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NORMA CHILENA OFICIAL

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Calidad del del agua - Muestreo - Parte Parte 4: Guía Guía para para el el muestreo de de lagos naturales naturales y artific artificiales iales

Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. La norma NCh411/4 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacional de Normalización, y en su estudio participaron los organismos y las personas naturales siguientes: A RQUIM ED Centro ntro de Inves vestiga tigacio ciones Mine Minero ro Me Meta tallúrgicas cas, CI CIMM CODELCO Chile CONA M A EA PLOC S. A . EC LA B Emp mpre resa sa Me Metrop tropol olita itana na de Obra bras Sa Sanitar nitaria ias s, EMO EMOS S S.A. ESSA N S. A . ESSCO S. A . Inst itit ut ut o de Inv est ig igaciones A gropecuarias, INIA Inst it ut o de Salud Pública, ISP Inst it ut o Nacional de Normalización, INN Laborat or orio S Stt ew ew ar art -B -Blait t ISA SA Ag A groindust ri rial M inist erio de Obras Públicas, DGA Servici vicio o Hidrográfico fico y Ocea ceanográfico fico de la Arma Armad da

A lejandra Bruna Ruby Utre Utrerra A lbert o Tello Ramiro Trucco Elizabet h Echev erría M anuel Ruiz M . Marce Ma rcela la Del Vill Villa ar A lba Solís G. Rut h M ercado H. Raf ae ael Nov oa S. Nelly Elguet a Ramona V illalón D. Francisco Cá Cáceres Juan José Irigoyen R. J osé Ort iz P. Rosa Sandoval Christia tian Bonert

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NCh411/4 SISS TECNOLAB S.A. Universidad de Concepción, Lab. Bioensayos González, Ada

Christian Maurer Ingrid Castro C. Enrique Bay-Schmith Ada González

Esta norma es una homologación de la norma internacional ISO 5667-4:1987, Water  quality - Sampling - Part 4 : Guidance on sampling f rom lakes, natu ral and man-m ade , siendo equivalente a la misma, con algunos cambios de forma. Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en sesión efectuada el 28 de Noviembre de 1996. Esta norma ha sido declarada Norma Chilena Oficial de la República por Decreto Nº47, de fecha 24 de Enero de 1997, del Ministerio de Obras Públicas, publicado en el Diario Oficial Nº35.694, del 17 de Febrero de 1997.

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Calidad del agua - Muestreo - Parte 4: Guía para el muestreo de lagos naturales y artificiales

0 Introducción Esta parte de NCh411 se debería leer en conjunto con NCh411/1, NCh411/2 y NCh411/3. La terminología general usada concuerda con la de NCh410.

1 Alcance y campo de aplicación Esta parte de NCh411 presenta los principios para ser aplicados al diseño de programas de muestreo, técnicas de muestreo y manipulación y preservación de las muestras de agua extraídas en lagos naturales y artificiales. No se incluye el muestreo para examen microbiológico. Los objetivos principales están especificados en 1.1 a 1.3.

1.1 Medición para caracterización de la calidad Medición de la calidad del agua durante un largo período de tiempo (varios años) incluyendo todo el cuerpo de agua.

1.2 Medición para control de calidad Medición de la calidad del agua durante un largo período de tiempo en uno o varios lugares definidos del cuerpo de agua, donde el agua se capta o puede captarse para el uso.

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1.3 Medición por razones específicas Identificación y medición de contaminación, por ejemplo, mortandad de peces o aves u otros fenómenos no usuales (desarrollo de color o turbiedad, formación de capas flotantes).

2 Referencias NCh410 NCh411/1 NCh411/2 NCh411/3

Calidad del agua - Vocabulario. Calidad del agua - Muestreo - Parte 1: Guía para el diseño de programas de muestreo. Calidad del agua - Muestreo - Parte 2: Guía sobre técnicas de muestreo. Calidad del agua - Muestreo - Parte 3: Guía sobre la preservación y manejo de las muestras.

3 Definiciones 3.1 muestra puntual; muestra instantánea: muestra discreta tomada de una masa de agua de forma aleatoria (en relación con el momento y/o el lugar). (Definición tomada de NCh410). 3.2 muestras de perfiles de profundidad:  serie de muestras de agua tomadas de diversas profundidades de una masa de agua en un lugar específico. NOTA - Para obtener una caracterización de la calidad del agua de todo el cuerpo de agua es necesario tomar muestras de perfiles profundos en diversos lugares.

3.3 muestras de perfiles de áreas:  serie de muestras de agua tomadas a una profundidad determinada de un cuerpo de agua en diversos lugares.

3.4 muestras compuestas 3.4.1 muestra integrada de profundidad: dos o más muestras de agua tomadas discreta o continuamente en un lugar particular de un cuerpo de agua, entre la superficie y la capa de sedimento o entre otras profundidades definidas en una línea vertical y que posteriormente se combinan. 3.4.2 muestra integrada de área:  muestra de agua obtenida después de combinar una serie de muestras tomadas en diversos lugares de un cuerpo de agua a una profundidad determinada.

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4 Equipo de muestreo 4.1 Materiales En lo posible, se deberían elegir envases de muestreo que no originen ninguna interacción entre el agua y el material de fabricación (por ejemplo acero inoxidable o plástico). La luz puede influenciar los organismos presentes en la muestra lo cual puede producir reacciones químicas no deseadas. Una guía general figura en NCh411/2.

4.2 Tipos de aparatos 4.2.1 Muestreadores abiertos y muestreadores de superficie Son recipientes con una abertura superior que se utilizan para tomar muestras de la superficie del agua o inmediatamente debajo de ésta. En presencia de materias flotantes no es posible tomar una muestra representativa o reproducible.

4.2.2 Muestreadores de tubo cerrado (muestreadores volumétricos) Son muestreadores de cuerpo hueco provistos de cierres o válvulas y se utilizan para obtener muestras de profundidades definidas (muestras puntuales o series de muestras) o para obtener muestras integradas de profundidad. El descenso de estos tipos de aparatos se hace mediante cables o sogas. En el muestreador se necesita un dispositivo para evacuar el aire (o gas) atrapado. Los cierres o las válvulas se operan por control remoto o se cierran automáticamente después de imprimir al aparato un movimiento rápido hacia abajo y hacia arriba. Para el muestreo cercano al lecho, se debería tener cuidado para no agitar la interfase entre el sedimento y el agua. Algunos tipos de aparatos se cierran al ponerse en contacto con el sedimento (aquellos de liberación mecánica o eléctrica), siendo especialmente apropiados para el muestreo que se efectúa cerca de la capa de sedimento.

4.2.3 Dispositivos de bombeo Se pueden usar bombas sumergibles o de succión, accionadas manual o mecánicamente, o bien, muestreadores neumáticos de eyección. El descenso de estos dispositivos hasta alcanzar la profundidad deseada se hace por medio de un cable o bien, se aseguran firmemente en el lugar de muestreo. El mismo dispositivo se puede usar para tomar muestras a profundidades definidas (muestras puntuales y series de muestras) y para muestras integradas de profundidad.

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NCh411/4 Al recolectar muestras con bombas sumergibles, los organismos sensibles pueden ser dañados dando origen a resultados falsos, por tal motivo es necesario comparar el uso de bombas con el uso de muestreadores de tubo cerrado, ya que los resultados pueden ser diferentes. El tipo de bomba, la velocidad de bombeo, la presión de succión, la visibilidad del tubo recolector y el movimiento del agua más allá de dicho tubo pueden afectar la recolección. Diferentes especies de organismos pueden tener también respuestas diferentes al muestreo con bombas.

5 Procedimiento de muestreo 5.1 Lugar de muestreo Una guía general figura en NCh411/1. Las muestras de capas superficiales que contienen materias flotantes deberían tomarse con muestreadores de superficie especiales. La distribución espacial de los lugares de muestreo se puede decidir correctamente sólo después de un detallado trabajo preliminar evaluando un gran número de lugares de muestreo, para obtener información a la cual se le pueda aplicar técnicas estadísticas. Si se necesita estimar el efecto de las corrientes en la masa de agua, se debe usar un programa de medición especial.

5.1.1 Distribución horizontal de las posiciones de muestreo 5.1.1.1 Puntos de muestreo para la caracterización de la calidad del agua A diferencia de los lagos aproximadamente circulares, aquellos que constan de varias cuencas o que tienen una línea costera complicada (por ejemplo, la mayoría de los lagos artificiales), pueden mostrar heterogeneidades significativas en dirección horizontal. Para evaluar el alcance de dichas heterogeneidades, es necesario establecer varios puntos de muestreo y efectuar estudios preliminares. Los datos recolectados permiten fijar entonces, en forma efectiva, el número necesario de puntos de muestreo. Un punto de muestreo en la superficie de la parte más profunda del lago es suficiente para lagos que no presentan heterogeneidades significativas en dirección horizontal. Los puntos de muestreo se deberían definir claramente y, si es posible, se deberían marcar con boyas o utilizar dispositivos de navegación para su ubicación.

5.1.1.2 Puntos de muestreo para control de calidad El muestreo se debería efectuar cerca de la captación, donde se extrae el agua para el uso o bien, cerca de la salida del sistema de conducción.

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NCh411/4 5.1.1.3 Puntos de muestreo para investigaciones especiales Generalmente, las muestras se toman una o varias veces en aquellos puntos donde se han observado fenómenos no usuales. Los lugares deberían ser identificados claramente en el informe, en lo posible con un mapa o croquis.

5.1.2 Distribución vertical de los puntos de muestreo La calidad del agua en los lagos naturales y artificiales puede presentar grandes heterogeneidades verticales debido a la estratificación. Las razones de ello son: -

las influencias desde la superficie del agua (cambios de la calidad del agua por fotosíntesis en la zona eufótica y cambios de la temperatura del agua);

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las influencias del sedimento (disolución de sustancias del sedimento).

Además, las heterogeneidades verticales pueden ser producto de la sedimentación de materia en suspensión. Por estas razones, se debería minimizar la distancia entre las profundidades del muest reo puntual en las zonas heterogéneas. La disposición exacta de las profundidades de muestreo depende de la información requerida y de las circunstancias locales. Por lo tanto, es aconsejable efectuar investigaciones preliminares usando sondas de medición (para medir, si es posible, la temperatura y también la concentración de oxígeno disuelto, el valor del pH, la conductividad, la turbiedad y la fluorescencia clorofílica), que permitan un monitoreo continuo o a intervalos cortos. En esos casos, escalonar la profundidad del muestreo para que se puedan registrar todas las heterogeneidades verticales. Una vez definido el programa de muestreo, debería ejecutarse hasta que se complete puesto que, si es alterado durante el muestreo, los datos recolectados serán incompatibles. En cuerpos de agua grandes y profundos donde pueden ocurrir movimientos internos del agua, se recomienda usar una serie de muestreadores que extraigan las muestras en forma simultánea.

5.2 Frecuencia y momento del muestreo Una guía detallada, incluyendo consideraciones estadísticas, figura en NCh411/1. La calidad del agua proveniente de lagos naturales y artificiales varía de acuerdo con las estaciones del año. En consecuencia, la frecuencia del muestreo dependerá de la información requerida. En general, un intervalo de un mes entre el momento de extracción de muestras puntuales es aceptable para caracterizar la calidad durante un período largo. Para propósitos de control de calidad, sería aconsejable un intervalo mínimo de una semana. Si se evidencian cambios rápidos en la calidad del agua puede ser necesario un muestreo diario o incluso continuo.

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NCh411/4 Además, la calidad varía frecuentemente según la hora del día. Por lo tanto, las muestras se deberían tomar siempre a la misma hora, para minimizar este efecto, en aquellos casos donde es importante detectar tendencias. Si la variación diaria es de especial interés, se recomienda efectuar el muestreo cada 2 ó 3 h.

5.3 Selección del método de muestreo La selección del método de muestreo depende del objetivo del programa de muestreo. En la mayoría de los casos, las muestras tomadas por razones especiales o para controlar la calidad, serán muestras puntuales. Para monitorear la calidad del agua, usar una serie de muestras, pero también puede ser útil el uso de muestras compuestas. El análisis de una serie de muestras puntuales puede ser costoso y a menudo se forman lotes con ellas para reducir los costos de los análisis; no obstante, las muestras compuestas sólo indicarán valores promedios y no revelarán detalles acerca de las condiciones extremas o del grado de variación de la calidad. Ambos métodos se pueden combinar tomando muestras compuestas a intervalos cortos y una serie de muestras a intervalos más largos.

5.4 Transporte, estabilización y conservación de las muestras La norma NCh411/3 proporciona una guía general sobre la manipulación y preservación de las muestras. Es importante asegurar de que los envases de las muestras sean enviados al laboratorio, sellados herméticamente y protegidos de los efectos de la luz y del calor excesivos, ya que la calidad puede cambiar rápidamente debido al intercambio de gases, reacciones químicas y metabolismo de los organismos. Adicionalmente, asegurar que las muestras que no se puedan analizar con rapidez sean estabilizadas o preservadas. Para almacenar las muestras por períodos cortos, se puede usar enfriamiento a 4ºC; para guardar durante períodos más largos, y dependiendo del análisis a realizar, se puede congelar a -20ºC. En el último caso, asegurar que la muestra esté completamente descongelada antes de analizarla, ya que el proceso de congelamiento puede tener el efecto de concentrar ciertos componentes en la muestra. Las muestras se pueden preservar mediante la adición de sustancias químicas, teniendo cuidado que el método de preservación elegido no interfiera con el análisis posterior o influya en los resultados. Registrar en el informe todas las etapas de la preservación. Medir y registrar la temperatura en el terreno. Idealmente, se deberían determinar en el terreno o lo más pronto posible, otros parámetros físicos (por ejemplo, el valor del pH). Si hay anhídrido carbónico libre, medir el pH in situ.

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6 Precauciones de seguridad Tomar en consideración cualquier riesgo y respetar las reglas de seguridad. En NCh411/1 se especifican ciertas precauciones de seguridad, incluyendo el muestreo desde embarcaciones y en aguas cubiertas de hielo. Es esencial hacer referencia y cumplir con cualquier reglamentación nacional pertinente.

7 Identificación de la muestra y registros Describir cada punto de muestreo. En el caso de un programa a largo plazo, no es necesario volver a establecer las condiciones acordadas y que permanecen sin modificar. En este caso se necesita registrar únicamente información sobre las mediciones in situ y en terreno, y variables tales como condiciones climáticas y observaciones no usuales. Cuando se tomen muestras por razones especiales, se debería proporcionar información detallada, incluyendo las razones del muestreo y cualquier medida de preservación tomada. El informe debería incluir un croquis del lugar del muestreo. Un ejemplo de informe figura en el anexo de esta norma.

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Anexo Informe - Muestreo de lagos naturales y artificiales Objetivo del muestreo: .................................................................................. ......................................................................................................

Identificación del punto de muestreo:  .................................................................. ..................................................................... Fecha: día .......... mes ....... .......... ..... año .... ...... Medida del nivel del agua .... ....... ... volumen ....... ...... Hora: comienzo ........... final ..... .... del muestreo

Método de muestreo: Muestra integrada de profundidad ........../serie de muestras de diversas profundidades ................. en el caso de una muestra integrada de profundidad: Extracción entre .......... y ......... m

Observaciones en el punto de muestreo: Superficie congelada con ........./sin ........ capa de nieve Turbiedad causada por partículas de sedimento ......./plancton ........... Color ..................................... Olor .................. Plantas acuáticas .................. bajo la superficie (sumergidas) totalmente o flotando en parte o manteniéndose firmes (emergidas) ............ .

Estimación de la descarga de los tributarios: (Alta/media/baja) ....... ....... ....... ...... ....... ...... ....... .

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NCh411/4 Condiciones climáticas locales: Temperatura del aire: .......................... Velocidad del viento: ............................. Dirección del viento: .......................... Nubosidad (%): ....... ...... ....... ...... ...... . Precipitación (cuando ésta pueda influir en los resultados de los análisis) .............................................................................................................................. Observaciones ..………….......................................................................................... ..................................................................................................……………………..... …..................................................................................

Mediciones en el terreno: Temperatura del agua pH

Otros

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Observaciones relativas al tratamiento de las muestras, especialmente la preservación: -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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Calidad del agua - Muestreo - Parte 4: Guía para el muestreo de lagos naturales y artificiales W ater quatity - Sam pling - Part 4 : Guidance on sampling f rom lakes, natural and m an-  made 

Primera edición : 1997 Reimpresión : 1999

Descriptores:

calidad del agua, agua, m uestreo, preparación de m uestras, programas de  mu estreo, lagos 

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