GUÍA PARA EL MUESTREO DE SUELOS EN ÁREAS RESIDENCIALES

Transcripción

1 DIRECCIÓN NACIONAL DE MEDIO AMBIENTE DIVISIÓN EVALUACIÓN DE LA CALIDAD AMBIENTAL GUÍA PARA EL MUESTREO DE SUELOS EN ÁREAS RESIDENCIALES Fecha Elaboración 26/MAYO/2002 P. Gristo A. Salvarrey P. Urruti

2 ÍNDICE 1.- OBJETIVO DEFINICIÓN DE TÉRMINOS INFORMACIÓN SOBRE EL SITIO PATRÓN DE MUESTREO Cuadrículas de muestreo Profundidad de muestreo Tipos de muestra INFORMACIÓN SOBRE EL SITIO Croquis 12 ANEXO I: Procedimiento de muestreo con Cuchara 7 ANEXO II: Procedimiento de muestreo con Tubo 9 ANEXO III: Identificación y documentación de muestreo 10 1

3 1.- OBJETIVO El objetivo de esta guía es proporcionar una base para la realización del muestreo de suelos de manera sistemática y uniforme, de forma que los datos obtenidos por diferentes equipos de muestreadores sean comparables. Los criterios que se explican a continuación están dirigidos a la realización del muestreo de terrenos de uso residencial, quedando fuera del alcance de este protocolo los espacios públicos, los campos deportivos, las plazas, las escuelas y otros predios cuyo uso al momento del muestreo no sea el mencionado. 2.- DEFINICIÓN DE TÉRMINOS Intervención Ambiental Acción realizada sobre el medio físico, con el fin de reducir o mitigar la contaminación ambiental. Nivel de Acción El nivel de acción es la concentración de un contaminante en el suelo a partir de la cual se debe implementar alguna medida de intervención ambiental. Límite de detección Es la mínima concentración de un contaminante que puede ser detectada por el método analítico utilizado. Cuarteo Técnica de muestreo que consiste en la toma de varias porciones representativas del medio objeto de análisis, que se componen obteniendo una mezcla homogénea. De está se toma una alícuota ( muestra compuesta ) para su posterior análisis. Punto Caliente Lo constituyen todos los puntos dentro de un área donde la concentración de un contaminante supera ampliamente la concentración encontrada en el resto de la misma y que tienen una incidencia muy alta en el resultado analítico de la muestra compuesta. 3.- INFORMACIÓN SOBRE EL SITIO Antes de realizar el muestreo es necesario contar con una idea cabal del sitio objeto de evaluación. Se debe realizar un reconocimiento del sitio que incluya el registro de las actividades que se estén realizando o se hayan realizado y que puedan haber producido impactos significativos sobre la calidad del suelo. Se debe registrar además la información sobre los aspectos relevantes del lugar así como datos históricos disponibles que puedan ser útiles en el momento de analizar los resultados. Esto incluye la observación de las pendientes del terreno, cursos de agua próximos, edificaciones, existencia de residuos (su posible origen), y todo aquello que pueda proveer información importante sobre las limitaciones existentes para el muestreo y la eventual aplicación de medidas de intervención ambiental. Toda la información que ayude a caracterizar el sitio debe quedar documentada y disponible para cualquier estudio posterior que deba realizarse en ese mismo lugar en la Planilla descriptiva del sitio a muestrear (Anexo III), complementando la 2

4 información con toda la documentación que se crea pertinente fotografías del sitio, planos, etc ). (por ejemplo 4.- PATRÓN DE MUESTREO Debe tenerse en cuenta, en el momento del muestreo, la importancia que el mismo tiene en el resultado final, razón por la cual la muestra debe ser representativa y debe adecuarse a los niveles de confiabilidad que se desea obtener. La toma de muestra de suelos es la mayor fuente de variabilidad capaz de afectar el resultado de cualquier ensayo. El muestreo del suelo de uso residencial tiene como fin determinar la concentración de contaminantes en esa zona. Estos contaminantes pueden provenir de actividades antropogénicas ingresando al ambiente por: deposición de partículas del aire vertidos o derrames rellenos con materiales contaminados Para el desarrollo de cualquier técnica de muestreo es necesario definir un patrón de muestreo, que se aplicará consecuentemente en el área de estudio. Un patrón de muestreo es el conjunto de características que describen la forma y el tipo de muestra que se va a tomar, y para determinarlo se definen tres aspectos: 1.- Distribución espacial de las muestras o submuestras (cuadrícula de muestreo). 2.- Profundidad a la cual se va a tomar la muestra (muestreo superficial, a media profundidad o profundo) 3.- Tipo de muestra (compuesta o puntual) El patrón de muestreo de suelos debe ser elegido por el muestreador de acuerdo al tamaño y a las características morfológicas del terreno a muestrear, la información precedente, la información que se desea obtener y la viabilidad del muestreo CUADRÍCULAS DE MUESTREO Las cuadrículas de muestreo propuestas son las que se detallan en la figura I. Se sugiere utilizar los siguientes criterios, con el fin de lograr una distribución espacial homogénea entre los puntos de muestreo: Las cuadrículas 1, 2 y 3 se utilizan en aquellos terrenos donde la relación largoancho (R= L/A) es menor a 2. La cuadrícula 4 se utiliza en aquellos terrenos donde la relación largo-ancho (R=L/A) es mayor a 2 y menor a 4. La cuadrícula 5 se aplica en aquellos casos donde la relación largo-ancho (R=L/A) es mayor a 4. 3

5 R < R 4 4 R > 4 5 Ubicación de las submuestras Figura I: Cuadrículas de muestreo de suelos PROFUNDIDAD DE MUESTREO De acuerdo con el objetivo perseguido con el estudio se define la profundidad del muestreo y se clasifica según la profundidad alcanzada en: Muestreo superficial Muestreo a profundidad media Muestreo profundo Las cuadrículas de muestreo exhibidas en el Cuadro 1 pueden ser utilizadas para los tres tipos de muestreo descritos. La ubicación de los puntos corresponde a las submuestras que conforman la muestra compuesta ó a muestras puntuales Muestreo superficial La capa superficial que comprende los diez primeros centímetros de la estructura del suelo se considera la más importante en cuanto al contacto con seres humanos; asimismo esta capa es la receptora de la deposición de contaminantes que tienen baja movilidad o que se han depositado recientemente. 4

6 El instrumental más ampliamente utilizado para este tipo de muestreo es la cuchara, pero también es posible utilizar tubos de gran diámetro y poca altura, o la primera porción de muestra extraída en caso de utilizar un tubo común Muestreo en profundidad Las muestras en profundidad se realizan para obtener información sobre el perfil de concentraciones de uno ó varios contaminantes en el suelo. Este tipo de estudio puede brindar información sobre la movilidad de un determinado compuesto en el suelo, la antigüedad de un relleno, etc. Las lluvias facilitan la transferencia de los contaminantes hacia las capas de suelo mas profundas. El muestreo de estas capas se puede realizar por tres métodos diferentes: i. Extracción con tubo. ii. Extracción con Taladros y/o Sondas. iii. Realización de zanjas. i.- Extracción con Tubo Es un estudio puntual que considera los primeros 25 cm de suelo. Consiste en un tubo cilíndrico de material plástico rígido de aproximadamente 5 cm de diámetro, con el extremo inferior en forma de cuña, para facilitar su introducción en el suelo (utilizando un instrumento pesado). ii. Extracción con Taladros y/o Sondas Estas herramientas se utilizan para tomar muestras de suelo de los 2 primeros metros del perfil. Los taladros consisten en un tornillo sinfín (desmontable en la mayoría de los instrumentos) que se coloca en el extremo de una T metálica. La T se hace girar para penetrar el taladro en el suelo, introduciéndolo en incrementos de aproximadamente 30 centímetros. En algunos casos la muestra de suelo se obtiene directamente del taladro, en caso contrario se utilizan sondas para extracción del suelo. Las sondas son tubos de diámetro 2.5 cm aproximadamente, con un extremo en forma de cuña para su introducción en el suelo (se procede de la misma manera que en el caso del taladro). iii. Zanjas Este método de muestreo de suelo es utilizado para remover porciones del mismo cuando se requiere el estudio detallado de la trayectoria seguida por el contaminante o el estudio de la estructura del suelo como parte de la investigación. Este método implica la utilización de maquinaria pesada para la extracción, remoción y transporte de cantidades importantes de suelo TIPOS DE MUESTRA La muestra de suelo puede proceder de un muestreo puntual o del cuarteo y mezcla de sub-muestras tomadas en varios puntos del terreno (muestra compuesta). 5

7 Muestra puntual Consiste en una muestra individual, tomada con tubo, taladro o sonda en un punto del terreno objeto de estudio, sin composición con muestras de otros puntos del mismo Muestra compuesta Las muestras compuestas consisten en una combinación de submuestras extraídas con cuchara; estas submuestras se toman mediante la técnica de cuarteo siguiendo alguna de las cuadrículas (Cuadro 1). Este tipo de muestreo es utilizado muchas veces para optimizar costos, ya que proporciona resultados rápidos del promedio del contaminante de interés en el área en estudio. Uno de los problemas de las muestras compuestas es la pérdida de información y de sensibilidad debido a la dilución. Para disminuir la incidencia de este inconveniente, Skalski y Thomas (1984) sugieren determinar el Límite Mínimo de Detección (LMD) del procedimiento analítico a utilizar y el Nivel de Acción para las diferentes áreas y determinando con ello el número máximo de submuestras a tomar. n NA/LMD En caso de analizar más de un contaminante, a partir de una misma muestra, el n (número de submuestras tomadas en el cuarteo) se determinará para la situación más restrictiva, es decir para aquel contaminante que tomando en cuenta su LMD y el NA, se obtenga el menor número de submuestras para componer la muestra final. Se recomienda que no se compongan más de 10 submuestras en cada muestra compuesta ( n 10). El número de muestras a tomar dependerá de la extensión y de las características físicas del área. Si se trata de un área homogénea se puede componer una única muestra. En caso de que el muestreador distinga dentro del mismo terreno zonas con diferentes características físicas o geomorfológicas, como ser: zonas de suelo descubierto, zonas cubiertas con balasto, zonas cubiertas de césped, deberá evaluar la posibilidad de realizar un mayor número de muestras compuestas, dado que la exposición a los contaminantes es diferente para cada una de las situaciones anteriormente descritas. También se sugiere el muestreo diferenciado de aquellas áreas cuya frecuencia de uso e intensidad de exposición sea diferente como ser: lugar de juego zonas donde se realizan actividades identificadas como fuentes de contaminación otros usos. Es necesario, que las submuestras sean tomadas de la misma forma, que posean aproximadamente el mismo tamaño y que la homogeneización sea llevada a cabo en la forma correcta, para asegurar que cada porción de la muestra tenga la misma influencia en el resultado final. Este punto resulta muy importante ya que si esta operación no es efectuada en forma adecuada, la muestra tendrá baja representatividad. 6

8 En caso de que el resultado analítico obtenido a partir de una muestra compuesta alcance el Nivel de Acción debe evaluarse la necesidad de realizar un muestreo más detallado cuya finalidad será determinar si existen Puntos Calientes en el terreno muestreado. Esta práctica aumenta los costos de análisis pero puede llegar a disminuir los costos en aplicación de medidas de intervención ambiental. 7

9 ANEXO I Procedimiento de muestreo con cuchara ANEXO I. PROCEDIMIENTO DE MUESTREO CON CUCHARA Este tipo de muestreo es efectivo para la toma de muestra en suelos de baja compactación ( suelos sueltos, arenosos y polvorientos), no resultando útil en suelos duros. Se utiliza una cuchara de metal tipo jardinera, preferentemente de acero inoxidable, evitando todos los instrumentos que sean pintados. Preparación del material Para la limpieza de todo el equipamiento usado en la extracción de la muestra de suelo es posible utilizar agua potable. Deberá evaluarse si la probabilidad de contaminación de la muestra por esta práctica es despreciable, tomando en cuenta los niveles del metal a analizar en agua. Toma de muestra 1) Usar un par de guantes limpios para proteger las manos del muestreador y la integridad de la muestra (evitando la contaminación entre diferentes muestras). 2) Verificar la limpieza de todo el equipo de muestreo previamente a la toma de una muestra. En caso necesario, limpiar la cuchara hasta que se encuentre visiblemente limpia (utilizando papel/ toalla y agua potable). 3) Elegir el patrón de muestreo a seguir, de acuerdo al apartado 4, e identificar la cuadrícula de muestreo. 4) En cada uno de los puntos identificados en la cuadrícula elegida realizar la preparación del sitio donde se extraerá la submuestra (retirar la cubierta vegetal y todo material que impida el acceso al suelo a muestrear). 5) Proceder a la toma de muestra mediante la técnica de cuarteo, la cual consiste en combinar las diferentes submuestras de acuerdo a la cuadrícula elegida, realizando un hoyo con la cuchara de aproximadamente de 5 cm. de profundidad y de un diámetro de 6 cm. Las porciones de suelo removidas (submuestras) se colocan sobre una superficie limpia y plana (por ej: lámina plástica de polietileno). 6) Las submuestras se homogeneizan con la cuchara en la misma superficie donde fueron colocadas, obteniendo la muestra compuesta. 7) Tomar una porción de la muestra compuesta para el análisis. 8) Colocar esta porción en el recipiente colector (bolsas o recipientes plásticos) y sellar el mismo. El recipiente colector debe ser virgen para evitar cualquier tipo de contaminación. 9) Identificar el recipiente colocando un código identificatorio, la fecha y lugar de muestreo. 10) En caso de que el muestreador lo considere necesario, descartar los guantes y la superficie utilizados durante la toma y composición de la muestra. 11) Completar todos los datos requeridos en el Procedimiento de identificación de muestras de suelo (Anexo III) 8

10 ANEXO I Procedimiento de muestreo con cuchara 12) Para prevenir la contaminación entre diferentes muestras se debe Instruir al equipo de muestreadores de forma que eviten caminar a través y sobre los diferentes puntos establecidos en la cuadrícula de muestreo. 13) Las muestras deben transportarse en condiciones seguras, en un lugar fresco y evitando la exposición a la luz solar, debiendo consultarse para el correcto manejo de las mismas la Ref. 1. 9

11 ANEXO II Procedimiento de muestreo con tubo ANEXO II. PROCEDIMIENTO DE MUESTREO CON TUBO Preparación del material 1) Limpiar cuidadosamente el tubo con agua y detergente, cepillándolo hasta remover el polvo y suelo que tenga adherido en sus paredes. 2) Enjuagar con abundante agua y dejar secar. Para la limpieza de todo el equipamiento usado en la extracción de la muestra de suelo es posible utilizar agua potable. Deberá evaluarse si la probabilidad de contaminación de la muestra por esta práctica es despreciable, tomando en cuenta los concentraciones en agua potable del contaminante en estudio. Toma de muestra 1) Inspeccionar la limpieza de todo el equipo de muestreo previamente a la toma de una muestra. En caso necesario referirse al punto anterior. 2) Usar un par de guantes limpios para proteger las manos del muestreador y la integridad de la muestra (evitando la contaminación entre diferentes muestras). 3) Elegir el patrón de muestreo a seguir, de acuerdo al apartado 3, e identificar la cuadrícula de muestreo. 4) En cada uno de los puntos identificados en la cuadrícula preparar el sitio para la extracción de la muestra, retirando la cubierta vegetal y todo material que impida el acceso al suelo a muestrear. 5) Para la extracción de la muestra, sostener firmemente con las dos manos el tubo y con un suave movimiento introducir el tubo en el suelo. Si el suelo presenta alta compactación puede utilizarse un martillo para facilitar la introducción del tubo. 6) Indicar en el tubo la profundidad alcanzada mediante una marca en la pared exterior. 7) Remover cuidadosamente el tubo del suelo, para retener la muestra en el interior del mismo, evitando la pédirda de material por el extremo inferior. 8) Colocar parafilm (o similar; material adherente) en los extremos del tubo a efectos de preservar el contenido dentro del mismo. 9) Identificar el tubo colocando un código identificatorio, la fecha y lugar de muestreo. 10) En caso de que el muestreador lo crea necesario, descartar los guantes utilizados durante la toma de la muestra. 11) Completar todos los datos requeridos en el Procedimiento de identificación de muestras de suelo (ANEXO III). 10

12 ANEXO III Identificación y documentación de muestreo ANEXO III. PROCEDIMIENTO DE IDENTIFICACIÓN Y DOCUMENTACIÓN DEL MUESTREO. Todos los datos relacionados con el muestreo deben quedar debidamente registrados, generándose dos documentos: 1.- Planilla Descriptiva del Sitio a muestrear. Se realiza una única vía para el equipo de muestreadores. 2.- Planilla de Registro de muestreo de suelo Se realiza por duplicado remitiéndose una vía para el Laboratorio analítico y la otra para archivo del equipo de muestreadores. Requerimientos generales de documentación - Todos los datos deben registrarse en tinta. - Se deben completar todos los campos establecidos en cada una de las planillas. - Todos los errores deben ser corregidos pasando una única línea sobre el dato erróneo, colocando al lado de la corrección las iniciales de la persona que la ha realizado. 11

13 ANEXO III Identificación y documentación de muestreo PLANILLA DESCRIPTIVA DEL SITIO A MUESTREAR Fecha: Dirección: Evaluador Responsable: 5.- INFORMACIÓN SOBRE EL SITIO Usos previos Industrial Comercial Residencial Agrícola Depósito Vertedero Otro Observaciones: Uso Actual Industrial Comercial Residencial Agrícola Depósito Vertedero Otro Observaciones: Dimensiones Superficie aprox. (m2) Características del suelo Descubierto Cementado Arena Cobertura vegetal Balasto Escombro Otro Observaciones: Edificaciones Vivienda Depósito Otras estructuras Observaciones: Relleno SI NO Especificar origen: Residuos Urbano Cartón Papel Vidrio Metálicos Líquidos Plásticos Otros Observaciones: CROQUIS Esquema descriptivo del lugar indicando las características principales del mismo: edificaciones, áreas cementadas, áreas cubiertas de balasto, arena, pasto y zonas de suelo descubierto. Identificar las áreas de juego (en caso de que estén diferenciadas), canteros y jardineras indicando aproximadamente las dimensiones e indicar la cuadrícula de muestreo. Ubicar el terreno tomando como referencia las calles y avenidas próximas, así como otros puntos de referencia. En caso de trabajar con GPS, geo-referenciar las muestras. Incluir, si se posee fotografía aérea del sitio. 12