Procedimiento para el Muestreo de la Calidad de Aguas ...

PROCEDIMIENTO MUESTREO

CALIDAD DE AGUA SUBTERRÁNEA QMS_PH028

Revisión: A Julio

2017 Página 1 de 16

CH/ag QMS_PH028_Procedimiento Muestreo Calidad Aguas Subterráneas 26-jul-17

Procedimiento para el Muestreo de la Calidad de Aguas Subterráneas

CONTROL DE CAMBIOS

Fecha Revisión Cambio (s) Realizado

por Revisado

por Aprobado

por

26-07-2017 A C. Hidalgo O. Suzuki



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Í N D I C E

1 OBJETIVO Y ALCANCE ............................................................................................................................3

2 DOCUMENTOS DE REFERENCIA ............................................................................................................4

3 DEFINICIONES ...........................................................................................................................................5

4 CONSIDERACIONES TÉCNICAS ..............................................................................................................6

5 ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD .......................................................................................................7

5.1 Representatividad de la muestra ....................................................................................... 7

5.2 Contaminación cruzada ..................................................................................................... 8

5.3 Muestras duplicadas ......................................................................................................... 8

5.4 Muestras blancas .............................................................................................................. 8

6 CALIBRACIÓN DE EQUIPOS DE TERRENO ...........................................................................................9

7 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ............................................................................................................. 10

ANEXO 1: PLANILLAS DE TERRENO ........................................................................................................... 12



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1 Objetivo y alcance

El objetivo de este procedimiento es definir la metodología estándar para la toma de muestras

de aguas subterráneas para determinar sus características fisicoquímicas y su aplicación en

particular, en los puntos de monitoreo incluidos en la RCA 25/2011 y RCA 291/2009 de Minera

Invierno.

Los compromisos de seguimiento ambiental (Resoluciones de Calificación Ambiental) a los

cuales aplica este procedimiento son los siguientes:

RCA N°25/2011

o 8.7 Calidad de las Aguas Subterráneas

RCA N°291/2009

o 8.2.6 Calidad del Agua Subterránea de la Mina



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2 Documentos de referencia

Chávez J., Medina F. Calidad de los resultados de Análisis en el Monitoreo de Agua – Estudio de casos.

US EPA, 2013. SESDPROC-201-R3 “Surface Water Sampling”.

US EPA, SEDPROC-206-R2 “Field Equipment Cleaning and Decontamination at the FEC”

SRK, 2015. Manual de Procedimientos para Monitoreo de Variables Hídricas del Plan de Vigilancia Ambiental, Mina Invierno y Puerto.



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3 Definiciones

Aguas Subterráneas: corresponden a las aguas albergadas bajo la superficie terrestre en un

sustrato granular o rocoso.

Acuífero: Nivel o formación geológica permeable que permite el almacenamiento y circulación

con facilidad de las aguas subterráneas en sus poros.

Pozo o piezómetro: perforación en el subsuelo que permite acceder al agua que fluye a través

de uno o más acuíferos. En general, se habilitan con una tubería que cuenta con intervalos

permeables que permiten el ingreso del agua de la formación a la tubería.

Purga de un pozo: proceso por el cual se elimina de un pozo o al menos el agua que haya

sufrido transformaciones químicas durante su tiempo de residencia en éste.

Analitos: componente químico de interés en una muestra. Corresponde a una especie química

(ion) cuya concentración en la muestra se desea conocer.

Cadena de custodia: corresponde al proceso de control y vigilancia del muestreo. Incluye la

preservación, almacenamiento, codificación y transporte de las muestras.

Calibración de equipos: proceso mediante el cual se asegura que un equipo entregue

resultados en concordancia con aquellos que entregan un instrumento de referencia bajo

determinadas condiciones. Ajustar el equipo para que mida valores correctos dentro de la

capacidad del mismo, definido por los materiales de su construcción.

Parámetros in situ: corresponden a ciertas medidas que se realizan en terreno en el punto de

muestreo debido a que sus valores pueden cambiar tras la preservación, almacenaje y

transporte de una muestra. En terreno suelen medirse la conductividad eléctrica, el pH y la

temperatura, como mínimo. También suele medirse la alcalinidad, el oxígeno disuelto, el Eh y

algunos iones que son inestable en el tiempo que transcurre entre la toma de la muestra y el

análisis en laboratorio.



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4 Consideraciones técnicas

Las aguas subterráneas que deben ser monitoreadas por Minera Invierno para dar cumplimiento

a los compromisos de seguimiento ambiental antes mencionados, corresponden a 7

piezómetros. Las siguientes consideraciones son aplicables a todos estos puntos:

De existir una columna de agua suficiente, los parámetros in situ deben ser medidos al

pie del pozo o piezómetro. Estos deben incluir como mínimo la temperatura, la

conductividad eléctrica y el pH.

En general, a medida que se extrae agua desde un pozo que ha permanecido estático

por mucho tiempo, la calidad del agua variará hasta que el agua que se encontraba

almacenada en la perforación se haya renovado completamente. Por lo tanto, para

colectar una muestra representativa de un agua subterránea, es necesario someter al

pozo o piezómetro a la extracción de un volumen de agua para remover de la perforación

toda el agua que pudo sufrir transformaciones químicas durante su tiempo de residencia

en ella. El proceso de limpieza o purga se mantiene hasta que los parámetros que se

medirán in situ entregan 3 valores constantes en medidas tomadas a un intervalo fijo de

tiempo. El intervalo dependerá del tipo de acuífero y sus características hidráulicas.

Es importante registrar las condiciones del pozo o piezómetro que será muestreado con

el objetivo de establecer interpretaciones si es que los resultados analíticos se escapan

de lo esperado. Son relevantes los movimientos de tierra en torno al punto de muestreo,

si el pozo se encontraba con tapa o sin ella, si se observan óxidos en la tubería de

habilitación, si se observan derrames en el entorno o depósito de desechos.

Además, es muy relevante para la interpretación de los resultados analíticos registrar el

grado de turbidez del agua y si es que presenta algún u olor particular y por otro lado,

las condiciones meteorológicas durante el muestreo e inmediatamente antes de la

realización de éste (cantidad y tipo de las precipitaciones, temperatura ambiental y

características del viento si estas condiciones salen de la normalidad, etc.). Los pozos

normalmente cuentan con un filtro de grava seleccionada por lo que las aguas no

deberían presentan turbidez, sin embargo, si se observa turbidez es indicativo que al

interior del pozo hay procesos químicos que debe ser investigados.



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5 Aseguramiento de la calidad

Para asegurar la calidad del monitoreo, es decir, para certificar que las muestras sean

representativas del agua que se desea caracterizar y que los resultados analíticos sean

consistentes con las aguas colectadas, existe una serie de prácticas que deben ser aplicadas

en terreno y laboratorio. A continuación, se describen todas las precauciones que deben

tomarse en terreno para el aseguramiento de la calidad.

5.1 Representatividad de la muestra

Cuando se desea muestrear un pozo, el objetivo es conocer la calidad del agua que se alberga

en la formación que es interceptada por éste.

En ese sentido, existe una serie de procesos geo y bioquímicos que pueden llevar a la alteración

de las características del agua durante su período de residencia en el pozo. Por esta razón no

se debe asumir de inmediato que el agua que se encuentra almacenada dentro del pozo

represente al agua subterránea que se alberga en la formación de interés. Por esta razón se

torna imprescindible asegurar que el agua que se colecta como la muestra, sea representativa

de la formación y no del pozo. Para asegurar la representatividad de la muestra se debe purgar

el pozo o piezómetro.

El proceso de purga tiene el fin de eliminar del pozo o piezómetro, el agua que haya sufrido

transformaciones durante su tiempo de residencia en él y que por lo tanto no es representativa

del agua del acuífero que se desea caracterizar. Estas transformaciones están generalmente

causadas por el intercambio gaseoso con la atmósfera superficial, el cual generalmente conlleva

la precipitación de minerales, tal como la posible coprecipitación de especies disueltas en el

agua. En general, el agua estancada se encuentra en el tramo superior del pozo, entre el nivel

estático y el límite superior del intervalo ranurado.

Previo a purgar el pozo y justo antes de realizar cualquier intervención, se mide el nivel estático

del agua dentro de él. La eliminación del volumen de agua del interior del pozo debe ser

idealmente realizado mediante la introducción de una bomba en la tubería hasta el intervalo

ranurado desde el cual se desea colectar el agua.

La cantidad mínima a eliminar del pozo corresponde a 3 veces el volumen albergado en él.

Es ideal que durante todo el proceso de purga se monitoree los parámetros in-situ para observar

los cambios en la calidad del agua. Además, es importante cuidar que el caudal de bombeo

desde el pozo no produzca una depresión muy importante en el nivel para que no se produzca

una perturbación del régimen hídrico del pozo y del acuífero circundante.

La colección de la muestra debe realizarse luego de eliminar los 3 volúmenes de agua

albergados en el pozo y cuando los parámetros in situ se hayan estabilizado. El criterio de

estabilización de los parámetros se detalla en la Tabla 5-1.



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Tabla 5-1. Criterio de estabilización de parámetros de terreno

Parámetro Rango máximo de variación

durante las últimas 3 lecturas

pH ± 0.1

Conductividad Eléctrica ± 3%

Temperatura ± 0.2 °C

5.2 Contaminación cruzada

La contaminación cruzada es un fenómeno que ocurre cuando el agua muestreada entra en

contacto con sustancias que suscitan un cambio de las concentraciones de los analitos a

determinar. Esto ocurre principalmente por malas condiciones de higiene durante el muestreo.

Para evitar la contaminación cruzada de equipos, de manera previa al muestreo, debe realizarse

una limpieza de todos los equipos y elementos que serán utilizados durante la colección de la

muestra y la medición de sus parámetros in situ.

Esta limpieza debe asegurar que no queden residuos de una muestra previa y especies

químicas que no correspondan a la muestra actual. Por lo tanto, la operación de lavado de los

equipos debe realizarse con agua desionizada y utilizando guantes desechables.

5.3 Muestras duplicadas

El objetivo de una muestra duplicada es determinar la existencia de errores de naturaleza

aleatoria del laboratorio o del método de muestreo. Una muestra de este tipo debe tomarse

después de la muestra normal y siguiendo exactamente el mismo procedimiento.

Es ideal que el personal de terreno etiquete estas muestras de forma que el laboratorio no pueda

relacionarla con la muestra original.

Debido a que normalmente existe una mayor necesidad de certeza con respecto a los puntos

con mayores concentraciones o que superan límites establecidos, es común hacer duplicados

de puntos con estas características.

Se suele colectar 1 duplicado por cada conjunto de entre 2 y 10 muestras. Sin embargo, se

sugiere colectar duplicados cada vez que se presenten condiciones críticas de algún parámetro

que esté superando una norma o límite establecido o que tenga una variación importante

respecto de otros muestreos.

5.4 Muestras blancas

Una muestra blanco es en general una muestra artificial cuyo propósito es testear la influencia

de procesos o ambientes sobre los resultados analíticos. Corresponde a una muestra que se

toma para verificar la ausencia de contaminación en el equipo de muestreo y para verificar que

un conjunto de muestras no ha sido contaminado por fallas en el procedimiento de muestreo.



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Para construir una muestra de este tipo, basta con llenar el set de envases de muestreo con

agua destilada o desmineralizada conocida, siguiendo el procedimiento habitual de muestreo

que se presenta más adelante.

6 Calibración de equipos de terreno

La calibración de los equipos de terreno es un procedimiento que debe seguirse de manera

previa al muestreo, con el objetivo de que los parámetros medidos in situ no presenten un error

instrumental.

Para la calibración de un equipo en particular, deben seguirse las instrucciones establecidas en

su manual. Sin embargo, el procedimiento general de calibración incluye la medición de ciertos

patrones, el registro de los resultados obtenidos, el ajuste del equipo según esta calibración y

la posterior verificación de si el equipo está entregando un resultado apropiado para dichos

patrones.

Todas las calibraciones y verificaciones deben quedar registradas en planillas de terreno

adaptadas para ello. En el Anexo 1, se presenta una planilla para el registro de los parámetros

in situ. Esta misma planilla puede ser utilizada para el registro de calibraciones y verificaciones

de los equipos de terreno. Sin embargo, en el mismo anexo se presenta también un ejemplo de

planilla de terreno exclusiva para el registro de estos datos.

Tras finalizar una jornada de muestreo, es importante realizar una verificación de los equipos

de terreno con el objetivo de establecer posibles desviaciones de las medidas.

En la Tabla 6-1 se presentan las tolerancias de los valores obtenidos durante la calibración. En

caso de que la desviación entre el valor del patrón y el valor medido sea superior a la tolerancia

indicada se debe repetir la calibración. En caso de que persista la diferencia se deben seguir

las indicaciones del manual del equipo al servicio de mantención.

Tabla 6-1. Rango de tolerancia para la calibración de equipos de terreno

Parámetro Tolerancia máxima

pH ± 0.2 del valor del patrón

Conductividad Eléctrica ± 0.1 del valor del patrón

Potencial de óxido reducción ± 0.1 del valor del patrón

Oxígeno disuelto Sin referencia

En los casos en que dos tipos de agua a muestrear de manera consecutiva sean muy distintos entre

sí por lo mismo, presenten parámetros fisicoquímicos con importantes diferencias, se sugiere

realizar una nueva calibración antes de enfrentar una siguiente muestra.

Por otro lado, es importante calibrar los equipos al menos una vez al año, o lo que sea requerido por el fabricante, enviándolo al servicio técnico respectivo.



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7 Descripción del proceso

Previo al muestreo se debe tener en cuenta lo siguiente:

Es necesario contar con un programa de muestreo en el cual se detallen, por día, los puntos

que serán monitoreados y los parámetros que se deben analizar por cada una de las

muestras colectadas. Esto último permite establecer el tipo y cantidad de envases que se

requerirán.

Tener claridad de los envases que contienen preservantes y de qué sustancia se trata.

Junto con esto es relevante conocer el tiempo máximo de almacenaje de la muestra previo

a su análisis en laboratorio según los distintos analitos requeridos.

Tener claridad del tiempo que tarda el transporte de las muestras al laboratorio.

Contar con todos los materiales requeridos para el muestreo y verificar la limpieza de éstos.

Los materiales mínimos para un muestreo de aguas superficiales son los siguientes:

o Planillas de terreno (calibración de equipos de terreno, medición de parámetros in situ,

medición de nivele de agua subterránea y cadenada de custodia). Ejemplos de estas

planillas se presentan en el Anexo 1.

o Equipo de medición de terreno con sensores de pH, temperatura y conductividad

eléctrica como mínimo. Es importante verificar los parámetros de terreno que son

exigidos en las resoluciones de calificación ambiental y cumplir con ellos.

o Guantes quirúrgicos desechables para la manipulación de implementos y envases de

muestras. Estos guantes pueden ser de látex o de nitrilo sin talco para evitar la

contaminación de muestras.

o Envases para las muestras. En general, los envases son proporcionados por el mismo

laboratorio y cuentan con un sistema de identificación de las muestras. Los envases

deben ser resistentes al transporte y con tapa de cierre hermético.

o Filtros 0.45 micrones y filtrador en caso de que sea necesario filtrar el agua para llenar

alguno de los envases (metales disueltos, alcalinidad en terreno, muestras especiales).

o Cooler y hielo o icepack para el almacenaje y transporte de las muestras a una

temperatura apropiada (idealmente en torno a los 5°C).

o Cámara fotográfica, pizarra para identificar punto de muestreo y GPS para la

identificación del punto exacto en donde se colecta una muestra.

El procedimiento a seguir en cada punto de muestreo se detalla a continuación:

1. Calibrar y/o verificar los equipos para la medición de parámetros in situ.



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2. Verificar el estado de limpieza de los equipos de terreno.

3. Asegurar una superficie limpia y plana para llevar a cabo las tareas de muestreo. Esto se

puede lograr a través de una lámina de plástico; buscar un sitio preferiblemente a la

sombra y protegido del viento y la lluvia.

4. Disponer de todos los materiales necesarios para el muestreo sobre la superficie de

trabajo.

5. Registrar en las observaciones de la planilla de terreno las condiciones del pozo (con

tapa, sin tapa, con bombeo, sin bombeo, etc.).

6. Tomar una fotografía del punto y registrar el número de ésta en la planilla de terreno junto

con sus respectivas coordenadas.

7. Se ordenan todos los materiales necesarios para efectuar el muestreo.

8. Registrar los parámetros de terreno a intervalos regulares durante la purga junto con el

caudal de extracción y el nivel dinámico.

9. Los envases que no contengan preservantes deben ser enjuagados 3 veces con el agua

del mismo pozo antes de ser llenados. No se debe enjuagar los envases que contengan

preservantes.

10. Una vez tomada la muestra, cerrar tapa de frasco, verificar su hermeticidad, etiquetar,

sellar, registrar en formulario y almacenar inmediatamente en cooler.

11. Documentar muestreo en la cadena de custodia y registrar en la planilla de terreno todas

las observaciones relevantes que podrían influir en la calidad del agua, por ejemplo,

movimientos de tierra cercanos, condiciones meteorológicas particulares como lluvia y

viento, etc.

12. Dejar el sitio de muestreo tal y como fue encontrado.



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ANEXO 1: Planillas de Terreno



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