protocolo de muestreo de suelos y cortes de perforacion

PROTOCOLO DE MUESTREO DE SUELOS

Introducción:

Una muestra del suelo es usualmente empleada para evaluar sus características. La muestra consiste en una mezcla de porciones de suelo (sub-muestras) tomadas al azar de un terreno homogéneo (ICA, 1992). Esté análisis entrega una estimación de la fertilidad del suelo ya que solamente se analiza una muy pequeña muestra que representa todo el suelo del terreno. La fertilidad de un suelo está relacionada con la disponibilidad de nutrientes minerales para las plantas. Esta depende de un complejo equilibrio de tanto de macro y micro elementos como de minerales esenciales para las plantas. Los tres más importantes son nitrógeno, fósforo y potasio.

Delimitación de suelos:

Es necesario identificar los diferentes tipos de suelos en la finca y los limites que estos suelos tienen dentro del paisaje para definir las unidades de muestreo. Para ello es necesario dividir el área de muestreo en de acuerdo a la apariencia física (textura, color, etc.) y topográfica que este tenga, es decir, diferenciar el terreno entre zonas altas, laderas o zonas bajas, con el fin de realizar el muestro en un área lo mas uniforme posible, y obtener análisis físicos y químicos coherentes que diagnostiquen adecuadamente la fertilidad del terreno seleccionado para su aprovechamiento.

Figura *: Representación de la delimitación de terrenos y del suelo.

Materiales:

Mapa del terreno Machete Pala o Barrero holandés Cuchillo

Balde limpio Bolsas plásticas limpias Marcadores permanentes Hojas para identificar las muestras Cajas de cartón para envió de muestras al laboratorio

Toma de Muestras:Una vez separado el terreno se procede a la toma de muestras considerando que esta debe estar compuesta por varias sub-muestras aleatoriamente tomadas en el campo y así obtener una “muestra compuesta”. El número de sub-muestras por cada muestra es variable, y según lo indica la literatura se sugiere una unidad de muestreo que oscile entre 10-20 sub-muestras (ICA, 1992).Existen diferentes tipos de muestreo, los cuales se pueden observar en la siguiente figura, sin embrago el mas adecuado y preciso en nuestro caso es el de forma en Zig-Zag. (Franco, Navas, & Bermudez, Cultivo de Higuerilla enColombia)

Figura *: Representación de los tipos de muestreo.

Figura *: Representación de la ubicación de las sub-muestras y recorrido en Zig-Zag.

“En cada sitio de muestreo se recomienda remover las plantas y hojarasca fresca (1 a 3 cm) de un área de 40 x 40 cm, y luego introducir el barreno o pala a la profundidad deseada, generalmente para el cultivo de higuerilla se recomienda una profundidad de 20 cm”. (Universidad Nacional de Colombia)

Con el Barrero Holandés, se debe enterrar haciéndolo girar, para que penetre como si fuera un tornillo, posteriormente se deposita la muestra de suelo en el balde limpio de impurezas aproximadamente 50 gramos y se repite este procedimiento en cada uno de los puntos del Zig-Zag. Finalmente se mezcla bien el suelo extraído eliminando grumos, para conseguir una buena homogenización. Si la cantidad de muestra tomada es demasiado grande se debe reducir la porción hasta obtener 1 kilogramo de muestra aproximadamente o la cantidad que indique el laboratorio que realizara el análisis correspondiente. (Corporacion Colombianade Investigacion Agropecuaria)

Posteriormente se depositar la muestra en la bolsa plástica, sellándola, identificándola plenamente y diligenciando correctamente el formato de solicitud de análisis por muestra.

Figura *: a) toma de muestra con barreno holandés, b) deposito de muestra

Figura *: Homogenización de sub-muestras y depósito de la muestra en bolsa plástica.

Identificación de muestras:

El etiquetado de las muestras debe protegerse de la humedad para evitar su deterioro o destrucción, las bolsas de muestras deben rotularse adicionalmente con el código de la muestra mediante marcadores permanentes. Debe prepararse la etiqueta de cada muestra mostrando:

Nombre del sitio Código de la muestra Fecha del muestreo

Método de muestreo Área superficial Profundidad de la muestra Topografía (Plano, Pendiente, Ondulado)

Evite tomar muestras en: Al pie de las cercas Cerca de canales Cerca de saladeros Sitios donde haya cal Cerca a caminos Lugares con estiércol Terrenos erosionados Zonas de quema

Análisis físico y químicos del suelo:

El análisis de suelo brinda la posibilidad de conocer la necesidad de aportar un nutriente particular antes del establecimiento del cultivo; para ello se hace necesario el estudio de suelo en diferentes parámetros representativos que indicaran características de fertilidad, salinidad, de micro-elementos y de metales pesados. A continuación se muestran las propiedades físicas y químicas a medir y la técnica más recomendada para hacerse.

CARACTERÍSTICA MÉTODO

pHStandard Methods For the Examination of water & wastewater. pH Value. Electrometric Method. SM 4500 H+ A,B /2005

Fósforo.: Fosforo Disponible

Soil Quality - Determination of Phosphorus - Spectrometric Determination of Phosphorus Soluble in Sodium Hydrogen Carbonate Solution. ISO 11263/1994

Metales Ca, Mg, K, Al

SM 3120 B Metals by plasma emission inductively coupled plasma (ICP) /SM 3125 B Metals by inductively coupled plasma/ mass spectrometry. Inductively coupled plasma/mass spectrometry (ICPMS) method

H, (acidez intercambiable)

Métodos analíticos del laboratorio de suelos. Acidez aluminio e hidrogeno intercambiable. Instituto Geográfico Agustín Codazzi, Republica de Colombia Departamento nacional de Estadísticas, 6ª edición ,2006

CICE, Capacidad de Intercambio Catiónico

UST-LAS-I-119 Versión: 10 // Fecha de aprobación: 11/03/2011. Métodos analíticos del laboratorio de

suelos. Instituto Geográfico Agustín Codazzi,2006)

Materia OrgánicaISO 14235/1998 INTERNATIONAL ESTÁNDAR ISO 14235 Soil Quality - Determination of Organic Carbon by Sulfochromic oxidation

Textura Método Boyoucos IGAC:2006

Arcilla y claseSolo se da el % presente en el suelo ,mas no podemos identificar la clase, El método usado es textura

Microelementos: Zn, Cu, Mn, Fe

SM 3120 B Metals by plasma emission inductively coupled plasma (ICP)/ SM 3125 B Metals by inductively coupled plasma/ mass spectrometry. Inductively coupled plasma/mass spectrometry (ICPMS) method.

Salinidad Calculo partiendo de la conductividad

Sulfatos

UST-LAS-I-183 Versión: 3 // Fecha de aprobación: 08/08/2011 (Pretratamiento NTC-ISO 11464:1995. Extracción de sales solubles con proporción suelo: agua 1:5 UST-LAS-I-183, SM 4500 SO4 A,E: 2005)

Carbonatos, Bicarbonatos

UST-118-P-360 / Versión: 2 / Fecha de aprobación: 09/09/2010 (Manual de análisis de suelos plantas y aguas para riego. Instituto Colombiano Agropecuario ICA)

Cloruros

UST-LAS-I-184 Versión: 3 // Fecha de aprobación: 08/08/2011 (Pretratamiento NTC-ISO 11464:1995. Extracción de sales solubles con proporción suelo:agua de 1:5. Análisis Químico de Suelos. Jackson M.L., 4ª Edición, Ediciones Omega S.A., Barcelona, 1982 / Potenciométrico, SM 4500-Cl- D)/2005.

Ca, Mg , K, Na


RASUST-118-P-125 Versión: 04 // Fecha de aprobación: 02/10/2009 (Manual de análisis de suelos plantas y aguas para riego. ICA/1993)

CE: conductividad Eléctrica

UST-LAS-I-115/366 Versión: 10 // Fecha de aprobación: 27/09/2011 (Pretratamiento NTC-ISO 11464:1995; Extraccion M. L. Jackson:1982; SM 2510 A,B: 2005)

Metales Pesados: Pb, Ni, Ba, Cd, Cr, Zn, Fe

SM 3120 B Metals by plasma emission inductively coupled plasma (ICP)/ SM 3125 B Metals by inductively coupled plasma/ mass spectrometry. Inductively coupled plasma/mass spectrometry

(ICPMS) method

PROTOCOLO DE MUESTREO DE RIPIOS

Introducción:

El muestreo de residuos solidos peligrosos, en nuestro caso “los ripios”, ya antes definidos por el Decreto 4741 de 2005, presentan gran variedad en su disposición y almacenamiento (lagunas, tanques, pilas, rellenos, etc.), por lo que el muestreo de estos residuos es diferente y exige detalles.

Toma de muestra:

Una importante característica de los diseños de muestreo probabilísticas para el caso de residuos solidos peligrosos, es que ellos pueden ser aplicados a lo largo de una línea de tiempo o de espacio o ambas (Instituto de Hidrologia,Metereologia y Estudios Ambientales IDEAM, 2005); para el caso se aplicara a lo largo del espacio debido a la ruta de disposición que los ripios tienen (barriles, tanques, pilas, comprimidos, rellenos). Sin embargo, es recomendable con frecuencia tomar muestras diarias o alternadas para propósitos de control, ya que las definiciones de lotes y períodos variarán de una planta a otra. Para la toma de muestras hay que definir entre los dos tipos de muestra que se pueden desarrollar:

a. Una muestra compuesta que puede ser generada por muestras aleatorias o continuas tomadas de apilamientos existentes, muestreo de lodos líquidos o en torta.

b. Una muestra aleatoria o puntual, que es tomada aleatoriamente de un líquido o flujo de torta en un transportador o de un solo punto en la muestra, en una pila.

Posteriormente según lo indica la Norma Técnica Colombiana NTC-ISO 5667-13 que trata sobre la guía para el muestreo de lodos de aguas residuales y de plantas de tratamiento de aguas, se puede calcular el intervalo de muestreo máximo entre cada toma de muestras, definido como t , en minutos, representando en la ecuación (1).

t=60QG∗n

(1 )

Donde: Q = es la masa del lote (en toneladas). G= es el caudal máximo (en toneladas/hora) n= es el número de muestras

Para definir el tamaño de la muestra se debe determinar si se están tratando lodos líquidos, es decir con bajo contenido de solidos o con una torta de solidos, lo anterior es importante debido a que la cantidad de material seco debe ser representativo para cualquier tipo de análisis, en especial metales pesados. Sin embargo la cantidad requerida debe ser consultada con el analista del laboratorio y la muestra deberá ser homogenizada antes de hacer las sub-muestras. La homogeneización se puede lograr en un recipiente como por ejemplo una caneca de basura plástica, usando una paleta adecuada para evitar la sedimentación. Adicionalmente si las sub-muestras son muy grandes es necesario hacer una reducción de tamaño o cuarteo.

Dependiendo el lugar donde estén almacenados los ripios o lodos existe unas recomendaciones de muestreo (Norma Tecnica Colombiana NTC-ISO 5667-13,1998), por ejemplo:

Muestreo de tanques: Debido a que puede haber sedimentación de lo solidos, se debe hacer a lo largo den tanque, es decir en diferente secciones y profundidades, normalmente se requiere una muestra de lodos compuesta, y el lodo en el tanque debe haber sido mezclado muy bien antes del muestreo, en donde sea posible. Esta práctica minimiza la necesidad de realizar muestreo a material estratificado, ya que toda la producción de lodos se trata como una mezcla.

Muestreo de tortas, montones o pilas: es importante obtener porciones de lodos de toda la masa y no solamente de la capa superior, una excavadora mecánica puede ser la herramienta más práctica, pero es necesario tener especial cuidado para asegurar un muestreo representativo. La migración de especies nutrientes debido a que puede darse proceso de lixiviación dificultad la reproducción s representativa de los resultados y/o puede causar errores analíticos.

También hay que definir el muestreo probabilístico a realizar y el mejor dispositivo de recolección y el sitio de muestreo, para ello el “Protocolo de muestreo de residuos solidos” del IDEAM sugiere en sus anexos, unas tablas que permiten identificar y seleccionar estos parámetros acorde al muestreo a realizar, por lo que a continuación se muestra un resumen de los parámetros de interés:

Tabla 2. Procedimiento para la aplicación de cada diseño de muestreo

MUESTERO PROBABILISTICO

CONDICIONES DE USO PROCEDIMIENTO

Muestreo aleatorio simple

Útil cuando la muestra de interés es homogénea.

1. Dividir el área de estudio en N cuadrículas de igual tamaño, intervalos (si es sobre tiempo) u otras unidades. El numero total de los posibles puntos de muestreo(N) pueden ser mucho mas que n(numero de muestras a ser recolectadas)

2. Asignar series de números consecutivos a cada punto desde 0 a N

3. Dibujar n puntos entre 1 y N desde una tabla de números al azar o el uso de una función para escoger números al azar

4. Recolectar las muestras en cada n sitios o intervalos

Muestreo Aleatorio

estratificado

Mas útil para estimarparámetros de un

desechoexhibiendo alta

heterogeneidad (cuando hay diferentes porciones

o componentes de desecho con

concentraciones altas y bajas del constituyente o

características).

1. Usar conocimiento previo de la corriente del desecho o sitio para dividir el blanco en L estratos. El estrato puede representar área, volumen, masa o intervalos de tiempo

2. Asignar un peso W ha cada estrato. El valor de cada W hpuede ser determinado en su importancia relativa o, este puede ser la proporción de volumen, área, masa área del desecho que esta en el estrato h.

3. Conducir el muestreo aleatorio dentro de cada estrato.

Muestreo sistemático

Útil para estimar diseños espaciales o tendencias

sobre el tiempo.

1. Determinar el área del sitio que se va a muestrear

2. Denotar el área superficial con A3. Asumir que se esta usando una

cuadrícula cuadrada,4. Para determinar los puntos de muestreo,

seleccionar al azar un punto dentro del área de muestreo. Usando este sitio como una intersección de dos líneas de la cuadrícula, construir líneas paralelas a la cuadrícula original separadas por una distancia L.

5. Recolectar muestras en cada línea de intersección. Alternamente seleccionar al

azar un punto de muestreo dentro de cada bloque de la cuadrícula.

Muestreo secuencial

Aplicable cuando los análisis y/o muestreo son medianamente costosos, cuando la información del muestreo o la variabilidad

de las mediciones es poca, cuando el desecho y las características del sitio son estables sobre

el tiempo.

En este procedimiento el muestreo se realiza mediante la toma de una o mas muestras al mismo tiempo hasta que demasiadas muestras hayan sido recolectadas para encontrar un nivel de confidencia estadística que no exceda el nivel critico.

Tabla 2. Guía de selección del dispositivo. Medio y sitio de recolección de la muestra. (Instituto de Hidrologia, Metereologia y Estudios Ambientales IDEAM,

2005)Anexo V

MEDIOSITIO O PUNTO DE

RECOLECCIÓN DE LA MUESTRA

ALTERNATIVAS DE DISPOSITIVOS

Lodos, fangos

suspensiones

sólido-liquidoBarriles

COLIWASA Cucharón Muestreador de Líquidos Simples Muestreador Tipo Embolo Perfilador de Sólidos Fijos Muestreador Oscilatorio Muestreador Tipo jeringa

Tanques

COLIWASA Cucharón Muestreador de Líquidos Simples Muestreador Tipo Embolo Dragador Perfilador de Sólidos Fijos Muestreador Oscilatorio Muestreador Tipo jeringa

SuperficiesComprimidas

Cucharón Muestreador de Líquidos Simples Bomba Peristáltica Muestreador Tipo Embolo Dragador Perfilador de Sólidos Fijos

Tubos oTransportadores

Cucharón o balde Cuchara, Pala

Muestreador Oscilatorio

Materiales:

Muestrador de lodo Medidor de cinta Balde limpio Bolsas plásticas limpias Recipientes de polietileno, polipropileno, policarbonato y vidrio Marcadores permanentes Hojas para identificar las muestras Cajas de cartón para envió de muestras al laboratorio Nevera para refrigerar las muestras

Identificación de muestras:

Los recipientes de las muestras se deben rotular en forma clara y sin ambigüedades, de manera que los resultados analíticos posteriores se puedan interpretar. Los rótulos o formatos se deben llenar siempre en el momento de la recolección de las muestras. El formato detallado del reporte de la muestra dependerá de los objetivos del muestreo. Los detalles que se deben considerar para inclusión son:

El nombre de la planta. El sitio de muestreo La fecha y hora de recolección de las muestras. El nombre del recolector de muestras. Las condiciones meteorológicas en el momento del muestreo. La apariencia de la muestra. Profundidad de la muestra Área superficial Información sobre cualquier técnica de conservación usada.

Análisis físico y químicos del corte de perforación:

CARACTERÍSTICA MÉTODO

pHStandard Methods For the Examination of water & wastewater. pH Value. Electrometric Method. SM 4500 H+ A,B /2005

Fósforo.: Fosforo Disponible

Soil Quality - Determination of Phosphorus - Spectrometric Determination of Phosphorus Soluble in Sodium Hydrogen Carbonate Solution. ISO 11263/1994

Metales Ca, Mg, K, Al SM 3120 B Metals by plasma emission inductively coupled plasma (ICP) /SM 3125 B Metals by

inductively coupled plasma/ mass spectrometry. Inductively coupled plasma/mass spectrometry (ICPMS) method

H, (acidez intercambiable)

Métodos analíticos del laboratorio de suelos. Acidez aluminio e hidrogeno intercambiable. Instituto Geográfico Agustín Codazzi, Republica de Colombia Departamento nacional de Estadísticas, 6ª edición ,2006

CICE, Capacidad de Intercambio Catiónico

UST-LAS-I-119 Versión: 10 // Fecha de aprobación: 11/03/2011. Métodos analíticos del laboratorio de suelos. Instituto Geográfico Agustín Codazzi,2006)

Materia OrgánicaISO 14235/1998 INTERNATIONAL ESTÁNDAR ISO 14235 Soil Quality - Determination of Organic Carbon by Sulfochromic oxidation

Textura Método Boyoucos IGAC:2006

Arcilla y claseSolo se da el % presente en el suelo ,mas no podemos identificar la clase, El método usado es textura

Microelementos: Zn, Cu, Mn, Fe

SM 3120 B Metals by plasma emission inductively coupled plasma (ICP)/ SM 3125 B Metals by inductively coupled plasma/ mass spectrometry. Inductively coupled plasma/mass spectrometry (ICPMS) method.

Salinidad Calculo partiendo de la conductividad

Sulfatos

UST-LAS-I-183 Versión: 3 // Fecha de aprobación: 08/08/2011 (Pretratamiento NTC-ISO 11464:1995. Extracción de sales solubles con proporción suelo: agua 1:5 UST-LAS-I-183, SM 4500 SO4 A,E: 2005)

Carbonatos, Bicarbonatos

UST-118-P-360 / Versión: 2 / Fecha de aprobación: 09/09/2010 (Manual de análisis de suelos plantas y aguas para riego. Instituto Colombiano Agropecuario ICA)

Cloruros

UST-LAS-I-184 Versión: 3 // Fecha de aprobación: 08/08/2011 (Pretratamiento NTC-ISO 11464:1995. Extracción de sales solubles con proporción suelo:agua de 1:5. Análisis Químico de Suelos. Jackson M.L., 4ª Edición, Ediciones Omega S.A., Barcelona, 1982 / Potenciométrico, SM 4500-Cl- D)/2005.

Ca, Mg , K, Na


RAS UST-118-P-125 Versión: 04 // Fecha de aprobación:

02/10/2009 (Manual de análisis de suelos plantas y aguas para riego. ICA/1993)

CE: conductividad Eléctrica

UST-LAS-I-115/366 Versión: 10 // Fecha de aprobación: 27/09/2011 (Pretratamiento NTC-ISO 11464:1995; Extraccion M. L. Jackson:1982; SM 2510 A,B: 2005)

Metales Pesados: Pb, Ni, Ba, Cd, Cr, Zn, Fe

SM 3120 B Metals by plasma emission inductively coupled plasma (ICP)/ SM 3125 B Metals by inductively coupled plasma/ mass spectrometry. Inductively coupled plasma/mass spectrometry (ICPMS) method

protocolo de muestreo de suelos y cortes de perforacion

Documents