INGEOMINAS PREPARACIÓN PRIMARIA DE SUELOS

Transcripción

1 Página 1 de 7 1. OBJETIVO. El procedimiento Preparación Primaria de Suelos, tiene como objetivo principal servir como guía para la preparación primaria de suelos recolectados en programas de muestreo de Baja Densidad, inscritos en el proyecto Compilación, Levantamiento y Generación de información Geoquímica de Territorio, de acuerdo con las normas y metodologías internacionales recomendadas por el Programa Internacional de Correlación Geológica (IGCP) proyectos 259 y 360, y por el FOREGS en su publicación, Geochemical Mapping Field Manual, adaptadas a las condiciones y a los medios de muestreo disponibles en nuestro país (Darnley et al, 1995; FOREGS, 1998). 2. CAMPO DE APLICACIÓN. El presente protocolo aplica para preparación primaria de muestras de suelos de acuerdo con los requerimientos del proyecto Compilación, levantamiento y generación de información geoquímica del territorio. Los protocolos de preparación completa, necesarios para análisis químico de elementos hacen parte de otros procedimientos Las muestras a preparar corresponden a muestras de suelos en un muestreo de Baja Densidad, tomando como unidad fundamental de muestreo cuencas de drenaje de 2º, 3er o 4º orden con área de captación menores de 200 km 2. El procedimiento también aplica para muestras colectadas en un Muestreo para Estudio de Procesos Geoquímicos en Suelos, mediante diseño en red con celdas de 5x5 km 2, con densidad de una muestra de suelo por cada 25 km 2. Aplica para muestras que serán sometidas a tamizado en seco en laboratorio, el cuál se utilizará en el proyecto Compilación, levantamiento y generación de información geoquímica del territorio, para muestreo de suelos, dadas las condiciones de logística existentes en amplias zonas de Colombia. 3. PRINCIPIOS BÁSICOS Y DEFINICIONES. La preparación adecuada de las muestras es garantía de un buen resultado analítico, por lo tanto las recomendaciones que se han presentado para evitar contaminación durante la recolección de las muestras, deberán ser seguidas rigurosamente durante la etapa de preparación. Los suelos reflejan la composición geogénica de las capas más superficiales de la corteza terrestre y hacen parte del ciclo endógeno o menor de la materia en la parte superior de la litosfera. El suelo es un medio poroso, estructurado y biológicamente activo que cubre la superficie continental de la tierra, el cuál ha sido generado y modificado por procesos de meteorización de sus materiales parentales y por actividades antrópicas. Es un sistema de componentes múltiples constituido por fase sólida, líquida y gaseosa, en el cuál los componentes inorgánicos provienen de la meteorización de las rocas y minerales que como resultado producen coloides, y pueden constituir más del 90% en peso en los suelos de las regiones áridas o más del 50% en suelos de turba. En las zonas de clima cálido, subtropical, tropical y ecuatorial predomina la alteración geoquímica; la neoformación de arcillas (si la cantidad de sílice presente es suficiente) y la fuerte cristalización de los óxidos liberados. ELABORADO APROBADO FORMALIZADO Cargo Grupo Proyecto de Geoquímica S. Geología Básica Director Servicio Geológico Nombre G. Prieto, L.M. González Hector Cepeda Alberto Nuñez Tello Firma

2 Página 2 de 7 El suelo está compuesto por secuencia de horizontes, cada uno de los cuáles se define como capa de suelo aproximadamente paralela a la superficie, que difiere de las capas adyacentes genéticamente relacionadas, por sus propiedades físicas tales como, color, textura y estructura, o por su composición química. La secuencia de horizontes desde la superficie hasta el horizonte mas profundo, se denomina con las letras A, B y C y constituyen el perfil del suelo. Tipos de muestras La recolección de muestras de suelos en muestreo de Baja Densidad se efectúa siguiendo los protocolos contenidos en el Procedimiento de Muestreo de Suelos. Se colectan muestras de suelos en cuencas de drenaje con áreas de captación menores a 200km 2, compuestas de 3 a 5 sub-muestras. En cuencas de drenaje seleccionadas aleatoriamente (10% del número de cuencas), se toman duplicados de celda y duplicados de muestreo. Identificación de las muestras Cada etiqueta de marcado de las muestras contiene un código asignado siguiendo las definiciones contenidas en el Procedimiento de Muestreo de Suelos Preservación y envío de las muestras Las muestras de suelos debidamente rotuladas y empacadas, es decir con su identificación y dentro de doble envoltura plástica, se colocan en cajas de plástico o madera convenientemente identificadas y se remiten a la mayor brevedad posible a los laboratorios del. 4. MATERIALES Y EQUIPOS. Bandeja o caja para secado (plástico libre de metales) Mortero con mango de madera (porcelana - material libre de metales) para disgregar muestras Tamiz de nylon de apertura de malla de 0.15mm Cuarteador (material libre de metales) Cepillo de nylon para limpieza (aire a presión) Acetona (limpieza) Agua desionizada (limpieza) Recipientes de polietileno de 100 g (Polietileno - PE) para empaque para análisis en y para envío a Laboratorios externos. Bolsas de lona para empaque de muestras para envío a laboratorios externos. Recipientes de PE de 100 g para empaque de muestras duplicados Recipientes de PE de 500 g, para empaque de testigos Etiquetas de laboratorio adhesivas para marcado de cada sub-muestra. Marcadores de tinta indeleble de punta fina. 5. OPERACIONES Precauciones generales que se deben tener en cuenta durante la preparación de las muestras Para evitar contaminación, durante la preparación de las muestras, se deben seguir rigurosamente las siguientes recomendaciones: No usar joyas durante la preparación. Se debe usar, todo el tiempo, guantes de caucho, para evitar la contaminación de las muestras.

3 Página 3 de 7 Los elementos de preparación deben ser de madera (sin pintar, natural) o polietileno (plástico). Se debe evitar el uso de equipos de aluminio o de latón. Si se usan morteros de porcelana o ágata (o de cualquier otro material) debe anotarse en la ficha de documentación de la muestra y enterar al laboratorio que efectuará los análisis respectivos. Se recomienda acondicionar un salón exclusivo para secado de muestras (a T < 40 o C) Se recomienda disponer de un salón especial y exclusivo para preparación de muestras Se recomienda adecuar un salón exclusivo para archivo ordenado de testigos. No se debe permitir fumar, en el lugar de secado o almacenamiento de las muestras y tampoco durante la preparación. Los encargados de la preparación de las muestras deben contar con los elementos de protección, higiene y seguridad industrial reglamentarios. Los recipientes utilizados para el secado y los tamices deben estar perfectamente limpios Después de preparar cada una de las muestras, se debe limpiar cuidadosamente el equipo utilizado (morteros, bandejas, tamices, cuarteadores, cepillos, etc.). Se recomienda limpiar con corriente de aire limpio y con agua y acetona. Debe guardarse especial cuidado en la marcada de las muestras para enviarlas a los respectivos laboratorios de análisis o para archivo de testigos. El archivo de las muestras testigos, debe ser cuidadoso y ordenado. Las muestras a archivar deben estar selladas herméticamente y bien marcadas Preparación y archivo de muestras Las muestras de suelos recolectadas en el programa de muestreo de Baja Densidad se reciben en los laboratorios de y se someten a un procedimiento de preparación primaria, se cuartean, empacan y se archivan en el caso de los testigos, o se envían a los laboratorios especializados para los análisis respectivos. Las etapas fundamentales de la preparación primaria seguidas en el Laboratorio de Geoquímica de, son: Desempacar, verificar la identificación y organizar las muestras en un área especial libre de toda contaminación Extraer las muestras de la bolsa y retirar los materiales que no hagan parte de la muestra Secar las muestras a temperatura ambiente (< 40ºC). El secado se puede realizar en las mismas bolsas de muestreo convenientemente abiertas o sobre bandejas plásticas claramente identificadas, secas y limpias. Debe evitarse cualquier humedad residual porque puede promover reacciones anaeróbicas. Cuando la bolsa de campo esté húmeda la muestra se transfiere a una bolsa nueva Desintegrar la muestra, si se requiere, en mortero de madera o en recipiente plástico. Retirar manualmente aquellos materiales que no hagan parte de la muestra tales como hojas, raíces, tallos, plásticos, etc Tamizar las muestras en un tamiz de nylon de malla de 2mm de acuerdo a las especificaciones ASTM E11-70 (USA) y correspondiente a una malla # 10 en la designación de TYLER. La fracción que no es utilizada y la que no pasa la malla #10 se guarda en el archivo de muestras como testigo Homogenizar manualmente en plástico (homogenización diagonal) y/o mecánicamente Cuartear en cuarteador libre de contaminantes hasta obtener aproximadamente 100 g de muestra y pesar Pulverizar la muestra obtenida en pulverizador mecánico de ágata (150mµ - malla # 100, serie Tyler ASTM E11-70).

4 Página 4 de Homogenizar la muestra pulverizada en plástico o mecánicamente y cuartear hasta obtener 100 g de muestra para análisis. Conservar testigo de material pulverizado Empacar 100 g de cada muestra en bolsas o recipientes plásticos, rotulados con el código asignado Archivar la fracción pulverizada que no es utilizada, la muestra original y que no pasa la malla #10, como testigos de preparación y de muestra de campo respectivamente, en un lugar asignado para tal fin Reempacar la muestra para envío a los laboratorios para los análisis requeridos. En bolsa de lona si se envía a laboratorios externos o en cajas rotuladas si se envían a laboratorios de. 6. FORMATOS No aplican en ésta etapa. 7. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD. Aplican normas o precauciones de seguridad para preparación de muestras del Laboratorio de Geoquímica de la Subdirección de Ensayos y Servicios Tecnológicos de, la cuál incluye uso de implementos de seguridad por parte de los operarios (máscaras, gafas, guantes, vestuario, calzado), programas de salud ocupacional (chequeos médicos) y disponibilidad de instalaciones apropiadas para preparación de muestras (ventiladores, extractores con filtros de polvos, entre otros). 8. CÁLCULOS. No aplican en ésta etapa. 9. VALIDACIÓN. Las metodologías han sido estandarizadas por los servicios geológicos y validadas en campo por varios programas de muestreo en otros países y en Colombia por el proyecto Compilación y Levantamiento de Información Geoquímica del Territorio, Muestreo de Baja Densidad escalas 1: y 1: La metodología de preparación ha sido estandarizada por los servicios geológicos (foro de servicios geológicos del mundo) y validada por diversos programas de muestreo en otros países y en Colombia por el proyecto Compilación y Levantamiento de Información Geoquímica del Territorio, Muestreo de Baja Densidad, regiones central y sur de Colombia. El proceso de preparación primaria es exigido por los diversos laboratorios para continuar con la preparación secundaria (pulverización, tamizado, homogenización), que incluye análisis de varianza y pruebas específicas de homogenización. Una vez sometidas las muestras a preparación secundaria, se procede a efectuar el análisis químico respectivo. 10. COMENTARIOS. Un aspecto importante que se considera es la adecuación de espacios específicos, para secado y almacenamiento de las muestras recolectadas, los cuáles deben ser limpios, libres de corrientes de aire y convenientemente protegidos de precipitaciones atmosféricas; de tal modo que se evite la contaminación cruzada entre muestras, contaminación con otro tipo de muestras y contaminación con precipitaciones de la atmósfera. Lo anterior es especialmente crítico si se considera que las muestras son analizadas para elementos a niveles de trazas y ultra-trazas (µg, ng).

5 Página 5 de BIBLIOGRAFÍA. Darnley, A.G., Björklund, A., Bølviken, B., Gustavsson, N., Koval, P.V., Plant, J.A., Steenfelt, A., Tauchid, M., Xie Xuejing, Garrett, R.G., & Hall, G.E.M A Global Geochemical Database for Environmental and Resource Management: Recomendations for International Geochemical Mapping. Final report of IGCP Project nd revised edition. Paris: UNESCO, 122p. IGAC, Métodos analíticos de Laboratorio de Suelos, Bogotá, V ed. Salminen, R., Tarvainen T., Demetriades A., Duris M., Fordyce F., FOREGS Geochemical Mapping Field Manual. Geological Survey of Finland, Guide 47, ESPOO. 45p. A.A. Levinson; Introduction to Geochemistry. New York. Golterman, H.L., SLY, P.G., Thoma, R.L., Relationship Between Water Quality and Sediment Transport. Unesco. 12. HISTORIA DE REVISIONES. Descripción del cambio Autor Fecha V.1 Documento original Grupo Proyecto Geoquímica Enero/ 2004 G. Prieto, L.M. Gonzalez

6 Página 6 de DIAGRAMA DE FLUJO. INICIO DESEMPAQUE, VERIFIQUE LA IDENTIFICACION Y ORGANICE LAS MUESTRAS EXTRAIGA LAS MUESTRAS Y RETIRE LOS MATERIALES QUE NO HAGAN PARTE DE LA MUESTRA SEQUE LAS MUESTRAS A UNA TEMPERATURA QUE NO EXCEDA LOS 40 C DISGREGE LAS MUESTRAS Y RETIRE LOS MATERIALES QUE AUN PERMANEZCAN Y NO HAGAN PARTE DE LA MUESTRA TAMICE LAS MUESTRAS EN MALLA 2mm (#10) HOMOGENICE LA MUESTRA MANUAL O MECANICAMENTE 1

7 Página 7 de 7 1 CUARTEE LA MUESTRA Y PESE HASTA OBTENER MAS DE 100g (APROX) PULVERICE EN PULVERIZADOR DE AGATA (150mµ - malla # 100 Tyler) HOMOGENICE LA MUESTRA MANUAL O MECANICAMENTE- OBTENGA 100g EMPAQUE LAS MUESTRAS (100g) EN RECIPIENTES PLASTICOS Y ROTULE CON EL ASIGNADO ARCHIVE FRACCIONES DE LA MUESTRA COMO TESTIGOS (PREPARACION Y CAMPO) REEMPAQUE PARA ENVIO A LOS LABORATORIOS ANALÍTICOS FIN