PROYECTO ARCAL RLA/7/018

“MEJORA DEL CONOCIMIENTO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS PARA

CONTRIBUIR A SU PROTECCIÓN, GESTIÓN INTEGRADA Y

GOBERNANZA”

REPÚBLICA DEL ECUADOR

Monitoreo y muestreo

Lucila Candela. Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental.

Universidad Politécnica de Catalunya, UPC, Barcelona, España

Quito, Ecuador, 4-8 Julio 2016

Información útil para la gestión de acuíferos y / o acciones de

remediación con el fin de garantizar la sostenibilidad de los recursos

hídricos subterráneos.

Establecer la línea de base de calidad de natural

Conocer el sistema de flujo (recarga, direcciones de flujo, tiempo

residencia, balance) e identificar los principales procesos geoquímicos

que tienen lugar

Poder determinar cambios en la calidad de las aguas subterráneas en

función del tiempo

Identificar tendencias en las concentraciones de los componentes de las

aguas subterráneas

Proporcionar una alerta temprana sobre la calidad del agua subterránea

de los impactos antrópicos y de las prácticas de manejo del suelo

Establecer relaciones causa-efecto, de acuerdo a los datos geoquímicos

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Diseño programa de monitoreo: debería!

Los parámetros hidroquímicos y su distribución aportan

información sobre:

• El origen y distribución del agua subterránea.

• Los procesos físico-químicos que afectan al agua.

• Calidad del agua: distintos usos, CONTAMINACIÓN.

Esta información es fundamental para:

• Establecer la evolución del acuífero espacial y temporal

• Evaluar la vulnerabilidad del acuífero

• Detectar afecciones y establecer las medidas correctoras:

contaminación, salinización, pérdida de calidad.

• Gestionar el recurso

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Muestreo del agua subterránea

1. Muestreo del agua subterránea

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La composición química del agua subterránea se determina a

partir del muestreo en campo, con la obtención de algunos

parámetros físico-químicos y posteriormente en el laboratorio.

La toma de muestras requiere la aplicación de

procedimientos existentes en protocolos de muestreo para:

garantizar la validez de la muestra y asegurar la

representatividad del agua del acuífero que está siendo

estudiado.

Pozos/piezómetros de monitoreo

instalación de equipos medida de nivel

toma de muestras registro en campo 5

Toma de muestras

(Páez, CVC, CINARA)

Consideraciones de muestreo de aguas subterráneas

1. Muestras representativas, almacenadas y transportadas

al laboratorio para su análisis con una mínima

perturbación.

2. Los procedimientos para recogida, almacenamiento y

análisis de muestras deben cumplir con los objetivos del

programa de monitoreo.

3. Campañas de muestreo según protocolos

internacionales, pero optimizado a las condiciones

locales.

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Muestreo y análisis de agua

Uso muestreadores (bailer), bombas sumergibles, del caudal

bombeado…

Aspectos de la toma de muestras a considerar

Representatividad muestras

Medidas a tomar para muestreo microbiológico, pesticidas, isótopos, metales, compuestos emergentes

Diferentes tipos botellas (orgánicos, inorgánicos)

Transporte y conservación

Transporte con mayor rapidez

Preservación muestras. Conservación en frío

(congeladas)

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Toma de muestras y representatividad

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Diseño de muestreo-plan de muestreo

Objetivos del muestreo y elementos a analizar.

Caracterización del/ los acuíferos a muestrear.

Localización (x, y) de puntos a muestrear.

Conocer las características constructivas de los pozos a

muestrear. Profundidad de filtros, profundidad total,

diámetros, etc…

Tipo y tamaño de las muestras.

Técnicas e instrumental para las determinaciones in situ.

Técnicas de muestreo.

Cronograma de muestreo.

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Calidad-Contaminación: selección de parámetros

analíticos normalmente estará asociado a:

(a) El uso principal de las aguas subterráneas

(b) La posibilidad que los parámetros definidos se encuentren presentes en

concentraciones problemáticas como resultado del régimen hidrogeoquímico

natural y/o el carácter de cualquier carga contaminante que está siendo

descargada al subsuelo. (Foster, 1989)

Si el interés principal es como fuente de suministro de agua potable, habrá

que basarse en las guías de cada país, OMS o de otras agencias (tales

como la CE, la EPA, etc.)

Selección de los parámetros analíticos

Según OBJETIVOS DEL MONITOREO

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Inspección de la captación.

Purgado de la captación

(Muestreo sin purga)

Recogida de muestras

Filtrado

Descontaminación equipos

Almacenamiento y análisis

Metodología de muestreo

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Pasos a seguir!!!

El agua existente en los pozos entre campañas de muestreo está

sometido a interferencias con el medio y no es representativa del

agua de la formación.

Es necesario su renovación previo al muestreo PURGA

Procedimientos diversos:

Volumen determinado

Mediante obturadores (packers)

De bajo caudal, hasta la estabilización de

parámetros indicadores

Mínima.

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Metodología de muestreo: purga

Purgado pozo

Eliminar el agua estancada en el pozo para obtener agua

representativa del acuífero, sin causar perturbaciones del flujo que

pueden alterar su equilibrio dinámico y físico–químico.

Un bombeo excesivo puede ocasionar:

descensos pronunciados, con flujo turbulento no siendo

muestras representativas (pudiendo originarse volatilización,

oxidación o precipitación de contaminantes).

agua turbia

alterar la dirección del movimiento de los contaminantes

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Metodología de muestreo: purga

Equipos monitoreo ‘in situ’

pH,

Temperatura,

Oxigeno Disuelto (OD),

Condutividad (CE),

Potencial Redox

Carbonatos

Los parámetros indicadores de calidad de agua deben ser

monitoreados durante la purga (gran variedad)

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1. Medidor multi-parámetro

De Collazo, P

Metodología: equipos

bomba eléctrica

bomba peristáltica

(www.ecoenvironmental.com.au) De Collazo, P

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Bailer

(muestreador)

purga con muestreador

Metodología: equipos

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De Collazo, P

Metodología: filtrado de las muestras

Debe ser filtrada cuando el objetivo del muestreo es la

determinación de metales o cuando los contaminantes pueden ser

absorbidos por el material solido en suspensión, como PCBs

Muestreo específico de determinados compuestos (coloides)

La presencia de turbidez en el agua no es motivo para su filtración

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Almacenamiento

y transporte Análisis

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Metodología: registros datos campo

2. Tratamiento de datos químicos

El tratamiento para conocer:

-Distribución espacial

-Evolución temporal

-Relaciones de las características físico-químicas.

Verificacion!!

-Fiabilidad de los datos.

-Consistencia con las interpretaciones geológicas e hidrogeológicas

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Verificación: balance de aniones y cationes

Balance de aniones y cationes

En un análisis químico completo debe verificarse que la suma de meq

de aniones = meq de cationes

r(CO3H- + SO4 2-+Cl- + NO3 -)= r(Ca2+ + Na+ +K+ +Mg2+)

r=meq/l

Error(%)= 100 (2) ∑cationes – ∑aniones

∑cationes + ∑aniones

El error admisible depende de la concentración y el tipo de agua

Conductividad

(uS/cm)

50 200 500 2000 +2000

Error admisible 30 10 8 4 4

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Técnicas gráficas (explotación información)

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Vertical (meq) (Collins)

Circular (meq)

Na Cl

Ca HCO3

SO4 Mg fev

feh

fes

DIAGRAMA DE STIFF MODIFICADO

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(meq)

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0.1

1.0

10.0

100.0

1000.0

meq/l Ca Mg Na Cl SO4 HCO3

meq/l Ca Mg Na Cl SO4 HCO3

Schoeller-Berkaloff

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Mapas distribución iones Diagramas dispersión

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Análisis estadístico

Series temporales

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Referencias

REFERENCIAS

ASTM D 6452:1999. Standard Guide for Purging Methods for Wells Used for Groundwater

Quality Investigations

ASTM D 4448:2001. Standard Guide for Sampling Ground-Water Monitoring Wells

ABNT NBR 15847 (2010). Amostragem de água subterrânea em poços de monitoramento -

Métodos de purga.

Auge, M. 2006. Métodos y técnicas para el monitoreo de acuíferos.

http://tierra.rediris.es/hidrored/ebooks/miguel/Monitoreo.pdf

Custodio, E. & Llamas, R. 1983. Hidrología Subterránea. Ed. Omega. ISBN. 9788428204477

Foster, S. Caminero Gómez, D. 1989. Monitoreo de la calidad de las aguas subterráneas

una evaluación de métodos y costos. CEPIS / OPS / OMS.

Collazo, P. Manual de Agua Subterránea. 2012. Denad Internacional SA, ISBN: 978-9974-

594-09-8

Edmunds, M. & Shnad, P. 2008. Natural Groundwater Quality. Ed. Blackwell Publishing.

ISBN: 978-14051-5675-2

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