Técnicas de Muestreo de agua potable superficial de río

En el presente articulo sobre el muestreo de agua te explicaremos lo que es, para que sirve, sus objetivos, recomendaciones para realizar el muestreo, tipos de muestreo, muestreo para agua potable, aguas residuales, pozos, manantiales, ríos, cadena de custodia, los diferentes tipos de recipientes y almacenamiento, formas de preservación de muestras y los tipos de muestreadores.

¿Qué es el muestreo de agua? definición

El muestreo de agua es el primer paso para realizar un análisis de agua y es la actividad por medio de la cual se toman partes representativas, con el objeto de conocer la población total a partir del estudio de cada una de esas partes.

Las muestras ambientales son generalmente muy complejas en su composición y gran parte de sus contaminantes se encuentran a nivel de trazas.

Por lo que, deben emplearse técnicas analíticas muy sensibles para poder detectar estos niveles de concentración, además, en algunos casos, laboriosas técnicas de preparación de la muestra.

¿Para que sirve el muestreo del agua?

El muestreo de agua sirve para identificar las concentraciones de contaminantes en un cuerpo de agua y de esta forma seleccionar la forma adecuada para tu tratamiento o remediación, incluso para su manejo, protección y conservación.

¿Cuál es el objetivo del muestreo de agua?

El objetivo de un muestreo del agua es conocer y controlar las características físicas, químicas y bacteriológicas de las aguas.

Mediante la obtención de una porción de material  cuyo volumen sea lo suficientemente pequeño para que sea transportado con facilidad y manipulado en el laboratorio.

Sin que por ello deje de ser representativo de las características fisicoquímicas o biológicas del agua en su estado natural y homogéneo.​

Además busca conocer las características de la muestra en un espacio y tiempo determinado, así también como el compararlas con una referencia (norma).​

Recomendaciones para el muestreo de agua (plan)

Las muestras de agua para análisis químico y bacteriológico son colectadas en el mismo sitio, y antes de realizar cualquier otro ensayo.​

La muestras deben ser homogéneas, representativas y no debe modificarse en cuanto a sus características físico-químicas (contenido de gases disueltos, material en suspensión, etc).

No debe contaminarse antes de llegar al laboratorio, es decir, se debe evitar la introducción de sustancias extrañas o que produzcan nuevas reacciones químicas.

Antes de llenar el envase con la muestra hay que lavarlo 2 o 3 veces con el agua que se va a recoger.​

Dependiendo de los análisis a realizar, llene el envase completamente (determinaciones orgánicas).

Mientras que para determinaciones microbiológicas se debe dejar un espacio de aireación.

En general, si las muestras van a ser transportadas, deje un espacio de alrededor del 1% de la capacidad del recipiente para permitir la expansión térmica.​

Factores que influyen en los resultados del muestreo de agua

Los factores que influyen son la presencia de material suspendido o turbidez, cambios químicos o físicos producidos por la conservación o la aireación.​

En términos generales, se separa toda cantidad significativa de material suspendido mediante la decantación, centrifugación y filtración.​

¿Cuáles son los diferentes tipos de muestras para el muestreo de agua?

Muestreo simple

Es una muestra recogida en un lugar y en un momento determinados y solo representa la composición de la fuente en ese momento y lugar.

¿Cuándo se recomienda tomar una muestra simple?

Son deseables cuando el flujo de agua no es continuo y la descarga de contaminantes es intermitente.​

También se aplican cuando el parámetro a analizar cambia significativamente durante el tiempo por ejemplo,  oxigeno disuelto, cloro residual, pH, aceites y grasas, coliformes, etc.).​

Compuestas

Es una mezcla de muestras simples recogidas en el mismo punto en distintos momentos. ​

En cierto modo asegura la representatividad y la detección de los efectos de la descarga variable de los diferentes contaminantes.

¿Cuándo se recomienda tomar una muestra compuesta?

Muestra compuesta con base al tiempo

Se agrega un volumen fijo de muestra por ejemplo, un litro de cada período a la mezcla final.

Muestra compuesta con base al caudal 

Se añade a la mezcla, una cantidad proporcional al caudal para cada instante del muestreo.​

Se toman muestras simples a intervalos constantes de tiempo por ejemplo 1 hora, ​se almacenan en refrigeración. 

Al final del período de muestreo, se mezclan en  proporción directa al caudal aforado en cada momento del muestreo.​

Muestra Integrada

Es una mezcla de muestras simples recogidas en distintos puntos al mismo tiempo o con el menor intervalo de tiempo posible.​

¿Cuáles son los tipos de muestreo de agua?

Selectivo

Consiste en escoger sitios para el muestreo en base a diferencias obvias o típicas.

Tales diferencias se determinan según la experiencia de la persona y generalmente, incluyen factores tales como la visibilidad del área de un derrame de químicos.

Sistemático

Es un método mediante el cual los puntos de muestreo seleccionados se ubican a distancias uniformes entre sí.

En los sitios con derrames de químicos líquidos o con deposición aérea de contaminantes, este método es útil para documentar probables gradientes de concentración.​

 ​Al azar

El muestreo al azar se basa en la teoría de probabilidades y la necesidad de un riguroso análisis estadístico.

El muestreo al azar permite toda combinación posible de unidades de muestras a seleccionarse y el número de combinaciones posibles está sólo limitado por el tamaño de la muestra.

Muestreo de agua de diferentes procedencias

¿Qué es un muestreo de agua potable?

Un muestreo de agua potable consiste en la toma de una cantidad de agua potable representativa para su análisis y determinación de su calidad, es decir si cumple con los parámetros para el consumo humano.

¿Cómo se realiza el muestreo de agua potable o sistemas de abastecimiento?

Se deja que el agua corra por las tuberías con el objeto de asegurar que la muestra sea representativa del suministro.​

Pozos

Se realizará después de haber bombeado una cantidad suficiente como para asegurar que la muestra represente el agua del subsuelo. ​

Manantiales

Tomar la muestra inmediatamente a la salida del agua a la superficie.​

¿Qué es un muestreo de agua residual?

El muestreo de agua residual consiste en la toma de una cantidad de agua residual representativa para su análisis y determinación de su calidad, es decir si cumple con los parámetros de descarga y su cantidad de diferentes tipos de carga contaminante.

Por lo general las descargas de aguas residuales se las realiza en los ríos. Es por esto que se da a conocer como realizar los muestreos de aguas en ríos.

¿Cómo hacer un muestreo de agua residual en ríos?

Concejos del como se realiza el muestreo de aguas residuales en ríos de descarga.

Río pequeño

Todos los fenómenos ocurren en una sola dirección.​

Río mediano

Predomina en una dirección, sin embargo, interesa la otra dirección por lo que es bidimensional.​

Río grande

Se tiene una situación tridimensional, los resultados pueden variar según la profundidad, la velocidad de la corriente, la distancia a la orilla y la separación entre ambas orillas.​

Si se dispone del equipo adecuado se hará una toma integral desde la superficie al fondo en la zona media de la corriente o de un lado al otro a una profundidad media.​

Si solo se puede hacer una sola toma se realizará en el centro de la corriente a una profundidad media.​

Lagos y pantanos

Presentan considerables variaciones debidas a causas normales como: la estratificación estacional, la cantidad de lluvia caída, el desagüe y el viento. 

La elección del lugar, la profundidad y la frecuencia de la toma de muestras se hará dependiendo de las condiciones locales y del objetivo del estudio.

¿Qué es una cadena de custodia en toma de muestras de agua?

La cadena de custodia es todo el proceso del muestreo de agua, desde que empieza la toma de muestra hasta la llegada de la muestra al laboratorio en donde se realizaran los diferentes análisis.

Y posteriormente es desechado de la forma mas adecuada, tomando en cuenta la presencia de contaminantes que posea.

Recipientes y almacenamiento para el muestreo de agua

Frascos de boro silicato (vidrio pyrex)

Son inertes a la mayoría de sustancias excepto la alcalinidad fuerte, de fácil limpieza y esterilización, algunos traen tapas esmeriladas para mejorar el cierre hermético

Frascos plásticos (polietileno, polipropileno o policarbonato)

Son livianos, baratos y durables. El plástico puede absorber ciertos compuestos orgánicos (hidrocarburos, pesticidas) y algunas especies inorgánicas (fósforo). No son inertes a gases, aceites y pesticidas.​

Frascos para análisis de biocidas

Son frascos de vidrio ámbar de 1 litro, que van acondicionados con solventes orgánicos, con tapas de teflón o plásticas recubiertas con papel aluminio para reducir las interferencia.​

Frascos para exámenes microbiológicos

Deben ser resistentes a las condiciones de esterilización, no liberar compuestos tóxicos. 

Existen de vidrio borosilicato, fundas o envases plásticos que resistan la esterilización por autoclave, de boca ancha (4 cm) para facilitar la recolección de la muestra y su limpieza posterior, el volumen mínimo debe ser de 125 ml.​

Preservación de muestras del muestreo de agua

La estabilidad completa de cada especie componente de una muestra de agua nunca puede ser conseguida. 

Las técnicas de preservación tienen por objetivo retardar la acción biológica, retardar la hidrólisis de los compuestos y complejos químicos y reducir la volatilidad de ciertas especies.​

Los métodos de preservación abarcan el control del pH, adición química, uso de botellas opacas, refrigeración, filtración y congelación.​

Las técnicas de preservación usan especies químicas, que no deben interferir con las especies a analizar. Es común añadirlos antes de la recolección de la muestra de agua   ​

Para ciertos componentes y valores físicos, se requieren análisis de campo inmediatos (“in situ”).​

Parámetros In situ

• pH ​
•  Oxígeno disuelto​
•  Temperatura​
•  Conductividad / STD.​

Tipos de Muestreadores de agua

Entre los principales equipos utilizados para muestreo de agua en profundidad, se pueden mencionar los tipo Kemmerer,  y Van Dorn.

Muestreador de Kemmerer

Es básicamente un cilindro metálico o plástico con capacidad de alrededor de 1200 mL. en las dos extremidades existen dos tapones de goma.

Estos tapones se hallan conectados por un tubo que pasa por el centro del cilindro y por dentro de este, un cordel que sostiene el equipo. 

Cuando el equipo desciende a través del agua, los dos tapones permanecen abiertos de manera que el líquido atraviesa libremente el interior del cilindro. 

Cuando se ha alcanzado la profundidad deseada se deja caer el “mensajero” de bronce, cerrando herméticamente el cilindro.​

Este tipo de muestreador es utilizado para análisis microbiológico, biológicos (fitoplancton y zooplancton) y químicos.​

Muestreador de Van Dorn

Es el más utilizado, posee un cilindro de plástico (PVC) y su funcionamiento es similar al de Kemmerer. 

El muestreador es sumergido con los extremos abiertos y cuando a llegado a la profundidad deseada, se deja caer el mensajero para cerrar completamente el este muestreador de agua.​

Se emplea para recolectar muestras estatificadas, distribución vertical de especies como de plancton.

Muestreadores automáticos​

Son equipos diseñados para la toma de muestras de manera sistemática, automática previa la calibración y fijación de las condiciones de muestreo según un protocolo de frecuencia y tamaño de muestras predefinido.

Muestreadores de sedimentos

Se utilizan dragas, que son equipos usados para obtener muestras de material de fondo de diferentes cuerpos de agua.​