ISO-5667Directrices para el diseño de programas de muestreo.

11 EFLUENTES COMERCIALES:

11.1 Sitios.1. El muestreo de efluentes industriales se deberá

considerar en relación con la naturaleza y localización de cada efluente individual.

2. Los puntos de descarga de efluentes pueden ser depositados por tubos o conductos abiertos en localizaciones remotas donde el acceso físico es complicado.

3. En algunos casos puede ser necesario tomar muestras desde bocas de entradas profundas.

11.2 Naturaleza del efluente.1. En algunos casos industriales (por ejemplo descargas de

plantas individuales antes de la disolución adicional), las concentraciones de ciertos constituyentes pueden presentar dificultades especiales que exigirán un tratamiento en particular.

11.3 Agua industrial y lodos de tratamiento de efluentes.

1. En el tratamiento de aguas industriales se puede producir una gran variedad de lodos químicos, al tomar estos lodos se deben aplicar precauciones de seguridad adecuadas, incluyendo las regulaciones de seguridad nacional.

12. AGUAS RESIDUALES Y EFLUENTES DE AGUAS RESIDUALES.

Se deben tomar muestras cuando las muestras eran aguas residuales y después de las diversas etapas de tratamiento.

12.1 SELECCIÓN DE SITIOS DE MUESTREO.

12.1.1 EFLUENTES LIQUIDOS.

Seleccionar cuidadosamente el sitio del muestreo. Principalmente en los afluentes de las aguas residuales crudas.

Las muestras de aceites o grasas deben ser tomadas por debajo de la superficie.Antes de seleccionar un sitio de muestreo se debe efectuar un programa preliminar de muestreo para establecer cualquier variación.Al seleccionar un sitio de muestreo para aguas residuales crudas en la planta de tratamiento es posible que se necesiten 2 muestras: una con todos los fluidos de la carga total de la planta y otra con los fluidos recirculados.

12.1.2 LODOS DE TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES DOMICILIARIAS.

En ciertos tanques es necesario tomar muestras de lodo, ejemplo: en tanques de sedimento o de asimilación en lagos, o en lechos de secado. Las muestras de lodos primarios pueden mostrar dificultad por falta de homogeneidad y también por presencia de partículas grandes.

13 AGUAS RESIDUALES DE TORMENTAS Y VERTIENTE SUPERFICIAL.

La descarga de tales aguas ocurre cuando los cursos de agua recibidos son altos y su dilución disponible es grande, la vertiente de superficie se puede contaminar hasta tal grado que los sobreflujos sean una amenaza para la calidad de agua.

• Se deben tener datos pertinentes de la precipitación y la temperatura del aire.

• Estas aguas son intermitentes y su calidad puede variar en el periodo de descarga.

• Es preferible tener equipos automáticos de muestreo para recoger las muestras en intervalos regulares.

• En muchos casos será deseable el muestreo proporcional al flujo.

14. INTRODUCCIÓN.

La información generalmente se requiere cuando la calidad del agua puede variar; de esa forma las muestras deben tomarse oportunamente y con variaciones de esfuerzo mínimo.

15. TIPOS DE PROGRAMA DE MUESTREO.

Existen tres tipos:

1.Control de calidad.

2.Caracterización de la calidad.

3.Identificación de las fuentes de contaminación.

Las muestras se pueden utilizar para la calidad de la muestra y viceversa.

15.1 PROGRAMAS DE CONTROL DE CALIDAD.

Involucran control de la concentración de uno o mas factores determinantes para decidir cómo, cuando y donde actuar.

La frecuencia del muestreo se debe elegir de tal modo que halla más de una posibilidad en el control.

Hay dos factores principales:a. La magnitud y duración de las

desviaciones con respecto a las condiciones deseadas.

b. Las probabilidades de que ocurran desviaciones respecto a las condiciones deseadas.

15.2 PROGRAMAS DE LA CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD.

Estos programas se proponen uno o mas parámetros estadísticos, la concentración o su variabilidad.

Los resultados se pueden requerir como parte de una investigación de búsqueda para la caracterización de factores o para propósitos de control a largo plazo.

15.3 PROGRAMAS PARA LA INVESTIGACIÓN DE CAUSAS DE CONTAMINACIÓN.

Con esto se determinan como se realizan las descargas de contaminación de origen desconocido. Se basan en que se conozca la naturaleza de los contaminantes y la coincidencia del muestreo, también periodicidad.

Se exige que el muestreo sea de una frecuencia bastante alta para el control de la calidad de la muestra.

16. CONSIDERACIONES ESTADÍSTICAS.

16.1 ESTABLECIMIENTO DE PROGRAMAS DE MUESTREO.

Los tiempos y las frecuencias de muestreo en cualquier programa, solo se puede decidir adecuadamente después de trabajo preliminar detalla.

Se necesita una alta frecuencia demuestro para dar información concreta, la calidad esta sujeta a variaciones.

16.2 INTERVALO DE CONFIANZA.

En la práctica, el intervalo de confianza L de la vida aritmética de n resultados, define el resultado en el cual se encuentra la media aritmética verdadera a un nivel de confianza dado.

16.3 NIVEL DE CONFIANZA.

Es la probabilidad de que la media aritmética verdadera esté incluida dentro del intervalo de confianza L calculado. Un intervalo de confianza X de una concentración, con un nivel de confianza del 95% significa que el resultado tiene 95 posibilidades entre 100 de que la media aritmética sea verdadera.

16.4 DETERMINACIÓN DE INTERVALOS DE CONFIANZA Y DEL NÚMERO DE MUESTRAS.

Para cierto número de resultados n, tomados al azar, las estimaciones de la media aritmética X y la desviación estándar, , son la media aritmética, X, y s respectivamente de acuerdo con la siguiente fórmula:

16.5 VARIACIONES ALEATORIAS Y SISTEMÁTICAS DE LA CALIDAD DEL AGUA.

Las variaciones aleatorias comúnmente tienen una distribución normal o lognormal, pueden ser tendencias o variaciones cíclicas o combinaciones de las 2, pueden ser diferentes para factores determinantes.

Si las variaciones aleatorias son dominantes, los tiempos de muestreos no serían importantes.

Los tiempos deben ser espaciados de forma aproximadamente igual a lo largo de los periodos de tendencia.

Si las variaciones cíclicas son inexistentes en comparación con las fluctuaciones en número de muestras debe ser lo bastante grande.

Por ejemplo, si se aplica la distribución normal, de acuerdo con lo anterior, el intervalo de confianza L de la media aritmética de n resultados, a un nivel de confianza seleccionado, está dado por la fórmula:

Esto indica una frecuencia de muestreo de 2 muestras por día, sí el periodo de interés fuera un mes, o entre 1 y 2 muestras por semana, si el periodo de interés fuera un año.

17. VARIABILIDAD ANORMAL.

Es posible que se solicite la incrementación del muestreo mientras persistan condiciones anormales, por ejemplo:

• Marcha de una planta por procesos.• Inundación de un río.• Tiempos de florecimiento de algas.

Al calcular las tendencias a largo plazo los resultados solo se usaran si se prevé una frecuencia incrementada.

18. DURACIÓN DE LA OCASIÓN DEL MUESTREO Y MUESTRAS COMPUESTAS.

Si solo interesa la calidad promedio durante un periodo y siempre el factor determinante sea estable puede ser útil que la duración de la recolección de muestras sea larga, y es similar a la elaboración de muestras compuestas. Ambos compuestos reducen el trabajo analítico a expensas del conocimiento de variaciones en la calidad.

SECCIÓN CUATRO:

MEDICIONES DE FLUJO Y SITUACIONES QUE JUSTIFICAN LAS MEDICIONES DEL FLUJO PARA PROPÓSITOS DE CALIDAD DEL AGUA.

19. INTRODUCCIÓN.19.1 GENERALIDADES.

El control de las aguas residuales y efluentes y calidad de aguas naturales, utilizando técnicas de modelo matemático, ha incrementado los datos de flujo. Por ejemplo: sin mediciones de los flujos no se pueden estudiar las cargas de contaminación.

Hay 3 aspectos de flujo que es necesario medir, a saber,

• Dirección de flujo.• Velocidad de flujo.• Tasa de flujo.

19.2 DIRECCIÓN DE FLUJO.

En la mayoría de cursos de agua tierra adentro, el flujo es unidireccional y autoevidente, pero en canales de navegables y en canales de drenaje la dirección del flujo puede cambiar con el tiempo.

Conocer la dirección de un acuífero es de primordial importancia para evaluar su contaminación y seleccionar los sitios de muestreo.

En los procesos de tratamiento, el patrón de movimiento de las aguas afecta al mezclado de los contenidos y estancamiento de la materia en suspensión, se debe garantizar que se recolecten muestras significativas.

En estuarios o agua costera, a menudo es necesario medir la dirección del flujo como una parte esencial del muestreo, la dirección puede ser altamente variante puesto que depende de las corrientes de las mareas, condiciones meteorológicas, entre otros factores.

19.3 VELOCIDAD DEL FLUJO.

La velocidad es importante:

• Para calcular la tasa de descarga.• Para calcular velocidad promedio o el

tiempo de recorrido, para los propósitos de calidad del agua es el tiempo requerido para que cierta masa de agua se mueva a través de una distancia.

• Para evaluar el efecto de turbulencia y el mezclado de una masa de agua producidos por la velocidad.

19.4 CAUDAL DE DESCARGA.

Es el volumen del líquido que pasa por un punto dado en una unidad de tiempo, la información sobre la media aritmética y caudales extremos de descarga es esencial para la operación del afluente, agua residual, plantas de tratamiento, y para fijar límites de calidad racionales en cuanto a la salvaguardia de los cursos de agua naturales.

20. JUSTIFICACIÓN EN CUANTO A LAS MEDICIONES DEL FLUJO EN EL CONTROL DE LA CALIDAD DEL AGUA.

20.1 CARGAS DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO.

Los datos de flujo son necesarios para evaluar la carga de contaminación impuesta sobre una planta de tratamiento.

Es posible que se haga efectuar mediciones en puntos de descarga, sistemas de aguas residuales, y en los trabajos mismos.

Se necesita de un registro de flujo de descarga continuo para obtener estimaciones confiables.

20.2 EFECTOS DE DILUCIÓN.

El flujo de alcantarillados y aguas residuales debe ser controlada de forma que los alcantarillados y los procesos no sean afectados adversamente, aunque se utilice plenamente la dilución afrontada.

Análogamente, al considerar los efectos del curso de agua natural, y los límites de calidad que deben imponerse, es necesario calcular el factor de dilución.

20.3 CÁLCULOS DE FLUJO DE MASA.

Se utilizan ampliamente para fijar los límites de aprobación para efectuar descargas y evaluar efectos sobre la calidad ocasionados por absorciones y aumentos del río.

Estos cálculos son fundamentales para realizar modelos de calidad en sistemas completos de ríos y estuarios, se basan en promedios de descarga del flujo.

20.4 TRANSPORTE DE CONTAMINANTES Y TASAS DE RECUPERACIÓN. Si la concentración de un contaminante

en una descarga varia con el tiempo, únicamente si se conoce la tasa de transporte del contaminante en su punto de descarga, se podrá obtener una estimación confiable de la dispersión o degradación del contaminante.

En un programa de muestreo para un río o estuario se debe procurar tomar muestras de la misma masa de agua a lo largo de su curso.

Cuando un derramamiento accidental entra en el curso del agua, para evaluar los efectos de esa contaminación es de mucho valor conocer el tiempo requerido para que el contaminante llegue a los extractores corriente abajo.

20.5 FACTORES DETERMINANTES RELACIONAOS CON EL FLUJO.

Se ha encontrado que en determinadas circunstancias las concentraciones de los factores de calidad del agua como dureza y cloro temporales, están relacionados con la tasa de flujo en un intervalo limitado.

Si se dispone de los registros adecuados se puede hacer una estimación de la calidad en relación con estos determinantes a partir de las mediciones de la tasa de flujo.

20.6 AGUAS SUBTERRÁNEAS.

Para evaluar de forma confiable los efectos de contaminación en fuentes subterráneas y las tasas de recuperación esperadas a partir de ellas, se requiere conocer la dirección y velocidad del movimiento del agua subterránea.

Esta información se puede usar para

evitar la dificultad del costo de tomar muestras.

21. MÉTODOS DISPONIBLES PARA LA MEDICIÓN DEL FLUJO.

21.1 Las mediciones pueden ser discretas, como las que se hacen usando flotadores en un estuario o un medidor de lectura directa en la corriente de un río, o pueden ser continuas como las que se hacen en los medidores de flujo de descarga.

21.2 LA DIRECCIÓN Y LA VELOCIDAD SE PUEDEN MEDIR UTILIZANDO:

Dragas. Flotadores y barcos con redes rastreras. Trazas químicas (incluyendo tinturas). Trazadores microbiológicos. Trazadores radiactivos.

21.3 LA VELOCIDAD TAMBIÉN SE PUDE MEDIR UTILIZANDO:

Medidores de la corriente, tipos de lectura directa y registro.

Técnicas ultrasónicas. Técnicas electromagnéticas. Técnicas neumáticas.

21.4 LA DESCARGA SE PUEDE DETERMINAR UTILIZANDO:

a) Mediciones de la velocidad, como las mencionadas en el numeral 21.3 efectuadas en un canal cuya área de sección sea conocida.

b) Medios mecánicos directos, como un balde basculador o medido estándar de agua.

c) Medición del nivel por encima de una restricción en el flujo, como una presa, el nivel se puede medir:

1. Visualmente, por medio de un cuadro de calibración.

2. Automáticamente, por medio de un flotador, cambios en la resistencia eléctrica, diferencial de presión, en forma fotográfica o acústica.

d) Los siguientes medios en un tubo cerrado:1. Diferencias de presión a través de una

tobera de venturi.2. Diferencias de presión a través de una placa

de orificio.3. Tasa de bombeo, multiplicada por la

duración del bombeo.4. Técnicas electromagnéticas, ultrasónicas y

de otra índole.

e) Calibrador de dilución, para medir en un sitio las descargas en los cursos de agua naturales.