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METODOS DE MUESTREO DE AGUAS NATURALE, RESIDUALES Y POTABLES

INTRODUCCION.-

El muestreo en aguas es un método favorable con fines de corroborar con relación al impacto

ambiental presente. El objetivo del muestreo es recoger una porción de aguas, con volumen

definido para ser transportada convenientemente, pero en relación a los propósitos analíticos,

debe representar exactamente las aguas que son muestreadas. Este objetivo implica que las

proporciones relativas o las concentraciones de todos los componentes pertinentes serán

iguales en las muestras, como en las aguas que son muestreadas, y la muestra será manejada

de manera tal, que no ocurran cambios significativos en la composición antes de que se hagan

las pruebas. Con frecuencia el objetivo del muestreo y de las pruebas es demostrar si la

conformidad de continuación con los requisitos de las regulaciones específicas se han alcanzado.

Las muestras se presentan al laboratorio para las determinaciones específicas con el técnico de

muestreo que es responsable de recoger una muestra válida y representativa. Debido a la

importancia de aumento puesta en verificar la exactitud y la representatividad de los datos, el

mayor énfasis se pone en la apropiada colección de la muestra, seguimiento y técnicas de

preservación. A menudo, el personal del laboratorio, ayuda en planear un programa de

muestreo, consultando con el usuario de los resultados de la prueba. En general la toma de muestras en líquidos suele resultar más sencilla que la toma de muestras

sólidas, especialmente cuando se trata de una sola fase o de muestras pequeñas, aunque

cuando se trata de muestras de gran volumen, de mezcla de líquidos de diferentes densidades

o con materia particulada en suspensión, puede haber dificultad para conseguir una muestra

representativa. En cualquier caso, el volumen a tomar dependerá básicamente de la

concentración del analito en la muestra.

Los sistemas líquidos pueden clasificarse en cuatro grupos, dependiendo de si están en movimiento o estáticos, y de si los sistemas son abiertos o cerrados.

MARCO TEORICO.-

A. Líquidos en movimiento en sistemas abiertos.- La composición de la muestra

líquida en estos sistemas (océanos, estuarios, ríos, canales y efluentes industriales) puede cambiar significativamente en función de una serie de parámetros de difícil control a priori, tales como temperatura, caudal, profundidad, distancia de la fuente, etc., lo que acaba obligando a tomar un alto número de muestras en períodos consecutivos, especialmente si se trata de controlar cambios con el tiempo y evaluar el efecto de esos parámetros.En cualquier caso, el problema analítico, y en consecuencia la toma de muestra, será completamente diferente si se trata de un medio limpio con concentraciones de analitos al nivel de trazas (océanos), o a una muestra líquida con niveles de concentración de los analitos de interés muy altos (efluentes industriales). En el primer caso, el riesgo de contaminación en el momento de efectuar la toma de muestra es muy alto y será necesario extremar las precauciones para no falsear la muestra tomada. En el caso de muestras limpias (océanos, algunos ríos, estuarios, etc.) se ha de extremar la precaución para evitar contaminar la muestra, sobre todo si esta se toma desde una embarcación, en cuyo caso se debe tomar la muestra al menos 10 m por delante de la embarcación. Respecto a la localización de los puntos de toma de muestra, se tienen que evitar puntos superficiales o muy cerca del fondo, así como zonas

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de estancamiento. Por eso, es recomendable tomarlas a 30 cm de la superficie o del fondo. También se debe tener evitar la contaminación de las muestras líquidas por partículas de polvo o por aerosoles, y se deberá decidir a priori la estrategia a seguir con la materia sólida en suspensión. Generalmente es recomendable filtrar las muestras y analizar materias sólidas y muestra líquida por separado.

B. Líquidos en movimiento en sistemas cerrados.- Cuando se trata de tomar muestras de líquidos fluyendo por sistemas cerrados como canalizaciones o tuberías en una industria, el parámetro que puede controlar el nivel de homogeneidad de las muestras líquidas es la velocidad de flujo. Cuando los líquidos se mueven con flujo laminar la velocidad máxima se alcanza en el centro de la tubería y va descendiendo a medida que se aproxima a las paredes, por lo que es recomendable crear una turbulencia antes del punto de toma de muestra, ya sea por un cambio de sección de la tubería o mediante un codo, también se suele recurrir a tomar muestras en diferentes puntos de una misma sección de forma que los caudales de cada punto sean proporcionales a los que fluyen por cada uno de ellos; Cuando el flujo es turbulento, el problema se minimiza, ya que este tipo de flujo nos asegura la homogeneidad del líquido circulante en toda la sección. Por otra parte, la muestra se debe tomar en la dirección opuesta a la de flujo del líquido. En el caso de toma de muestra en ríos y efluentes industriales se debe colocar en la boca de carga de la botella tomamuestras una malla fina, para evitar la posible entrada de sólidos.

C. Líquidos almacenados en contenedores cerrados.- Cuando se trata de tomar muestras de líquidos almacenados en tanques, hay que tener en cuenta la posible heterogeneidad ocasionada por la estratificación debida a diferentes densidades de los líquidos contenidos en el tanque. Así, cuando sea imposible homogeneizar el contenido del tanque porque este carezca de agitadores mecánicos, se deben tomar, si es posible, muestras corridas, es decir muestras compuestas de todo el tanque, tomadas en una sola operación desde superficie hasta el fondo, o mejor, muestras a diferentes profundidades, ya que las muestras a diferentes alturas servirán para poner de manifiesto la falta o no de homogeneidad en el tanque.

D. Líquidos estáticos en sistemas abiertos.- Aunque estrictamente no sean sistemas totalmente estáticos, pueden considerarse como tales los lagos y embalses. Al igual que en el caso anterior, será necesario tomar muestras a diferentes profundidades. En muchos casos, resulta conveniente construir estaciones permanentes con tomas a diferentes profundidades, o instalar sistemas automáticos, especialmente si, de forma permanente, se tienen que tomar muestras periódicas. Estas estaciones están controladas informáticamente y aspiran las muestra a través de una bomba de succión, y mediante un distribuidor automático almacenan las muestras en contenedores independientes, teniendo además la posibilidad de mantener refrigeradas las muestras una vez colectadas.

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APARATOS PARA TOMA DE MUESTRAS LÍQUIDAS.

Los aparatos empleados en la toma de muestras líquidas pueden consistir en simples botellas colocadas en un cestillo lastrado, fig. , con un tapón sujeto a la cuerda que se emplea para bajar y subir el cestillo, y que por un tirón seco se destapa (a), lo que permite abrirla a una determinada profundidad, regulada por la cuerda, de forma que al abrirla se llena con muestra a esa profundidad, izándose después. También se pueden disponer dos tubos estrechos de modo que por uno, que llega hasta el fondo del recipiente, entre el líquido, mientras que por el otro, que sólo atraviesa el tapón, se purga el aire de la botella, de esta forma el líquido fluye al interior de la botella más lentamente, lo que nos puede permitir tomar muestras corridas desde el fondo hasta la superficie, destapando la botella en el fondo e izándola a velocidad constante.

Con estos sistemas tan sencillos, es posible tomar muestras a diferentes profundidades sin que una vez lleno el recipiente se altere ni contamine la muestra por líquidos de capas más altas, ya que una vez llena la botella la posibilidad de intercambio de líquido con el exterior mientras se iza, es muy baja.

Cuando se quiere tener la total seguridad de que no se produce alteración de la muestra por líquido de capas menos profundas, sobre todo cuando se toma muestras en grandes masas de líquido con profundidades elevadas, se recurre a otros equipos más sofisticados que permiten abrir y/o cerrar el contenedor a voluntad en el momento deseado, empleando sistemas de cierre controlados a distancia mecánica, o hidrostáticamente.

Uno de los tipos de contenedores más empleados es el tipo Niskin (figura ), que consiste en un cilindro de PVC, teflón, o acero inoxidable recubierto o no, cuyos dos extremos se cierran con sendas tapas del mismo material, estas tapas van unidas entre ellas por una banda de goma o un muelle de titanio recubierto de teflón que pasa por el interior del cilindro. Para preparar el cilindro se abren las tapas sujetándolas a un mecanismo de disparo exterior (figura - B) que puede accionarse a voluntad, así, se baja la botella hasta la profundidad a la que se desea tomar la muestra, y en ese momento se acciona el mecanismo, liberando las tapas, que accionadas por la banda elástica que las une bloquean los dos extremos del cilindro. Estas botellas pueden llevar termómetros acoplados y también pueden montarse baterías de 10 a 20 contenedores (figura siguiente) de forma que en cada operación permita tomar un número importante de muestras a distintas profundidades.

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(A) (B)

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Equipos para toma de muestras en fondos fangosos

Cuando hace falta tomar muestras de fondos de ríos, lagos, etc, se recurre a nucleadores o dragas figura. Los nucleadores consisten en cilindros de borde afilado que llevan un lastre en cabeza y una válvula de retención o pistón interior sujeto por una cuerda, que en su otro extremo lleva un peso, que se deja caer el peso hasta el fondo para que indique la profundidad de este, a continuación se deja caer el nucleador, que se va introduciendo en el fondo de forma que al penetrar en él la muestra desplaza al pistón, y cuando se ha hincado hasta el final en el fondo, lo que se conoce por la comparación de longitudes de cuerda unidas a peso y a nucleador, se extrae lleno de muestra de fondo.

Contenedores y forma de conservación de muestras líquidas

En algunos casos, las determinaciones y análisis hay que hacerlos in situ, como la determinación

de temperatura, o la conductividad, el pH o contenido en gases poco solubles, ya que, la

variación de temperatura es inmediata, y los cambios de condiciones de presión y/o

temperatura conllevan variaciones en la concentración de gases, y al variar estos se alteran

también la conductividad y la solubilidad de algunos iones en disolución.

La tabla recoge las recomendaciones para los analitos más usuales.

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REQUERIMIENTOS PARA TOMA Y MANIPULACIÓN DE MUESTRAS LÍQUIDAS

Determinación Envase Tamaño mínimo

de la muestra ml Conservación

Tiempo máximo de

conservación de la

muestra

recomendado/obligado*

Aceite y grasas V, calibrado, de

boca ancha 1.000

Añadir H2SO4 hasta pH<2,

refrigerar 28 d/28 d

Acidez P, V(B) 100 Refrigerar 24 h/14 d

Alcalinidad P,V 200 Refrigerar 24 h/14 d

BOD P, V 1.000 Refrigerar 6 h/48 h

Boro P 100 Ninguno 28 d/6 meses

Bromuro P,V --- Ninguno 28 d/ 28 d

Carbono orgánico, total

V 100

Analizar inmediatamente;

o refrigerar y añadir HCl hasta pH < 2

7 d/28 d

Determinación Envase Tamaño mínimo

de la muestra ml Conservación

Tiempo máximo de

conservación de la

muestra

recomendado/obligado*

Cianuro.

Total P, V 500

Añadir NaOH hasta

pH>12, refrigerar en

oscuridad

24 h/14 d; 24 h si hay

sulfuro

Susceptible de

cloración P,V 500 Añadir 100 g Na2S2O3/1

Inmediato/14 d; 24 h si

hay sulfuro

Cloro, di óxido P, V 500 Analizar inmediatamente 0,5 h/N. C.

Cloro, residual P,V 500 Analizar inmediatamente 0,5 h/inmediato

Clorofila P, V 500 30 días en oscuridad 30 d/N. C

COD P, V 100

Analizar lo antes posible, o

añadir H2SO4 hasta pH <

2; refrigerar

7 d/28 d

Color P, V 500 Refrigerar 48 h/48 h

Compuestos

orgánicos:

Pesticidas

V(D),

revestimiento de TFE, tapadera

---

Refrigerar, añadir ácido

ascórbico, 1.000 mg/L, si existe cloro residual

7 d/7 d hasta

extracción, 40 d tras extracción

Fenoles P,V 500 Refrigerar, añadir H2SO4

hasta pH < 2 **/28 d

Purgables por

purga y

atrapamiento

V, revestimiento

de TFE, tapadera

50 Refrigerar, añadir HCI

hasta pH<2; 1.000 mg/L de

ácido ascórbico si existe

cloro residual

7 d/14 d

Conductividad P, V 500 Refrigerar 28 d/28 d

Di óxido de

carbono

P, V 100 Analizar inmediatamente Inmediato/N. C

Dureza P, V 100 Añadir HNO3 hasta pH<2 6 meses/6 meses

Fluoruro P 300 Ninguno 28 d/28 d

Fosfato V(A) 100 Para fosfato disuelto, filtrar

inmediatamente; refrigerar

48 h/N. C.

Gas digestor de

lodo

V, botella de gas N.C.

Metales, en general P(A),V(A) Metales disueltos, filtrar

inmediatamente, añadir

HNO3 hasta pH<2

6 meses/6 meses

Cromo VI P(A),V(A) 300 Refrigerar 24 h/24 h

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Mercurio P(A),V(A) 500 Añadir HNO3 hasta pH<2,

refrigerar a 4 °C

28 d/28 d

Nitrógeno:

Nitrato P, V 100 Analizar lo antes posible, o

refrigerar

48 h/48 h (28 d para

muestras cloradas)

Nitrato + nitrito P, V 200 Añadir H2SO4 hasta

pH<2, refrigerar

Ninguno/28 d

Nitrito P, V 100 Analizar lo antes posible, o

refrigerar

Ninguno/28 d

Amoníaco P, V 500 Analizar lo antes posible o

añadir H2SO4 hasta pH<2,

refrigerar

7 d/28 d

Orgánico, Kjeldahl P, V 500 Refrigerar; añadir H2SO4

hasta pH<2

7 d/28 d

Olor V 500 Analizar lo antes posible,

refrigerar

6 h/N. C.

Oxígeno, disuelto: V, botella BOD 300

Determinación Envase Tamaño mínimo

de la muestra ml Conservación

Tiempo máximo de

conservación de la

muestra

recomendado/obligado*

Electrodo Analizar inmediatamente 0,5 h/inrnediato

Winkler Puede retrasarse la

titulación tras la

acidificación

8 h/8 h

Ozono V 1.000 Analizar inmediatamente 0.5 h/N C

pH P, V Analizar inmediatamente 2 h/inmediato

Sabor V 500 Analizar lo antes posible;

refrigerar

24 h/N. C.

Salinidad V, sello de lacre 240 Analizar inmediatamente o

emplear sello de lacre

6 meses/N. C

Sílice P Refrigerar, no congelar 28 d/28 d

Sólidos P, V Refrigerar 2-7 d

Sulfato P, V Refrigerar 28 d/28 d

Sulfuro P, V 100 Refrigerar; añadir 4 gotas

de acetato de zinc 2N/l00

ml; añadir NaOH hasta pH > 9

28 d/7 d

Temperatura P, V Analizar inmediatamente Inmediato

Turbidez P, V Analizar el mismo día;

guardar en oscuridad hasta

24 horas, refrigerar

24 h/48 h

Yodo P, V 500 Analizar inmediatamente 0.5 h/N. C

Para las deternlinaciones no reseñadas, emplear envases de vidrio o plástico; refrigerar

preferentemente durante su conservación y analizar lo antes posible.

Refrigerar = conservar a 4 ºC, en la oscuridad.

P= plástico (polietileno o equivalente);

V= vidrio;

V(A) o P(A) ~ lavado con HNO3 1/1;

V(B) = vidrio borosilicato;

V(D) ~ vidrio, lavado con disolventes orgánicos;

inmediato= analizar inmediatamente, conservación no permitida.

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- Muestras Simples: son las muestras recogidas en un punto específico, sitio, período de tiempo corto (típicamente, segundos o minutos). Así, representan una “imagen instantánea” en tiempo y espacio del área de muestreo. Las muestras simples se toman en una localización, profundidad, y tiempo seleccionados.

- Muestras Compuestas: Las muestras compuestas pueden ser obtenidas recogiendo varias tomas dentro de un período de tiempo, diferentes profundidades, o en muchos diversos puntos de muestreo. Los detalles de la colección varían con condiciones locales, así que las recomendaciones específicas no son universalmente aplicables; a veces, es más informativo analizar numerosas muestras separadas, en vez de una compuesta, para poder determinarse variabilidad, máximos y mínimos.

- Cadena de Custodia: Las formas de la cadena de custodia correctamente diseñadas y ejecutadas asegurarán la integridad de la muestra desde la colección hasta la divulgación de los datos, esto incluye la capacidad de remontar la posesión y el manejo de la muestra a partir del tiempo de la colección, análisis y la disposición final. Este proceso se refiere a la cadena de custodia y se requiere para demostrar control de la muestra, cuando los datos deben ser utilizados para la regulación o el pleito. Donde no está implicado el pleito, los procedimientos de la cadena de custodia son útiles para el control rutinario de las muestras. Una muestra se considera estar bajo custodia de una persona, si está en la posesión física del individuo, en la vista del individuo, asegurada y tratar de forzar-impermeabilizada, o se asegura en un área restringida al personal autorizado. Los procedimientos siguientes resumen los aspectos principales de la cadena de la custodia.

Requisitos del Programa de Muestreo:

• Definir cuidadosamente la técnica y plan de muestreo. • Seguir apropiadamente los procedimientos del muestreo, preservación y cadena de custodia. • Obtener y manejar las muestra de modo que no se deteriore, ni se contamine o se comprometa, antes de que se analice. • Asegurarse de que todo el equipo de muestreo esté limpio y en perfectas condiciones antes de uso. • Utilizar envases de muestra que están limpios y libres de contaminantes. • Llenar los envases con la muestra y sin enjuagar. Muestrear cuidadosamente para asegurarse de que los resultados analíticos representan la composición real de la muestra. • Las muestras deben ser etiquetadas con toda la información pertinente (el número de identificación único de muestra, el nombre del colector de la muestra, la fecha, hora, localización exacta y, si es posible, el tipo de la muestra simple o compuesta). • Antes de recoger las muestras de un sistema de la distribución, se debe dejar correr el agua con la salida completamente abierta, por lo menos de 2 a 3 minutos antes de muestrear. • Recoger muestras de pozos, solamente después que el pozo se ha purgado suficientemente (generalmente, con tres a diez veces su volumen), para asegurarse de que la muestra representa la agua subterránea. • Para los ríos, las corrientes, los lagos se debe elegir la localización, la profundidad, y la frecuencia del muestreo dependiendo de condiciones locales y del propósito de la investigación. Si solamente una muestra puede ser recogida, tómese en el centro del canal principal de la corriente y a media profundidad. • Recoger la muestra, abriendo el envase debajo de la superficie del agua y con la boca orientada hacia la corriente • Las muestras deben ser trasladadas al laboratorio, lo antes posible.

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Descripción o metodología del Procedimiento. El funcionario del CIHH, al iniciar la recolección de muestras de aguas naturales, potable y Residuales debe revisar el plan de muestreo, tomar las medidas necesarias de seguridad, luego verificar que el equipo y las herramientas para la generación de la recolección, estén disponible y en buenas condiciones para dar inicio al muestreo. El funcionario del CIHH, una vez llega al sitio de recolección de la muestra, inspecciona el área o puntos de control para la toma de las muestras requeridas, esta puede ser: Muestras Simples o Compuestas, de manera manual o automática. • Procedimiento de Recolección de Muestras:

- El funcionario del CIHH, una vez llega al sitio de recolección de la muestra, inspecciona el área o puntos de control para la toma de las muestras requeridas, esta puede ser: Muestras Simples o Compuestas, de manera manual o automática.

- Se recogen las muestras de manera manual, sujetando el envase limpio directamente con las manos o con la ayuda de un bastón de colecta. La botella debe estar debajo de la superficie y la boca del envase hacia la corriente.

- Una vez colectadas las muestras estas deben preservarse, lo más pronto posible. - Para la mayoría de los análisis físicos y químicos, recogemos una muestra de 1L, en

envases plásticos, estos se llenan por completo. Al momento del llenado, verificamos si tiene burbujas, si es así, se espera que se estabilice y rellenamos con más muestra; luego se refrigeran a 4 ºC. Cuando estas muestras sean para la determinación de cationes se acidificaran con ácido nítrico a un pH, debajo de 2.0 y se refrigeran a 4 ºC.

- Para pruebas microbiológicas, utilizamos envases estériles de 100 mL; si, se trata de aguas con cloro, utilizamos envases estériles de 100 mL con tiosulfito de sodio.

- El funcionario del CIHH debe trasladar las muestras, lo antes posible al Laboratorio de Sistema Ambiental (CIHH), para su posterior análisis; el mismo, debe realizar sus anotaciones en su libreta de campo, la cuales son generadas por el equipo, para efectuar un informe (cadena de custodia) que debe ser entregado a su jefe inmediato.

Nota: • Recogemos siempre bastante volumen de muestra en el envase apropiado para cumplir con el manejo de la muestra, almacenaje y requisitos de la preservación. • El procedimiento de tomas de muestras automáticas de aguas, se detallo para el uso de la ISCO de manera particular en el muestreo de aguas residuales.

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METODOS DE MUESTREO DE AIRE

I. INTRODUCCION.-

Vamos a entender por Vigilancia y Control de la Contaminación Atmosférica, la medición de la concentración de los contaminantes presentes en el aire (calidad del aire) y de la concentración emitida a la atmósfera por los distintos procesos industriales. Con esta vigilancia se pretende relacionar las concentraciones medidas con los efectos que se pueden producir sobre el hombre, seres vivos, recursos naturales y bienes materiales. Una vez identificadas estas concentraciones, las mediciones nos van a proporcionar una información básica que va a permitir la toma de decisiones a distintos niveles para evitar que se produzcan situaciones de riesgo y mejorar en la medida de lo posible la calidad del aire en general. Con la vigilancia y control de las emisiones se van a conocer como contribuyen los distintos procesos industriales a la presencia de los contaminantes en el ambiente que respiramos, a la vez que nos permite el control de los procesos y la introducción de modificaciones en los mismos.

II. MARCO TEORICO.-

Se denomina contaminación atmosférica a la presencia en el aire de sustancias o formas de energía que alteran la calidad del mismo, de modo que implique riesgo, daño o molestia grave a las personas y bienes de cualquier naturaleza. La contaminación de la atmósfera producida por acción del hombre comienza por la emisión de contaminantes a la misma. Así, en general, se entiende por emisión la totalidad de sustancias que pasan a la atmósfera después de dejar las fuentes que las originan. La emisión puede clasificarse en:

Emisión primaria (Lanzamiento directo de contaminantes a la atmósfera): Procedente de focos localizados (fijo o móvil). Procedente de focos no localizados (emisiones erráticas o difusas).

Emisión secundaria: Son los contaminantes de la atmósfera que se generan por reacciones químicas a partir de los contaminantes primarios. Estas reacciones generalmente se inician con un proceso fotoquímico. Simultáneamente a la formación de los contaminantes secundarios, se van produciendo fenómenos de mezcla, dilución y transporte de los contaminantes cuyo resultado es la presencia de contaminantes en lugares distintos a donde se han generado.

1. EMISIÓN DE CONTAMINANTES. SISTEMAS DE MEDICIÓN.

Las mediciones de los niveles de emisión se realizan fundamentalmente para determinar el cumplimiento de la legislación, y de esta forma, poder conseguir que los limites de inmisión permanezcan en valores que no pueden producir daños a la salud humana, otros seres vivos y medio ambiente en general. De forma más particular, y relacionados con este objetivo, las mediciones sirven para: - Realizar los autocontroles de la propia industria. - Obtención de datos para la elección y diseño de un equipo de depuración adecuado. - Determinación del rendimiento de los equipos de depuración instalados para la reducción de emisiones. - Determinación de factores de emisión a fin de utilizarlos posteriormente en inventarios de emisiones. - Seguimiento de la evolución de las emisiones producidas por los cambios en los procesos productivos y/o en los equipos correctores.

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- Obtención de datos para su introducción como parámetros de entrada de modelos de dispersión. - Establecimiento de datos que permitan legislar.

2. TIPOS DE CONTAMINANTES. Desde el punto de vista de la medición de los contaminantes, es muy importante tener en cuenta el estado físico en el que se presentan, según este criterio, los contaminantes se pueden clasificar de forma sencilla en:

- Partículas: Partículas sedimentables. Tamaño diámetro > 10 μm. Partículas en suspensión. Tamaño diámetro 0,1 μm - 10 μm. Humos de combustión. Partículas de naturaleza carbonosa, generadas

normalmente en procesos de combustión incompleta de hidrocarburos. - Gases (a presión y temperatura ambiente). - Contaminantes asociados a partículas sólidas. - Contaminantes que se encuentran asociados a partículas líquidas o que condensan

fácilmente. 3. TIPOS DE MUESTREOS.

Se pueden distinguir los siguientes tipos de muestreo en función de cómo se realice la extracción de la muestra:

Muestreo a caudal constante. Es aquel en el cual se fija un determinado caudal de toma de muestra y se mantiene durante todo el muestreo. El caudal se elige en función del contaminante a muestrear, tipo de emisión, cantidad de elemento de retención, concentración de contaminante esperado y tiempo de muestreo. Se utilizan normalmente en muestreos de gases y en emisiones constantes.

Muestreo proporcional. Es aquel en que el caudal de toma de muestra se ajusta de manera que se mantenga proporcional al caudal del gas emitido por la chimenea. Para establecer el caudal de muestreo, además de las consideraciones del muestreo a caudal constante hay que tener en cuenta el caudal de emisión. Se utilizan para muestreos de gases y en emisiones no constantes.

Muestreo puntual. En este caso se toma una muestra individual durante un período corto de tiempo. Para un estudio representativo son necesarias múltiples y frecuentes muestras. La ventaja que presenta este método es que proporciona variaciones de concentración en el tiempo o lo largo del conducto o chimenea.

Muestreo de partículas. En todo caso, para la obtención de muestras representativas de partículas sólidas o líquidas la muestra ha de ser tomada en condiciones isocinéticas, es decir que la velocidad en la boquilla de aspiración es la misma que la velocidad de los gases de la chimenea en el punto de muestreo.

4. DETERMINACIÓN DE GASES. Existen distintos métodos válidos para determinación de los contaminantes gaseosos emitidos a la atmósfera.

4.1 Métodos extractivos: 4.1.1 Toma de muestra manual instantánea. 4.1.2 Toma de muestra manual acumulativa. 4.1.3 Toma de muestra y técnica instrumental.

4.2 Método no extractivo. La elección de una u otra técnica dependerá del objetivo que se pretende con la medida, tipo de contaminante, su origen y orden de concentración, así como las posibles sustancias que puedan interferir en la determinación.

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4.1.1 TOMA DE MUESTRA MANUAL INSTANTÁNEA. Se realizan de forma puntual en un intervalo de tiempo muy corto, con lo que se obtienen volúmenes de muestra muy limitados.

Con técnica analítica de laboratorio: La muestra se recoge directamente en unos recipientes que pueden ser de distintos materiales y posteriormente son analizadas en el laboratorio. Los recipientes pueden tener o no, sustancias con las que los contaminantes puedan reaccionar. Un ejemplo de este tipo de muestreo son las muestras tomadas en bolsas de teflón. Este material es muy adecuado a este tipo de muestreos por ser inerte (no reacciona con la muestra ni tampoco adsorbe los componentes de la misma).

Sin técnica analítica de laboratorio (Tubos de reacción): Son tubos, generalmente de vidrio que contienen sustancias que reaccionan específicamente con el contaminante que se pretende medir. La reacción genera una indicación de color proporcional a la concentración del contaminante presente en el gas de emisión. La longitud del material coloreado es una medida semicuantitativa de la concentración, de forma que ésta se puede cuantificar gracias a una escala graduada marcada sobre la parte exterior del tubo. Existen tubos para determinar gran cantidad de sustancias. Para cada sustancia pueden existir distintos intervalos de medida. Algunos de estos tubos responden a más de un contaminante, por lo que es necesario conocer las posibles interferencias, éstas son generalmente indicadas por el fabricante. Dependiendo del tipo de tubo y contaminante a determinar es necesario pasar más o menos volumen de muestra (normalmente con una bomba manual de aspiración). La vida de estos tubos es limitada por lo que para una correcta determinación es necesario tener en cuenta la fecha de caducidad. Es una medida semicuantitativa, por lo que su uso más indicado es de chequeo, de forma que una vez detectada la presencia de un contaminante y el rango de concentración en el que se encuentra, planificar un muestreo por un método más específico y con una mayor duración.

4.1.2 TOMA DE MUESTRA MANUAL ACUMULATIVA. Se recoge un volumen grande de muestra, durante un tiempo también elevado. La muestra pasa a través de un recipiente en el que existe alguna sustancia capaz de retener al contaminante que se desea analizar. Según el fenómeno físico-químico que tenga lugar entre el contaminante y la sustancia podemos tener los siguientes métodos.

Métodos de absorción: Son de los más utilizados en la recogida de muestras gaseosas. El gas se hace pasar a través de un absorbente que retiene el contaminante por disolución o por reacción química, dando lugar a cambios físicos o a la formación de compuestos que posteriormente pueden ser determinados mediante técnicas analíticas de laboratorio. En este tipo de muestreo es fundamental tener en cuenta los siguientes factores que determinarán la calidad del mismo: Temperatura de la muestra, caudal de aspiración (velocidad de paso del contaminante a retener en el absorbente), volumen del absorbente y tiempo de muestreo.

Un ejemplo de este tipo de muestreos es la determinación del SO2.

Métodos de adsorción: La retención del contaminante se produce sobre sustancias sólidas como por ejemplo alúmina activada, gel de sílice (compuestos orgánicos polares), resinas, carbón activo (compuestos orgánicos apolares), etc. Después del muestreo, el recipiente que contiene el adsorbente se lleva al laboratorio y el contaminante se determina posteriormente por pesada o más comúnmente por análisis

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químico después de realizar su desorción. Al igual que en el método de absorción, la temperatura del gas a su paso por el adsorbente, el caudal de aspiración (velocidad de paso), la cantidad de adsorbente y el tiempo de muestreo son factores muy importantes a tener en cuenta para planificar el muestreo. Este procedimiento se utiliza para algunos compuestos orgánicos en pequeñas concentraciones. La desorción se realiza normalmente utilizando un disolvente adecuado, por ejemplo, disulfuro de carbono para adsorbentes como el carbón activo o bien desorción térmica para absorbentes como el tenax, etc.

Métodos de condensación y congelación. La muestra se pasa a través de una serie de recipientes en los que va disminuyendo progresivamente la temperatura, quedando retenidos por condensación los compuestos a determinar. Los gases y vapores se conservan inalterados y sin sufrir reacción química para más tarde ser analizados en el laboratorio. Se utiliza para algunos compuestos orgánicos en concentración muy pequeña. Es necesario eliminar previamente las partículas y otras sustancias como el agua que, al congelarse obturarían los conductos de aspiración. Como tal, se utilizan menos que los anteriores. Pero casi siempre los muestreos por absorción y adsorción se ayudan de procedimientos de enfriamiento para aumentar el rendimiento de la retención.

4.1.3 TOMA DE MUESTRA Y TÉCNICA INSTRUMENTAL. El gas se extrae de la chimenea determinándose la concentración del contaminante en tiempo real mediante técnicas automáticas.

Equipos instalados a pie de chimenea: Para una correcta determinación, el gas muestreado debe ser transportado desde el punto de toma de muestra al punto de cuantificación sin que sufra modificación alguna. Para ello, normalmente el transporte se realiza a través de conductos inertes, principalmente de teflón, que van calorifugados a la misma temperatura que la emisión. Los tubos de transporte están protegidos del exterior (frío, calor, radiación solar, alteraciones mecánicas, etc.) mediante camisas metálicas y plásticas de gran resistencia. Los problemas derivados del transporte se evitan o minimizan realizando las medidas lo más cerca posible del foco emisor. Normalmente el gas antes de entrar en la cámara de cuantificación debe de sufrir pequeños acondicionamientos, fundamentalmente una filtración para eliminar las partículas en suspensión. Por otro lado, el equipo debe ser hermético y estar fabricado en materiales no reactivos y no corrosivos. La calibración debe realizarse en condiciones similares a la cuantificación, es decir los gases patrones se deben exponer a las mismas condiciones que la muestra. Se han desarrollado equipos que determinan la concentración de distintos compuestos por la absorción que sufre una luz de determinada longitud de onda al pasar por una muestra del gas. Estos equipos se basan en la absorción de una luz en infrarrojo no dispersivo, ultravioleta etc. En algunas ocasiones se utilizan los mismos equipos que los utilizados en inmisión, realizando las oportunas diluciones del gas de emisión. Las diluciones se tienen en cuenta a la hora de obtener la concentración final de la muestra. Estos equipos tienen un elevado coste inicial y de mantenimiento. Para un funcionamiento adecuado necesitan unas condiciones ambientales constantes y controladas (temperatura, humedad, ausencia de vibraciones, etc).