de contaminante




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Norma

El término “calidad del agua”

es un concepto abstracto quesólo adquiere sentido cuandose selecciona un conjunto deparámetros y se les asocia unvalor determinado paradefinirla.

Definición de calidad del agua

La amplia combinación de compuestos y valores que se puedenconsiderar hace que, en la práctica y en la legislación, se formenconjuntos en función del uso (criterios ecológicos para evaluar la

calidad del agua, 1989), del origen (normas oficiales mexicanas dedescargas) o del destino (NOM-001-SEMARNAT-1996, conforme alacuerdo normativo publicado en el Diario Oficial de la Federación, el3 de marzo de 2003, todas las normas con terminación ECOL yRECNAT cambiarán por la terminación SERMANAT) (Jiménez, 2001).




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Norma

La reglamentación mexicana ha presentado un gran desarrolloen el tema de evaluación y control de aguas residuales ydescargas que impactan a diversos cuerpos receptores. Como severá a continuación, pocos documentos hablan del muestreo yevaluación de cuerpos receptores, no necesariamentecontaminados.

En 1973 la Secretaría deRecursos Hidráulicos (SRH)instauró, por primera vez, unprograma de prevención ycontrol de la contaminación delos cuerpos receptores

generada por las descargas deaguas residuales municipales eindustriales. En este programadestacan dos acciones.

Programa de prevención y control de la contaminación de los cuerpos receptores




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Norma

Presentación, ante la SRH, de un informe preliminar deingeniería cuando el agua residual no cumpliera convalores máximos permisibles para cinco parámetros(sólidos sedimentables, grasas y aceites, materia

flotante, temperatura y el potencial de pH).

Elaboración, por parte de la SRH, de los estudios declasificación de los cuerpos de agua del país y elestablecimiento de los criterios de calidad de los mismos(ver la unidad número 1, Un idad d idáct ica para laapli cac ión de la NOM-001-ECOL-1996 , que establece loslím ites máxim os perm isibl es de cont aminantes en las

descargas residuales en aguas y bienes nacion ales ,Tomasini-Ortiz, 2003 ).

Acciones del programa de prevención y control de la comtaminación decuerpos receptores




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Norma

En 1989 la Comisión Nacional del Agua (CNA) publicó loscriterios de calidad del agua y, a través de la SARH, queda comoresponsable de emitir las normas para la prevención y control dela contaminación del agua.

El 1° de diciembre de 1992 se publica en el Diario Oficial de la

Federación (DOF) la Ley de Aguas Nacionales (LAN) y el 12 deenero de 1994 sale publicado su reglamento.

Ley de Aguas Nacionale y su Reglamento




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Norma

En relación con el abastecimiento deagua para uso y consumo humano, ycon calidad adecuada para prevenir yevitar la transmisión de enfermedadesgastrointestinales, entre otras, laSecretaría de Salud publicó el 18 de

enero de 1996, la NOM-127-SSA1-1994..

En esta norma, se establecen los límites permisibles de calidad del agua conrelación a las características bacteriológicas, físicas, organolépticas (color,olor, sabor y turbiedad), químicas y radiactivas, así como los tratamientos depotabilización que se le puede aplicar a una fuente, con el fin de hacerla apta

para el consumo humano. Esta norma aplica a todos los sistemas deabastecimiento públicos y privados, tales como obras hidráulicas y dealmacenamiento. La NOM-127-SSA1-1994 ha sido revisada en los límitespermisibles que indica, de modo que las modificaciones entraron en vigor el22 de febrero del 2001.

NOM-127-SSA1-1994




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Norma

En 1996, la CNA y el Instituto Nacional de Ecología (INE) sintetizan 44normas preexistentes de calidad de las descargas de aguasresiduales en únicamente tres normas oficiales mexicanas, queestablecen las condiciones de descarga a un cuerpo receptor enfunción de su uso: riego agrícola, uso público urbano, protección de

la vida acuática, explotación pesquera, navegación y estero. De estastres normas, la primera trata de lo siguiente:

NOM-001-ECOL-1996, que es tab lece lo s lím ites máximos

permis ib les de co ntaminantes en las descargas residuales en

aguas y b ienes nacionales *

* Para mayor información, ver la unidad número 1, Unid ad didácti ca p ara laapli cac ión de la NOM-001-ECOL-1996 , qu e est abl ece lo s lím ites máximos

permisib les de contaminantes en las descargas residuales en aguas y bienes

nacionales , Tomasini-Ortiz, 2003.

NOM-001-ECOL-1996




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Norma

Explotación pesquera

Recreación

Estero

Navegación y otros usos

Humedal

Protección de la vida acuática

Riego agrícola

Público o urbano

Usos del agua




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Norma

El 18 de marzo de 1996, se publica en el Diario Oficial de laFederación la primera declaratoria de clasificación del río Lerma, enel que se establece su capacidad de asimilación y dilución, las metasde calidad del agua, los plazos para alcanzarlas y los parámetros quedeberán considerarse para el cumplimiento de las descargas deaguas residuales. En el artículo 87 de la Ley de Aguas Nacionales,destaca que las declaratorias contendrán:

La delimitación del cuerpo de aguaclasificado.Los parámetros que deberán cumplir las

descargasLa capacidad del cuerpo de agua

clasificado para diluir y asimilarcontaminantes.Los límites máximos de descarga de los

contaminantes analizados, base para fijarlascondiciones particulares de descarga.

Artículo 87 de la Ley de Aguas Nacionales




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Norma

Las cuencas son las receptoras de la mayoría de los desechos generadospor los usos del agua, como las actividades industriales, agrícolas,pecuarias y domésticas. Aunque son ecosistemas que cuentan con una granvariedad de mecanismos físicos, químicos y biológicos mediante los cualeslos desechos pueden ser asimilados, se presentan inconvenientes cuandoel grado de contaminación alcanza niveles que superan tal capacidad deasimilación, provocándose serias implicaciones ambientales.

Los estudios de clasificación de los sistemas acuáticos son evaluaciones dela calidad del agua que permite elegir acciones correctivas para elsaneamiento de los cuerpos de agua, tal como el control de las descargascontaminantes.

Las cuencas y los estudios de clasificación de sistemas acuáticos




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Norma

Se realizan muestreos en una red de estaciones y durante la época deestiaje (esto es, en las condiciones extremas en las que existe unmenor caudal de agua; también se le conoce como época de secas).

Se muestrea en tramos del río cuidadosamente fijados en el que secuantifican los caudales del río principal en varias estaciones demuestreo, llevándose a cabo un cuidadoso balance de los caudales deentrada y salida de tramo a tramo.

Se muestran diversos parámetros entre los que destacan: la demandabiolquímica de oxígeno (DBO), oxígeno disuelto, fósforo total,nitrógeno total y coliformes.

La información de campo se utiliza para alimentar un modelo decalidad del agua, denominado, por ejemplo, QUAL-2E de la Agencia deProtección Ambiental de los Estados Unidos de América (EPA), y quepermite simular hasta 15 parámetros de agua diferentes y 25 tramosdel cuerpo de agua a la vez.

Con miras a fijar la capacidad de un cuerpo de agua para diluir y asimilarcontaminantes:

Capacidad de un cuerpo de agua para diluir y asimilar contaminantes




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APLICACIÓN

Muestreo confiabley

Plan de Muestreo




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Muestreo en un cuerpo receptor

En un muestreo a un cuerpo receptor dado, sea un arroyo, río, lago oembalse, el primer paso para

garantizar resultados confiables es unmuestreo confiable. Sólo cuando lasmuestras son tomadas en el sitio querepresenta el total de una masa deagua, con el equipo adecuado y conlas precauciones necesarias para no

contaminarlas y se preservan deacuerdo con los procedimientosestablecidos, se podrá asegurar queson representativas.

Existe un viejo dicho que establece que “el resultado de cualquier

prueba analítica, no puede ser mejor que la muestra de la cualproviene”.




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Una vez que el Inspector entiende las necesidades y objetivosde la visita al sitio, se puede desarrollar un plan completo decontrol de calidad y verificación. El plan debe desarrollarse porescrito y completarse antes de iniciar cualquier actividad demuestreo. Este plan asegura que todos los esfuerzos delmuestreo pasen por un proceso cuidadosamente meditadoantes de hacerlo.

Para realizar un muestreo confiable en un cuerpo receptor esnecesario cumplir con una serie de pasos que incluyen:

Fase de PlaneaciónFase de PreparaciónFase de Muestreo

Requisitos de un muestreo confiable




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La obtención de muestras representativas de un cuerpo receptorrequiere de tiempo, además de mucho material, reactivos y equipo.Se recomienda asegurarse se estar bien preparado, sobre todo siel sitio de muestreo se encuentra lejos de zonas urbanas y, enconsecuencia, es difícil reabastecerse de insumos, materiales y

provisiones.Recopilación y revisión de la información existente sobre

el cuerpo de agua y la zona de estudio.

Una visita prospectiva de reconocimiento, para establecery/o corroborar la ubicación de las estaciones, la facilidad deacceso y tiempos de traslado y, si procede, la ubicación de

las descargas que afecten al cuerpo receptor. Elaboración de un plan de muestreo, que contemple que

los resultados generados puedan cumplir con los objetivosplanteados inicialmente en un estudio o visita deinspección.

Fase 1 del muestreo confiable : Planeación




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Norma

Hacer una lista de verificaciónde materiales, reactivos yequipos adecuados para elmuestreo.

Preparación de los recipientesy reactivos para lapreservación de las muestras.

Lavado del equipo demuestreo

Calibración de los equipos decampo.

Fase 2 del muestreo confiable : Preparación




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Norma

A) Lo más importante es la seguridad e higiene personal. Asegurarse de quetodos los muestreadores tengan un entrenamiento apropiado enseguridad. Debido a que la toma de muestras se realiza en sitios remotosy, en ocasiones, en lugares contaminados, lejos de atención médicainmediata, es importante tener en cuenta lo siguiente:

Nunca salir solo al campo Determinar la ubicación del hospital, clínica o médico más cercanos Notificar a otros de su itinerario y ubicación;

Siempre use guantes, lentes de seguridad, overol o bata y el calzadoadecuado a la situación del muestreo. Para más información sobre estetema, consultar el manual de la serie verde, Fundamentos técnicos para elmuestreo y análisis de aguas residuales.

Cuando los pasos necesarios de planeación y preparación han sidocompletados, se está listo para colectar las muestras. La colecta demuestras tiene cuatro componentes principales que se debenmantener en mente:

Fase 3 del muestreo confiable : Muestreo (1 de 2)




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Norma

D) Generar un registro completo y preciso del muestreo. En cada estaciónde muestreo ubique las estaciones de muestreo con una descripcióndetallada, con mapas, o con la ayuda de boyas o marcas en tierra de

modo que permita la identificación por otras personas sin depender dela memoria o de una guía personal. Por otro lado, la localización exactade un sitio de muestreo puede proporcionarse en coordenadasgeográficas (latitud y longitud), por medio de un equipo portátil degeoposicionamiento global (GPS), el cual proporciona las coordenadasgeográficas de cualquier lugar del mundo, a través de satélites ubicadosen el espacio

B) Colectar una muestra representativa. El objetivoprimario de cualquier plan de muestreo consisteen colectar una muestra que represente lacalidad del agua en un tiempo particular.

C) Considerar el aseguramiento de calidad en elproceso de muestreo.

Fase 3 del muestreo confiable : Muestreo (2 de 2)




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Norma

Como ya se mencionó, en la fase 1, seincluye conocer la zona de estudio lomejor posible; por ejemplo, si el cuerpode agua cuenta con uno o más ríos

tributarios, sería conveniente saber elgasto promedio anual de estos ríos,conocer la época de lluvias, sobre todoel período de avenidas; saber si existendescargas que puedan afectar; si se tratade una descarga industrial o municipal.Tamaño de cuenca y usos del suelo en laregión. Por supuesto, es convenientebuscar información sobre trabajosanteriores realizados en el río o embalse,entre otras cosas.

Plan de muestreo (1 de 3)




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Norma

Con dicha información, así como los requisitos propuestos en unestudio, se elabora el plan de muestreo (pag A –1) que consta de losiguiente:

Objetivo Antecedentes

Tipo de muestreo Control de calidad Ubicación y descripción del sitio

de muestreo. Medio de transporte Participantes.

Plan de seguridad Lista de verificación de materiales,reactivos y equipo para elmuestreo.





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Cabe enfatizar que un plan de muestreo bien elaborado protege alos que toman las muestras contra errores y minimiza la

posibilidad de invalidar los resultados obtenidos.

Estos componentes permitirán elaborar un plan de acción yproveerse del material los reactivos y el equipo necesario parael muestreo, que incluye desde una pluma hasta sustanciaspara preservación, hieleras, equipo de campo y hielo para eltransporte de muestras.

Asimismo, la documentación de soporte que acompañará a lasactas levantadas durante las visitas de inspección y/overificación son:


Formato de registro de campo para toma de muestras Formato de cadena de custodia, para entregar

adecuadamente las muestras al laboratorio.




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Norma

La Tabla 2.1 es un listado de algunos parámetros físicos,químicos y microbiológicos de campo, el volumen mínimorequerido para el análisis, tipos de recipientes y preservación.

Las tapas deben proporcionar un cierre hermético en losrecipientes y ser de un material afín al del recipiente.

Los recipientes deben tratarse para eliminar cualquier sustanciaque altere los resultados de los análisis (NMX-AA-014).

Cuando se hagan los preparativos del muestreo, asegúresede llevar envases suficientes, incluyendo aquellos que seusen para muestras de blancos de viaje, campo y muestrasdobles. Procure llevar envases extras previendo que lleguen aexistir roturas en el campo.

Recipientes de muestreo




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Tabla 2.1 Resumen de parámetros a muestrear en cuerpos de agua yrequerimientos de manejo

Parámetro Volumen mínimorequerido (mL)

Recipiente Preservación Tiempo máximo deanálisis

Oxígeno disuelto --- --- Analizar inmediatamente ---

Temperatura del agua --- --- Analizar inmediatamente ---

DBO 1,000 Plástico 4°C 48 horas

Cloruros 100 Plástico 4°C 7 días

Coliformes fecales ytotales

150 Bolsa o frasco de vidrioestéril

Previamente con EDTA+Na2S2O3, 4°C

24 horas

Conductividad eléctrica --- --- Analizar inmediatamente ---

Dureza como CaCO3 250 Plástico HNO3, pH<2, 4°C 180 días

Alcalinidad como CaCO3 100 Plástico 4°C 7 días

Potencial de hidrógeno(pH)

--- --- Analizar inmediatamente ---

Grasas y aceites 1,000 Vidrio, boca ancha HCl pH<2, 4°C 28 días

Sólidos suspendidos 1,000 Plástico 4°C 7 días

Sólidos disueltos 500 - 1,000 Plástico 4°C 7 días

Sustancias activas al Azul

de Metileno (SAAM)

500 Plástico H2SO4, pH<2, 4°C 7 días

Nitratos 200 Plástico H2SO4, pH<2, 4°C 7 días

Nitrógeno amoniacal 200 Plástico H2SO4, pH<2, 4°C 7 días

Fósforo total 1000 Plástico 4°C 28 días

Color verdadero 200 Plástico 4°C 2 días

Turbiedad 200 Plástico 4°C 1 a 2 días




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Norma

Se deben tomar las precauciones necesarias paraque en cualquier momento, sea posible identificar lasmuestras. Se deben emplear etiquetas pegadas ocolgadas, anotándose la información en la hoja deregistro de campo.

Para evitar confusiones en la identificación de las muestras, sedeben pegar a los frascos, antes del muestreo, etiquetasadhesivas en las que se anote con tinta indeleble la siguienteinformación: Número de muestra, fecha de muestreo(día/mes/año), hora, nombre o razón social completo delusuario visitado, número de acta de visita, nombre delmuestreador, identificación de la estación de muestreo odescarga, tipo de muestra (simple, compuesta o integrada),tipo de preservación y análisis solicitado.

Medidas para la identificación de muestras




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Norma

El empaque, transporte y entrega de lasmuestras se encuentra ampliamenteexplicado en el manual de la serie verde,Fundamentos técnicos para el muestreo yanálisis de aguas residuales. Sin embargo,

cabe resaltar algunas consideracionesimportantes.

Con relación al empaque, las muestras sellenan poniendo atención de que no faltenfrascos y que estos se ubiquen en posiciónvertical y se acomodan de tal forma que no

se golpeen uno con otro; si es posible, sesugiere envolverlos con plástico burbuja.

La temperatura en el interior de las hielerasse debe mantener a 4°C, con el uso de hieloen cubos o triturado (hielo frapé).

Empaque y transporte de muestras




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Norma

Ya en el campo, primero se toman las muestras de microbiología(coliformes fecales y totales). Esto se debe principalmente a que si seempiezan a introducir los equipos de medición, se favorecería unaprobable contaminación de las muestras microbiológicas. Después de

esto, se obtienen las muestras de grasas y aceites e inmediatamentedespués se meden gasto, temperatura del agua y del ambiente, pH,oxígeno disuelto y conductividad eléctrica. Posteriormente se tomaránel resto de las muestras de agua.

Con el objeto de conocer las variaciones de las condicionesparticulares del cuerpo receptor, se debe establecer un ciclo anualde muestreo que cubra las épocas de precipitación pluvial y estiaje.

De acuerdo con la NMX-AA-014-1980, para el muestreo de cuerposreceptores, se debe establecer una red de muestreo, que representelas condiciones particulares del cuerpo receptor, debiéndose tomarlas muestras en la parte superior, media o inferior.

Procedimiento de muestreo




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Norma

Cuando las muestras se colectan en un río o arroyo, los resultadosobservados pueden variar con la profundidad, el flujo del río y la distanciacon respecto a las orillas. Se pueden colectar dos tipos de muestras ensistemas lóticos. De modo simplificado, se puede tomar una muestraintegrada de la parte superior y del fondo en el centro del río y a cada ladodel mismo a una profundidad media, de modo que se integre un 25% de

agua, en cada uno de estos puntos (ver la figura 2.1). Por otro lado, si seva a colectar una muestra simple, de preferencia, coléctela en el centrodel río y a profundidad media.

Figura 2.1 Ubicaciónde los puntos decolecta, al tomar unamuestra integrada enun río.

Muestreo en corrientes




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Norma

Los lagos, lagunas y embalses están sujetos a variacionesconsiderables tales como la estratificación estacional, lluvia,escorrentías y viento. Escoja la ubicación, profundidad y frecuenciade muestreo con relación a las condiciones locales y el propósito dela investigación. Evite el muestreo de la nata superficial.

Desde los primeros meses del año, el sol va calentando la capasuperficial del cuerpo de agua, lo que propicia la formación de capasde agua de diferente temperatura y densidad a lo largo de la columnade agua. Dicha estratificación de temperatura y de oxígeno disuelto,con respecto a la profundidad, confiere a un lago o embalsedeferencias marcadas en la calidad del agua en las tres capas que seforman (a saber, epilimnio, termoclina e hipolimnio), en el que lacapa superficial esta bien mezclada y está caliente, mientras que lacapa profunda es relativamente más fría, sin mezcla y baja enoxígeno disuelto (ver figura 2.2).

Muestreo en lagos, lagunas y embalses (1 de 2)




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Norma

Figura 2.2 Estratificación térmica en uncuerpo de agua, junto con perfiles detemperatura y oxígeno disuelto.

Muestreo en lagos, lagunas y embalses (2 de 2)




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Norma

Parámetros de campo

En cada estaciónseleccionada mida, a nivelsuperficial (50 cm pordebajo de la superficie), latemperatura, pH, oxígenodisuelto y la conductividad

eléctrica. De preferencia ysi cuenta con un equipomultiparámetro, sonda ycable de 15 m de largo omás, en cada estaciónrealice medicionessuperficiales y a cada

metro hasta llegar a los 50cm por encima del fondo(ver figura 2.3). Figura 2.3 Estaciones longitudinales en un río, perfil

vertical de campo en un lago, forma en que se puedenpresentar los resultados.

Perfil longitudinal en un río

Perfil vertical en un lago

Distancia

V a r i a b l e

Variable

P r o f u n d i d a d




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Norma

Se pueden obtener muestras de agua de lagos y embalses con una botella Van Dorn(muestreador Alfa) o Kemmerer. En general, enjuague la botella muestreadora con elagua del lago antes de colectar. Inicie la colecta con las muestras que contienen lasconcentraciones más bajas (Esto es, obtenga la muestra de superficie antes desacar la del fondo). En lagos pequeños, de forma cercana a circular y someros(aquellos en los cuales la concentración de oxígeno disuelto se presentarelativamente uniforme con la profundidad) colecte la muestra cerca del centro del

lago a una profundidad de 30 – 50 cm. Considere realizar más estaciones con base alos objetivos del estudio y/o posible sospecha de contaminación en alguna zona delcuerpo de agua.

En lagos o embalses profundos y que se llegan a estratificar (por ejemplo, conprofundidades mayores a 12 – 15 m) obtenga muestras de calidad del agua a unmínimo de 2 profundidades: a 30 – 50 cm debajo de la superficie y otra a la base delhipolimnion, aproximadamente a 50 – 100 cm del fondo del cuerpo receptor . Se debe

tener cuidado de no mezclar la muestra con el sedimento del fondo.

Obtención de muestras profundas (uso de la botella Van Dorn)


http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=www.lhup.edu/~mkhalequ/Oceanography/Ocean%2520Trip-Spring2003/Van%2520Dorn%2520Bottle.JPG&imgrefurl=http://www.lhup.edu/~mkhalequ/Oceanography/Field-Trip-Spring2003.htm&h=480&w=640&sz=37&tbnid=NHWwtebTtLcJ:&tbnh=101&tbnw=134&prev=/images%3Fq%3D%2522Van%2BDorn%2Bbottle%2522%26hl%3Des%26lr%3D%26ie%3DUTF-8%26oe%3DUTF-8



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Norma

Utilizar una lancha amplia yen buen estado; con un motoren condiciones mecánicasóptimas, con techo. Evitarexceder el número máximo depersonas que pueden sertransportadas de modoseguro. Contar con lagasolina suficiente y, desobra, para todo el itinerario;

Seguridad (1 de 2)

Para salir a un cuerpo de agua en lancha, considerar lo siguiente:Siempre contar con un capitán, pescador o compañero

experimentado, que esté atento y al mando de la lancha;

Consultar las condiciones meteorológicas de la zona, de preferenciael mismo día del muestreo o máximo con un día de diferencia, y estarsiempre atentos a un cambio desfavorable de las condicionesatmosféricas;




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Norma

Contar con al menos un extinguidorpara el fuego;

Señales luminosas y caja deherramientas adecuadas;

Se deberá llevar un equipo deposicionamiento global (GPS, figura2.4);

Seguridad (2 de 2)

No anclar la lancha por la popa. En una corriente fuerte, la popa puede ser jalada hacia abajo por la fuerza del agua. El bote también es susceptiblede hundirse por la acción de las olas, sobre todo en la zona derompientes; en dicha zona, evitar en todo momento el estar descuidado yel anclar la lancha de modo paralelo a la costa;

Usar todo el tiempo un chaleco salvavidas por persona; sobre todo sialgún miembro de la brigada no sabe nadar.

figura 2.4 GPS




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Norma

ANÁLISIS ESPECÍFICO

Establecimiento de las estaciones

de muestreo




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Norma

Cómo se establece una red de muestreo (1 de 2)

El establecimiento de las estacionesde muestreo es una actividad muyimportante, que debe estar acordecon los objetivos del estudio. En unrío, por ejemplo, se debe encontraruna sección donde el canal es recto,accesible y uniforme en profundidad,y cerca de una marca terrestre, comoun puente, una roca grande o unárbol. Un río bien mezclado a lo largo

de un transecto perpendicular a lacorriente, será más uniforme en sucalidad del agua y se obtendrá unamejor estimación del gasto.

Estación de muestreo




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Norma

Figura 3.1 Establecimiento de estaciones en un río grande, tomando en cuenta las fuentesde contaminación presentes.

Otra consideración importante es la ubicación, tanto río arriba comorío abajo de fuentes probables de contaminación que impacten en lacalidad del agua (ver figura 3.1), así como la facilidad de acceso a laestación, tanto en época de secas como en lluvias.

Cómo se establece una red de muestreo (2 de 2)




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Norma

NMX-AA-014: Puntos de muestreo y aforo

Aguas arriba de la descarga, a una distancia tal, que no semanifieste influencia de ésta.

En la descarga misma, lo más próximo posible a su desembocadura

al cuerpo receptor .

Aguas abajo de la descarga, a una distancia tal, que se considere sehaya efectuado una mezcla uniforme de la descarga en el cuerporeceptor.

Se recomienda muestrear a una distancia tal, que se considere que

el cuerpo receptor haya absorbido el efecto de la descarga, paraapreciar el grado de recuperación del cuerpo receptor.

Para fines de estudio del cuerpo receptor, se debe muestrear enaquellos sitios en que se aprecien cambios fuertes de sección,caídas, zonas cubiertas de lirio u otros organismos eutroficantes.

De acuerdo con la NMX-AA-014, en una corriente se debe muestrear yaforar en los siguientes puntos




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Norma

En el caso de un lago, laguna o embalse elestablecimiento de las estaciones depende en granmedida de los afluentes más importantes del cuerpode agua, así como ya se mencionó para los ríos, la

identificación de los probables impactos que alterenla calidad del agua. Por ejemplo, una zona agrícoladesarrollada puede incrementar la entrada al cuerpode agua de nutrientes, principalmente nitrógeno yfósforo por el uso de fertilizantes y por el manejo

mismo del suelo, así como por el uso de pesticidas(ver figura 3.2).

NMX-AA-014: Establecimiento de estaciones en lagos, lagunas oembalses (1 de 2)




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Norma

Figura 3.2 Establecimiento deestaciones en un lago, laguna oembalse, tomando en cuenta losríos tributarios y las fuentes decontaminación presentes.

En los afluentes, antes dedesembocar al cuerporeceptor.

Dentro del cuerpo receptor,donde se aprecie unamezcla uniforme con losafluentes.

En la (s) salida( s) delcuerpo receptor.

NMX-AA-014: Establecimiento de estaciones en lagos, lagunas oembalses (2 de 2)

Para el muestreo enlagos, lagunas yembalses, la NMX-AA-014indica que los sitios demuestreo, además de los

indicados en el inciso4.1.2, deben ser:




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Norma

La metodología que se describe a continuación se basa en las siguientesactividades:

• Recopilación de información de la cuenca y del cuerpo receptor

b) Establecimiento de estaciones, ya sea alrededor de un cuerpo deagua, y, posteriormente, en la cuenca de estudio

c) Muestreo y análisis de fósforo total en los ríos tributarios yevaluación del gasto en los ríos tributarios a un cuerpo de agua.

Aplicación para rastreo de descargas clandestinas o que no puedenmuestrearse en la fuente

El rastreo y la ubicación de descargasclandestinas de aguas residuales queson captadas, en primera instancia porun arroyo, o río y posteriormente, ríoabajo por un cuerpo de agua como unlago o embalse, es una tarea que

requiere de un muestreo repetido porun tiempo, de preferencia un año.




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Norma

Para evaluar el aporte de un nutriente comoel fósforo (u otros, como nitrógeno, DBO,etc.) a un cuerpo de agua, se recomiendaobtener la concentración anual promedio deP y el gasto medio anual; con estainformación se obtiene la carga de fósforo

anual para cada río o descarga, la cual secalcula con la ecuación L(P) = Q x P ,donde L(P) es la carga de fósforo enton/año, Q es el gasto medio anual en 106m3/año y P es la concentración promedioanual de fósforo total en mg/L.

Con el fin de aclarar lo antes expuesto, acontinuación se expone un estudio de casorealizado en la presa Valle de Bravo, Edo.de México.

Evaluación del aporte de un nutriente a un cuerpo de agua




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Norma

En 1992, Olvera describe el estudio de eutroficación de la presaValle de Bravo. Para saber el aporte real de nutrientes al cuerpo deagua, se realizó una evaluación de carga de nutrientes tanto de losríos tributarios, como de las principales descargas a la presa (Tablas3.1 y 3.2).

Tributarios(ríos)

Gastomedio anual(106 m3 /año)

Fósforototal

(mg/L)

Carga defósforo

(ton/año)

Porcentaje

Amanalco 89.891 0.295 26.518 57

Molino 57.653 0.014 0.810 2

SantaMónica

4.152 0.064 0.266 0.7

González 20.280 0.011 0.220 0.5

Carrizal 12.084 0.010 0.121 0.3

TOTAL: 184.260 27.935 60.0

Tabla 3.1 Carga de fósforo (P) de los ríos de la presa Valle de Bravo, 1987

Evaluación del aporte de un nutriente en la p´resa Valle de Bravo (1 de 2)




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Norma

Tributarios(descargas)

Gastomedio anual(106 m3 /año)

Fósforototal

(mg/L)

Carga defósforo

(ton/año)

Porcentaje

El Mercado 8.020 1.999 16.032 34

Embarcader o

1.444 1.379 1.991 4.3

Capitanía de

puerto

0.502 0.771 0.387 0.8

Clubnáutico

2.297 0.121 0.277 0.6

Iglesia 0.133 1.041 0.139 0.3

TOTAL: 12.396 18.826 40

Tabla 3.2 Carga de fósforo (P) de las descargas de la presa Valle de Bravo, 1987

Evaluación del aporte de un nutriente en la p´resa Valle de Bravo (2 de 2)




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Norma

Por tanto, se obtuvo que la cuenca del río Amanalco introdujera alrededordel 60% de la carga de fósforo, y que la descarga El Mercado era la máscontaminante, ya que aportaba el 34% del fósforo total. Con el control dela descarga El Mercado y la atención de la subcuenca del río Amanalco,se podría lograr una reducción aproximada del 95% del fósforo que entraal embalse, lo que daría la posibilidad de que el nivel trófico del cuerpo deagua descendiera.

Se recomendó, que se realizara unestudio de carga de fósforo en lacuenca del río Amanalco, para evaluartanto las descargas en la zona comola contaminación difusa que aporta el

río.

Río Amanalco

Estudio en el río Amanalco

En la tabla 3.3 de la diapositiva siguiente, se presentan los resultados de la evaluación de lacarga de nutrientes en el río Amanalco.


http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=www.conabio.gob.mx/conocimiento/cambios_veg/imagenes/f23-1b.jpg&imgrefurl=http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/cambios_veg/doctos/localizacion_valle.html&h=300&w=447&sz=31&tbnid=BOdVO2NrsQkJ:&tbnh=83&tbnw=123&prev=/images%3Fq%3Dr%25C3%25ADo%2Bamanalco%26hl%3Des%26lr%3D%26ie%3DUTF-8%26oe%3DUTF-8



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Norma

Tabla 3.3 Carga de fósforo (P) de las descargas en la cuenca del río Amanalco, 1993

Tributarios(descargas)

Gasto medioanual

(106 m3 /año)

Fósforo total(mg/L)

Carga defósforo

(ton/año)

Garrapata 4.852 0.122 0.59Cascada 9.704 0.074 0.72

Becerra 41.100 0.119 4.89

Pipioltepec 49.687 0.173 8.60

Lajas 7.620 0.112 0.85

Candelaria 45.651 0.187 8.54

Amanalco 123.005 0.196 24.11

Con estos resultados, se concluye que en la cuenca del río Amanalco, lassubcuencas problema que requieren prioridad en su manejo y posible rastreode descargas de aguas residuales municipales son: Amanalco, Pipioltepec yCandelaria.

Evaluación de nutrientes en el río Amanalco




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Norma

Agua epicontinental: Se refiere al agua que se encuentra sobre los continentes, ya seade forma superficial o subterránea (Arriaga et al. 2000).

Agua residual: Es el líquido de composición variada provenientes 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 calidad

original.

Arroyo: Agua que fluye continua o intermitentemente según un curso bien definido,como el de un río, generalmente en una escala más pequeña.Batimetría: Se refiere a la forma o relieve del suelo del mar o de un cuerpo de agua; unacarta batimétrica es un mapa que muestra los contornos del fondo del mar o lagos.

Blanco de campo: Son frascos con agua destilada o desionizada que se llenan en la

estación de muestreo, etiquetan, empacan, sellan y se transportan al laboratorio conlas otras muestras. Se usan los blancos de campo para investigar la contaminación enel laboratorio y durante la colecta y envío de las muestras. El laboratorio requiere de unblanco de campo por cada día de muestreo.

GLOSARIO




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Norma

Blanco de viaje: Son frascos con agua destilada o desionizada preparados por ellaboratorio. Se mantienen en las mismas hieleras que las otras muestras en cada fasedel proceso de colecta, manejo y envío. En el laboratorio se analiza, y si se encuentracontaminación, podría ser que la contaminación ocurriera durante el transporte demuestras o en el almacenaje en el laboratorio. Se requiere uno por cada tipo depreservación.

Bordo: embalse natural o artificial, temporal o permanente, con una cortina rústicageneralmente de mampostería y una alta carga de sólidos y materia orgánica ensuspensión que le dan un aspecto turbio (Arraiga et al. 2000).Botella Van Dorn: Equipo para la toma de muestras dentro de la columna de agua.Consta de un cilindro, dos tapas de hule y un mecanismo de cerrado. Para tomar lamuestra, se utiliza una plomada especial (ver mensajero ), que viaja por la cuerda ypermite, desde la superficie, el cierre de la botella.

Calibración: Conjunto de operaciones que establecen, bajo condiciones específicas, larelación entre los valores de una magnitud indicados por un instrumento o sistema demedición, o los valores representados por una medida materializada y los valorescorrespondientes de la magnitud, realizados por los patrones, efectuando unacorrección del instrumento de medición para llevarlo a las condiciones iniciales defuncionamiento.

GLOSARIO




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Norma

Canal: Cauce artificial de agua, habitualmente construido para unir ríos, lagos o mares,de tamaño generalmente apropiado para la navegación: la mayoría de los canalestienen un flujo lento y características pobres de mezclado.

Capacidad de dilución: Cantidad de cualquier elemento, compuesto o sustancia quepuede recibir un cuerpo receptor en forma tal que no exceda, en ningún momento nilugar, la concentración máxima de dicho elemento, compuesto o sustancia establecida

en la Norma de Calidad del cuerpo receptor correspondiente, tomando como base elgasto normal de diseño o volumen normal de diseño.

Coliformes fecales: Organismos termo tolerantes de crecimiento aeróbico, ya sea a35°C 1°C o 37°C 1°C, en un medio de cultivo lactosado con producción de ácido ygas, dentro de un período de 48 horas.

Conductividad eléctrica (CE): El reciproco de la resistencia de una solución acuosa,medido según condiciones específicas, entre las fases opuestas de una celda y

dimensiones definidas. Para un análisis de calidad del agua, puede equipararse comouna medida de la concentración de solutos ionizable presentes en la muestra (enµmhos/cm).

Corriente: Río, canales o arroyos; todo ambiente fluvial (ver la definición de lótico)

GLOSARIO




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Norma

Cuerpo receptor: Toda red colectora, río, cuenca, cauce, lago, embalse o depósito deaguas que son susceptibles de recibir directa o indirectamente la descarga de aguasresiduales.

Descarga: Acción de verter, infiltrar, depositar o inyectar aguas residuales a un cuerporeceptor en forma continua, intermitente o fortuita, cuanto éste es un bien del dominio

público de la Nación.Embalse: Presa, reservorio, es un cuerpo de agua artificial (Arriaga et al. 2000).

Estratificación térmica: Separación térmica de una columna de agua en dos o trescapas o estratos (Arriaga et al. 2000).

Eutrofía: Representa una etapa de sucesión ecológica caracterizada por la presenciade agua rica en nutrientes inorgánicos y elevada producción primaria (Arriaga et al.

2000).

Eutroficación: Proceso de enriquecimiento o contaminación generado por actividadeshumanas como la agricultura, la industria y la urbanización, al liberar cantidadesexcesivas de nutrientes mediante aguas residuales, a los ecosistemas acuáticos enforma de nitrógeno y fósforo (Arriaga et al. 2000).

GLOSARIO




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Norma

GPS: (Global Positioning System): Es un aparato que se enlaza con varios satélites, queorbitan alrededor de la tierra, para definir las coordenadas geográficas o UTM en las quese localiza de usuario (latitud, longitud y su altura sobre el nivel del mar).

Lago: Cuerpo de agua natural, epicontinental y de gran extensión. A los grandes lagossalados con frecuencia se les llama mares.Léntico: ambiente lacustre de aguas “estancadas” o sin movimiento (Arriaga et al. 2000).

Lótico: ambiente fluvial caracterizado por un movimiento horizontal de la columna deagua (Arriaga et al. 2000).

Mensajero: Es una estructura metálica pequeña, que es lanzada desde la superficie por lacuerda que sujeta una botella Van Dorn y que al deslizarse y llegar a la misma, dispara elsistema de cerrado de las tapas a la profundidad que se desea sacar una muestra deagua.

Metales pesados: microelementos inorgánicos potencialmente tóxicos, utilizados enprocesos industriales, como arsénico, cadmio, cobre, cromo, plomo, níquel y zinc.Algunos metales son esenciales para los procesos de la vida y otros son perjudiciales;sin embargo, aún los elementos benéficos se vuelven tóxicos al incrementar susconcentraciones (Arriaga et al. 2000).

GLOSARIO




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Norma

Muestra: Porción, idealmente representativa tomada de un cuerpo de agua definido, demanera intermitente o continua, con el propósito de examinar diversas característicasdefinidas.

Muestra compuesta: Mezcla intermitente o continua, en proporciones adecuadas, depor lo menos dos muestras o submuestras, a partir de la cual se puede obtener el valormedio de la característica deseada. Las porciones de las muestras se calculan

generalmente a partir de mediciones de tiempo o flujo.Muestra simple: Es aquella muestra individual tomada en un corto periodo, de forma talque el tiempo empleado en su extracción sea el transcurrido para obtener el volumennecesario. Al mezclar varias muestras simples, se obtiene una muestra compuesta (verdefinición).

Muestreadores automáticos: Equipo mediante el cual las muestras son tomadas enforma intermitente o continua, independientemente de la intervención humana y de

acuerdo con un programa establecido.Nutrientes: Compuestos inorgánicos, orgánico o iones, que son principalmenteutilizados en la fotosíntesis de los productores primarios y que son esenciales paraasegurar el desarrollo de plantas y animales.

GLOSARIO




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Norma

Oligotrófico: Cuerpo de agua cuya concentración de nutrientes y productividadprimaria son bajos.

Oxígeno disuelto (OD): Cantidad de oxígeno en forma de gas presente en el agua(Arriaga et al. 2000).

pH (potencial hidrógeno): Índice usado para la expresión cuantitativa de laconcentración de iones de hidrógeno que determina la acidez o la alcalinidad deuna solución acuosa.

Presa: Estructura que se construye para represar una corriente. Se empleatambién para designar al embalse o reservorio (Arriaga et al. 2000).

Red de muestreo: Sistema de zonas de muestreo preestablecidas a fin demonitorear uno o más lugares definidos. Según la NMX-AA-014, es el conjunto

de sitios seleccionados para tomar las muestras.Reservorio: Area natural o artificial donde se almacena agua, ya sea para usodoméstico, industrial, agropecuario u otros (Arriaga et al. 2000).

GLOSARIO




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Norma

Río: Cuerpo de agua epicontinental, de volumen considerable y flujo continuoe intermitente, que se mueve a lo largo de un curso bien definido hacia elocéano, mar, lago, depresión interior, pantano u otro curso de agua.

Termoclina: Capa intermedia de agua con temperatura y densidad diferente a lasuperficial (epilimnion), y de fondo (hipolimnion), dentro de la columna de

agua.

Turbiedad: Disminución de la transparencia de una masa de agua debido a lapresencia de partículas finamente dispersas en suspensión.

GLOSARIO




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Muestreo de agua residuales

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