Capítulo tercero
3. Muestreo y caracterización de un sitio
Para
el buen desarrollo de una investigación, así como
para la obtención de resultados confiables a partir de
un diseño experimental para la remediación de un
suelo contaminado, es necesario, en primer lugar, llevar a cabo
su caracterización. La caracterización de un sitio,
implica actividades de muestreo y análisis que tienen como
finalidad determinar la extensión y naturaleza de la contaminación;
asimismo, provee las bases para adquirir la información
técnica necesaria para desarrollar, proyectar, analizar
y seleccionar las técnicas de limpieza más apropiadas.
La caracterización se realiza en etapas y, debido a que
su principal objetivo es la toma de decisiones basadas en información
existente, el primer paso es definir los objetivos del estudio
(sección 3.1). La mayoría de las metodologías
de caracterización incluye las siguientes etapas (US EPA
1991, Álvarez-Manilla et al. 2002):
i
Determinación de las condiciones del sitio antes de la
contaminación. ii Definición de la magnitud y tipo
de contaminación. iii Muestreo. iv Análisis físicos
y químicos. v Elaboración de cartas y/o mapas con
ayuda de sistemas de información geográfica.
Para
cualquier investigación relativa a la remediación
de un sitio es importante definir, tanto como sea posible, el
perfil horizontal y vertical del contaminante. La información
completa acerca del alcance y diversidad de la contaminación
en el sitio es crítica para la selección de una
tecnología de tratamiento. La obtención de esta
información generalmente requiere de la toma de muestras
y de la determinación de sus características físicas
y químicas (Van Deuren et al. 2002). El muestreo es el
primer paso a efectuar para realizar un análisis de suelos
y es la actividad por medio de la cual se toman partes representativas
de un todo llamado población, con el objeto de conocer
la población total a partir del estudio de las características
de cada una de esas partes (Valencia y Hernández 2002).
3.1. Objetivos de un muestreo
El
objetivo principal de cualquier operación de muestreo es
colectar muestras representativas del medio que se está
investigando. Más específicamente, el propósito
del muestreo en un sitio contaminado es adquirir información
que ayude a determinar la presencia e identidad de los contaminantes
presentes y el grado en el que estos podrían entrar en
el ambiente circundante (Ford et al. 1984). El muestreo de un
suelo se diseña y conduce para cumplir con uno o varios
de los siguientes objetivos (Barth et al. 1989):
.
Determinar el riesgo a la salud humana y/o al ambiente debido
a la contaminación del suelo por contaminantes específicos.
. Determinar la presencia y concentración de contaminantes
específicos, con respecto a niveles de fondo (concentraciones
naturales en el sitio).
.
Determinar la concentración de contaminantes y su distribución
espacial y temporal.
. Medir la eficiencia de acciones de control o de limpieza (remediación).
. Obtener mediciones para validación o uso de modelos de
transporte y deposición de contaminantes en el suelo.
. Determinar el riesgo potencial a la fiora y fauna por contaminantes
específicos.
. Identificar fuentes de contaminación, mecanismos o rutas
de transporte y receptores potenciales.
3.2.
Tipos de muestreo
El
muestreo representativo juega un papel muy importante en la calidad
y la utilidad de los datos analíticos. El muestreo representativo
debe tener altos niveles de precisión y exactitud, que
garanticen que una muestra o grupo de muestras sea representativa
y proporcione con precisión las características
del sitio, además de que los resultados sean reproducibles.
La exactitud se refiere a la aproximación del valor del
análisis de suelo con respecto al contenido real en campo,
y la precisión describe la posibilidad de reproducir de
los resultados. Ambos parámetros están determinados
por el número de muestras tomadas en el campo. A medida
que se incrementa el número de muestras, aumenta la exactitud
y la precisión (Mason 1992). El diseño de un muestreo
puede ser (i) a juicio (no probabilístico) o bien, (ii)
aleatorio simple, estratificado o sistemático (probabilístico)
(Valencia y Hernández 2002).
3.2.1.
Muestreo a juicio Un muestreo selectivo o a juicio se presenta
cuando los elementos son seleccionados mediante un criterio personal
y generalmente lo realiza
un
experto. En zonas heterogéneas de pequeña extensión
se pueden escoger puntos con base en diferencias típicas,
como cambios notorios en relieve, textura, color superficial,
vegetación, etc. En los estudios ambientales, el muestreo
selectivo, a menudo, constituye la base de una investigación
exploratoria. Sus principales ventajas son la facilidad de realización
y sus bajos costos, además de que se puede llevar a cabo
en zonas heterogéneas como en zonas homogéneas (Mason
1992).
3.2.2. Muestreo aleatorio simple
Este tipo de muestreo (figura 5a) se emplea en casos en los que
se dispone de poca información acerca de las características
de la población a medir; se basa en la teoría de
probabilidades y siempre re- quiere de un análisis estadístico.
Este tipo de muestreo permite todas las combinaciones posibles
de unidades de muestras a seleccionar. Los puntos de muestreo
se ubican en un plano cartesiano (Xi,Yj), en donde cada punto
de la población tiene la misma probabilidad de ser seleccionado.
El medio más común para minimizar la desviación
estándar en esta selección es asignarle un número
a cada unidad de población y extraer unidades de muestras
de una tabla de números aleatorios (Mason 1992).
Este tipo de muestreo es recomendable para áreas homogéneas
menores a cinco hectáreas, delimitadas por referencias
visibles a lo largo y ancho de toda la zona (Valencia y Hernández
2002).
3.2.3. Muestreo aleatorio estratificado
En
este tipo de muestreo (figura 5b), la población en estudio
se sub- divide en estratos o subgrupos que tienen cierta homogeneidad
en el terreno y en cada estrato se realiza un muestreo aleatorio
simple. El requisito principal para aplicar este método
de muestreo es el conocimiento previo de información que
permita subdividir la población
Figura
5. Tipos de muestreo: a) aleatorio simple; b) aleatorio estratificado;
c) sistemático rejilla rectangular; d) sistemático
rejilla polar
Por
ejemplo, la división se puede realizar con base en la topografía,
los horizontes del suelo, la mancha del contaminante, los cambios
de color en el suelo, el crecimiento irregular de las plantas,
etc. Esto garantiza que los puntos de muestreo se encuentren repartidos
más uniformemente en toda la zona, en función al
tamaño del estrato y permite además conocer de forma
independiente las características particulares de cada
estrato. Es recomendable para áreas mayores de diez hectáreas
y cuando el terreno no es homogéneo (Mason 1992, Valencia
y Hernández 2002).
3.2.4. Muestreo sistemático
El
muestreo sistemático es una herramienta que puede utilizarse
para reducir la variabilidad de la muestras. Este método
consiste en ubicar las muestras en un patrón regular en
toda la zona de estudio (figura 5); puede realizarse a partir
de un punto determinado al azar, a partir del cual se establece
cierta distancia para ubicar los demás puntos (a distancias
uniformes entre sí). Este tipo de muestreo puede realizarse
por rejilla rectangular o polar (figura 5c y 5d) (Mason 1992).
Puede llevarse a cabo en superficies de cualquier tamaño,
dado que las muestras pueden ubicarse de acuerdo con las dimensiones
y forma del terreno, es decir, la distancia equidistante entre
los puntos de muestreo pueden ser de unos centímetros,
metros o hasta kilómetros, lo cual depende del tipo de
estudio que se esté realizando (Valencia y Hernández
2002).
3.3. Muestras representativas
Una
muestra puede definirse como una parte representativa de un medio
que se está investigando. Sin embargo, representatividad
es un término relativo que debe considerarse con cuidado,
junto con otros criterios, antes de la obtención de muestras.
Entre los criterios más importantes se incluyen (Ford et
al. 1984):
.
Representatividad. Una muestra posee las mismas características
o propiedades que el material en estudio. El grado de semejanza
entre las muestras y el material en estudio se determina por las
características a estudiar y por las técnicas analíticas
usadas.
. Tamaño de muestra. Se debe seleccionar cuidadosamente,
con base en las propiedades físicas de la matriz y los
requerimientos y/o limitaciones del muestreo y las técnicas
de análisis.
. Número y/o frecuencia del submuestreo. Estas consideraciones
deben basarse en el tipo de información estadística
que se desea y en la naturaleza del material a colectar.
. Mantenimiento de la integridad de las muestras. La muestra debe
conservar las propiedades de las condiciones originales en el
sitio (al tiempo del muestreo), durante la colección, transporte
y entrega al analista.
La
importancia de obtener muestras representativas en campo, a través
de las metodologías mencionadas anteriormente, así
como conservar su integridad durante los procedimientos analíticos,
es fundamental para la generación de datos significativos.
La inherente heterogeneidad de los suelos representa un reto particular
para el personal responsable de un muestreo; es un factor que
debe considerarse durante la planeación de un muestreo,
ya que incide en diversos aspectos: (i) en la manera en la que
el analista debe tomar submuestras en el laboratorio; (ii) en
la interpretación de datos y (iii) en la decisión
acerca de las acciones a seguir para la remediación de
un sitio. Desafortunadamente, la completa homogeneidad de un material
particulado, como el suelo, no es posible debido a diversos factores.
Sin embargo, el grado de heterogeneidad de un suelo y su efecto
en el muestreo ambiental puede minimizarse. La industria minera
desarrolló métodos que han servido como guías
para el muestreo y sub-muestreo de un suelo contaminado. Las teorías
de muestreo de Pierre Gy,1 son herramientas útiles aplicables
al muestreo de una matriz compleja contaminada. El uso de las
prácticas sugeridas por dicho autor dan como resultado
muestras más representativas del sitio y datos de mayor
calidad (US EPA 1999, Gerlach y Nocerino 2003).
La incertidumbre asociada al muestreo es producto de la muestra
(características físicas y químicas) y del
proceso de muestreo (asociada a problemas estadísticos
y a las técnicas de muestreo). La teoría de Gy incluye
siete tipos de error de muestreo y proporciona técnicas
demostradas para su minimización (cuadro 8) (US EPA 1999,
Gy 1992).
1.
Las teorías de muestreo de Pierre Gy, aplicadas con gran
eficiencia en la industria minera desde 1953 se basan, en parte,
en el trabajo de especialistas en muestreo, incluyendo a D. W.
Brunton (1894 y 1895). Brunton demostró que existe una
relación entre el tamaño de una partícula
y el peso de una muestra, que puede usarse como una estimación
confiable de la concentración de metales preciosos en un
mineral (Mason 1992).
3.4.
Planeación de un muestreo
No
existen reglas generales para realizar un muestreo de suelos,
puesto que cada sitio requiere de un muestreo en particular. Por
esto, es importante realizar un esquema de muestreo para cada
sitio, el cual consiste en la ubicación óptima de
los puntos de muestreo y debe de ser lo suficientemente fiexible
para permitir ajustes durante las actividades en campo. Por ejemplo,
la falta de acceso a los sitios de muestreo preseleccionados,
las formaciones de subsuelo no previstas o las condiciones climáticas,
pueden demandar ajustes importantes en los planes de muestreo
(Valencia y Hernández 2002).
Durante el diseño de un plan de muestreo para un suelo
contaminado es importante considerar que las características
físicas y químicas del sistema inciden en la transformación,
retención y movimiento de los contaminantes a través
del suelo. El contenido de arcilla, materia orgánica, la
textura, la permeabilidad, el pH, el potencial redox (Eh) y la
capacidad de intercambio catiónico (CIC) del suelo, afectan
la velocidad de migración y la forma química del
contaminante (Mason 1992).
El primer paso al planear la actividad de muestreo de un sitio
contaminado es definir los objetivos, los cuales, en un muestreo
ambiental, se dividen principalmente en metas exploratorias y
de monitoreo. El muestreo exploratorio está diseñado
para obtener información preliminar respecto del sitio,
mientras que el muestreo de monitoreo, generalmente, tiene como
fin adquirir información acerca de la varia- ción
de concentraciones de parámetros específicos durante
un lapso determinado o dentro de un área geográfica
específica. Un plan de muestreo de monitoreo normalmente
es más eficaz si va precedido del muestreo exploratorio
o si existe información histórica sobre el parámetro
de interés en el sitio (Mason 1992). Los objetivos específicos
de cada plan de muestreo para un sitio contaminado se deben definir
clara y cuidadosamente antes de empezar el muestreo. Los objetivos
principales de un muestreo incluyen:
.
Identificar el grado general de contaminación en el suelo,
agua, entre otros, así como el impacto potencial para la
salud y el ambiente.
. Obtener suficiente información para estimar los posibles
riesgos (a la salud y al ambiente) debidos al tipo de contaminante.
. Determinar si se requieren medidas de remediación o mitigación
en el contexto del uso actual o futuro del sitio.
. El muestreo, además, busca: (i) determinar niveles de
fondo (en el caso de metales y metaloides); (ii) delimitar la
distribución de contaminantes; (iii) estimar la variabilidad
en las características del suelo y (iv) el monitoreo del
sitio.
3.4.1. Factores a considerar
Entre
los factores más importantes que deben considerarse durante
la elaboración o diseño de un plan de muestreo se
encuentran los siguientes (Csuros y Csuros 2002):
Plan de muestreo. Todo el personal involucrado debe conocer el
plan del muestreo. Es también de suma importancia capturar
en campo toda la información descrita en él.
Parámetros de interés a evaluar. El interés
de la investigación orientará el plan de muestreo.
Entre los parámetros a evaluar pueden incluirse las concentraciones
de los contaminantes y sus niveles de fondo, el estado de erosión
o fertilidad del suelo, entre otros.
Identificación del sitio. Dependiendo del interés
de la investigación, se identifica y delimita el sitio
de interés. En el caso de evaluar niveles de contaminación,
se debe considerar la migración de contaminantes a través
de los diferentes horizontes del suelo.
Duración
del estudio y frecuencia del muestreo. La duración del
estudio y la frecuencia del muestreo, son factores definidos por
el investigador, tomando en cuenta los cambios de clima en las
distintas estaciones del año, o la temporada (siembra,
cosecha o limpieza), en caso de ser un suelo agrícola.
Tipo de matriz a muestrear. En el caso del muestreo de suelos,
la matriz es sólida; sin embargo, su consistencia y permeabilidad
pueden cambiar dependiendo de la cantidad de materia orgánica,
arena, limo y arcilla que contenga, por lo que la distribución
de contaminantes es diferente en cada caso.
Número de muestras. Definida por el investigador, de acuerdo
con algoritmos estadísticos, accesibilidad a la zonas de
interés, capacidad analítica y económica.
Es importante que antes de tomar una muestra, se remueva de la
superficie la basura, pasto, piedras y hojas.
Tipo de muestra. En función de la información que
se requiere, las muestras pueden ser simples o compuestas y, pueden
pertenecer a un estrato superficial o profundo (sección
3.5). En cualquier caso, todas las muestras deben ser representativas
del área contaminada.
Muestras control o testigo. Estas muestras pueden tomarse alejadas
del sitio en estudio, pero deben tener las mismas características
del suelo de interés (origen, granulometría, etc.).
Colección de muestras. La muestra se debe colectar mediante
el uso de equipo apropiado y limpio. Es importante que antes de
la toma de cada muestra, los instrumentos de muestreo y guantes
se limpien o reemplacen. Las muestras deben colectarse en los
recipientes adecuados de acuerdo al tipo de análisis y
deben etiquetarse inmediatamente.
Mediciones en campo. Algunas mediciones pueden realizarse en el
sitio, directamente en el suelo o en soluciones del mismo, por
lo que es recomendable considerar el equipo necesario. Estas mediciones,
en general, proporcionan información cualitativa de algunas
condiciones del suelo, como pH, materia orgánica, sulfatos,
carbonatos y cloruros, entre otros.
Conservación de muestras. Las muestras colectadas deben
guardarse en un lugar oscuro y fresco hasta su ingreso al laboratorio.
La mayoría de las muestras tomadas para evaluar contaminantes
tienen un tiempo de caducidad. Cuando los análisis químicos
son realizados después de este tiempo, los resultados tiene
menor con- fiabilidad; en algunos casos, el tiempo de caducidad
puede extenderse a través de la adición de sustancias
químicas o conservando la muestra en refrigeración,
en caso de evaluar contaminantes volátiles.
3.4.2. Materiales e instrumentos para el muestreo
Los
instrumentos de muestreo adecuados son esenciales para realizar
un buen muestreo y para las buenas prácticas de laboratorio.
Pierre Gy recomienda cucharones y espátulas planos con
lados paralelos, para evitar el muestreo preferencial de partículas
gruesas. Adicionalmente, debe considerarse y evitar la introducción
de errores en el laboratorio, debidos a un mal diseño de
cortadores de rifle, espátulas y otras herramientas usadas
en la preparación de submuestras para análisis (US
EPA 1999, Gy 1992). A continuación se mencionan criterios
generales para la selección de herramientas, así
como ejemplos de algunos materiales comunes para el muestreo.
a)
Entre los principales criterios a considerar para la selección
de herramientas adecuadas de muestreo, se encuentran los siguientes:
. Tamaño de muestra necesaria para los análisis
requeridos, con base en la(s) característica(s) o propiedad(es)
de interés (sección 3.5, cuadro 9).
. Tipo de suelo (arenoso, arcilloso, etc.) y condiciones de humedad.
. Profundidad máxima a la que se va a tomar la muestra
(sección 3.5, cuadro 10).
. Accesibilidad al sitio de muestreo.
. Requerimientos del personal para su manejo.
b) Instrumentos para la toma de muestras. La selección
de instrumentos adecuados es esencial para un buen muestreo y
para un buen análisis de laboratorio. Para el caso de suelos
contaminados con metales, los utensilios para el muestreo deben
ser de plástico, tefión o acero inoxidable; entre
los más comunes se encuentran: palas rectas y curvas, picos,
barrenas y barretas, nucleadores, espátulas, navajas y
martillo de geólogo (figura 6).
Figura
6. Instrumentos comúnmente usados para el muestreo
de suelos:
a) nucleadores; b) palanca “T”; c) espátulas;
d) palas
c)
Material de apoyo. Como material de apoyo durante un muestreo,
es importante incluir: cartas topográficas, edafológicas,
climáticas y geológicas, un plano cartográfico
del sitio y mapas de carreteras. Adicionalmente, es recomendable
incluir una libreta para anotaciones, una cámara fotográfica
y la cadena de custodia para las muestras.
d) Material para la orientación y ubicación de los
puntos de muestreo y para medir la zona.
. Sistema global de posicionamiento (GPS)
. Lisímetro
. Cinta métrica
. Estacas
e)
Material para guardar y transportar muestras. El material a emplear
debe ser compatible con el material a muestrear, deber ser resistente
a la ruptura y evitar reacciones químicas con la muestra
y/o pérdidas por evaporación. El volumen del contenedor
debe ser aproximadamente el mismo de la muestra, con la finalidad
de minimizar el espacio vacío. Algunos de los materiales
que pueden utilizarse para la colección de muestras son:
. Frascos de vidrio (boca ancha y angosta): compuestos semi-volátiles,
pesticidas y metales
. Viales de vidrio: compuestos volátiles.
. Contenedores de polietileno: conductividad.
f ) Conservación de muestras. Los recipientes en los que
se colectaron las muestras deben sellarse adecuadamente. En general,
es recomendable evitar en lo posible el uso de agentes químicos
para conservar muestras de suelo. Para su conservación
es conveniente mantenerlas en lugares frescos (4 a 6 °C) y
oscuros.
g) Material de seguridad y limpieza. Deben incluirse guantes de
látex, agua desionizada, lentes de seguridad, toallas de
papel, mascarilla para polvos y franelas.
h) Material para etiquetar y marcar las muestras:
. Etiquetas adheribles
. Marcador indeleble
. Cinta adhesiva
. Bolígrafos
3.5. Características de una muestra Además
de la selección de un diseño muestreo,
es importante establecer desde el inicio del plan de muestreo,
la profundidad a la cual se va a tomar la muestra (muestreo superficial
o vertical), así como el tipo de muestra (simples o compuestas)
y cantidad de muestra a colectar.
3.5.1.
Tipos de muestras Simples.
Las
muestras colectadas en un tiempo y en un lugar particular son
llamadas muestras simples. Este tipo de muestras representa las
condiciones puntuales de una muestra de la población en
el tiempo que fue colectado. Una muestra simple se puede considerar
representativa cuando la composición de los contaminantes
en un suelo es estable, es decir, no varia con el tiempo (Csuros
y Csuros 2002).
Compuestas. Se le denomina muestra compuesta a aquellas muestras
que son el producto de la mezcla de muestras individuales o submuestras,
es decir, el resultado de la muestra compuesta es un promedio
de la composición de muestras simples. Cada submuestra,
que conforma la muestra compuesta, debe ser del mismo volumen
y representar el mismo horizonte del suelo muestreado, por lo
que solo deben mezclarse muestras obtenidas de la misma profundidad
y mediante el mismo diseño de muestreo, documentando el
origen y tamaño de cada una. Las sub-muestras deben mezclarse
en recipientes de acero inoxidable o de plástico (dependiendo
del tipo de contaminante) en campo y posteriormente se debe realizar
el procedimiento de cuarteo. La preparación de muestras
compuestas puede disminuir costos y tiempos en los análisis,
debido a que el número de análisis fisicoquímicos
y/o mineralógicos se reduce (Valencia y Hernández
2002).
3.5.2. Tamaño de una muestra
La
teoría de Gy para el “muestreo de materiales particulados”
proporciona las bases para extraer una muestra a partir de un
material y ayuda a definir el tamaño necesario para caracterizar
un material como el suelo. La teoría relaciona directamente
el tamaño de partícula de un material con el tamaño
de la muestra a tomar para una unidad a evaluar, de tal manera
que la cantidad de material necesario para el análisis
de parámetros específicos puede determinarse a través
de conceptos desarrollados en la misma (US EPA 1999, Mason 1992,
Gerlach y Nocerino 2003).
El número total de muestras para determinar en un estudio
ambiental depende directamente de: (i) el tipo de estudio; (ii)
el tamaño del sitio a muestrear; (iii) el diseño
de muestreo seleccionado; (iv) el tipo de muestras (simples o
compuestas); (v) la exactitud y la precisión requerida,
y (vi) los recursos económicos disponibles. Asimismo, la
cantidad de suelo a colectar por cada muestra está determinada
por el tipo y número de parámetros a analizar. En
el cuadro 9 se muestran las cantidades de muestra requerida para
cada tipo de análisis.
Cuadro
9. Cantidad de muestra requerida en función del
análisis a realizar
Un
muestreo correcto implica la minimización de los efectos
de todos los errores de muestreo que pueden controlarse a través
de técnicas de muestreo. Esto incluye todos los errores
mencionados en la sección 3.3, excepto la varianza relativa
del error fundamental, la cual solo puede reducirse incrementando
la masa de la muestra o reduciendo el tamaño de partícula
mediante trituración o molienda (Gerlach y Nocerino 2003).
3.5.2. Profundidad de muestras
La
profundidad de un muestreo depende directamente del objetivo del
mismo, es decir, si está diseñado para determinar
afectaciones a la salud o ambientales (cuadro 10). Las propiedades
físicas del suelo, su tamaño de partícula,
cohesión, humedad, y factores como la profundidad del lecho
rocoso y del manto freático, limitarán la profundidad
a la que las muestras pueden tomarse, así como el método
para su recolección (Ford et al. 1984).
Cuadro 10. Profundidad recomendada para la toma
de muestras en función del objetivo del muestreo
Existen dos porciones de suelo que son importantes para un muestreo
ambiental: (i) la capa superficial (0-15 cm), que refieja la deposición
de contaminantes transportados por aire o depositados recientemente;
y (ii) la capa sub-superficial, en donde pueden encontrarse contaminantes
depositados por derrames de líquidos o por entierros y
que pueden encontrarse a profundidades considerables (Mason 1992).
Los métodos de muestreo de cada porción de suelo
son ligeramente diferentes y se describen a continuación.
Muestreo superficial. Generalmente se realiza para estudios de
evaluación de riesgos a la salud humana, las muestras se
toman a una profundidad de 0 a 10 cm. El muestreo superficial
busca determinar la concentración de contaminantes depositados
recientemente en el suelo y que no tienden a migrar verticalmente
bajo la superficie. Los instrumentos más comunes son espátulas,
palas rectas y cucharones (Csuros y Csuros 2002).
Muestreo vertical o profundo. Generalmente se realiza para estudios
de clasificación de suelos de acuerdo a sus perfiles verticales,
es decir, requiere excavación. También se emplea
para determinar la migración de un contaminante, especialmente
cuando estos son solubles y pueden migrar a través del
suelo. Las muestras son tomadas desde la superficie hasta donde
termina la migración del contaminante. Los instrumentos
que generalmente se utilizan para realizar este tipo de muestreo
son nucleadores, barrenas, palas curvas y palancas “T”
(Csuros y Csuros 2002).
3.6.
Ejemplos de muestreo
A
continuación se presentan, de forma esquemática,
dos ejemplos de un muestreo de suelos, con la finalidad de que
el lector identifique, de manera más clara, las implicaciones
y consideraciones que puede tener un plan de muestreo.
Ejemplo
1. Una empresa localizada en el punto cero (figura 7), necesita
detectar una posible contaminación por Pb debida a las
emisiones de su chimenea, por lo que necesita saber la concentración
de Pb en el suelo que rodea a la empresa. Como se trata de una
fuente fija, se puede realizar un muestreo sistemático
polar y, debido a que la deposición del contaminante se
realiza a través del viento, es conveniente tomar muestras
simples superficiales. Es importante ubicar cada punto de muestreo
mediante coordenadas geográficas en un plano cartográfico
de la zona para evitar que alguno caiga en lugares de difícil
acceso o, en su caso, se deberá modificar su ubicación.
Los puntos ubicados dentro de la ciudad tienen alta probabilidad
de caer en zonas inaccesibles; en tal caso se deben elegir parques,
terrenos baldíos, etc. cercanos. Por esta razón,
en la realidad, los muestreos sistemáticos no necesariamente
tienen forman simétrica.
En este tipo de estudios es recomendable ubicar una o varias muestras
testigo fuera de la zona delimitada por el estudio, con la finalidad
de determinar el valor de fondo “natural” del elemento
o sustancia contaminante. Este valor es muy importante para comprobar
la contribución antropogénica del contaminante en
el sitio.
Figura
7. Muestreo sistemático polar (muestras simples)
para delimitar una zona contaminada
Ejemplo 2. Se busca determinar concentraciones históricas
de contaminantes en un suelo. Para este tipo de estudio se debe
realizar una excavación del suelo, para lo cual se plantea
un muestreo sistemático en el sitio (puntos 1, 2, 3 y 4),
que consiste en la toma de muestras compuestas a diferentes profundidades
(A, B y C) (figura 8): (i) con un nucleador se toman estratos
del suelo a diferentes profundidades en cada punto del terreno;
(ii) las muestras 1A...4A, 1B…4B y 1C…4C se mezclan
por separado en contenedores homogeneizando la muestra; (iii)
ésta se divide en cuatro partes y se toman dos extremos
opuestos (cuarteo), (iv) las muestras resultantes se consideran
una muestra compuesta representativa de diferentes profundidades
de cada punto de la superficie de muestreo.
Figura 8. Muestreo sistemático con toma
de muestras compuestas a diferentes profundidades
