UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE NEZAHUALCYOTL

PROGRAMA Y EJECUCION DE MUESTREO REALIZADO EN LA UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE NEZAHUALCYOTL.

SAMPLING PLAN MADE IN THE TECHNOLOGICAL UNIVERSITY NEZAHUALCOYOTL.

CONTENIDOObjetivo del plan de muestreo

Introduccin

Antecedentes

Plan de muestreo

Nom-003-ecol-1997

Nom-002-ecol-1996

definiciones

Especificaciones

Importancia de la cuantificacin de contaminantes y medicin de caudales en las descargas de agua residual

Cuantificacin de los contaminantes

Para qu medir el caudal?

Muestreo

Materiales

Medicin de caudal

Recoleccin de muestras

Ubicacin del sitio de muestreo

Recipientes

Medio de transporte

Seguridad e higiene

Muestreo en canales y colectores

Preservacin de muestras y transporte

Lista de verificacin de materiales y equipo para el muestreo

Formato de plan de muestreo

Clculos

Muestra compuesta

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OBJETIVO DEL PLAN DE MUESTREOComparar los lmites mximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado con las caractersticas de aguas residuales de la Universidad Tecnolgica de Nezahualcyotl con el fin de prevenir y controlar la contaminacin de las aguas.INTRODUCCIONEl deterioro en la calidad del agua, es consecuencia directa del vertido, sin previo tratamiento, de las aguas residuales municipales, agrcolas e industriales, que contiene grandes cantidades de sustancias contaminantes; la naturaleza de estos y sus efectos sobre los cuerpos de agua, variaran dependiendo del origen de las aguas del tipo de contaminantes y los volmenes descargados, por el cual es necesario conocer la calidad de agua de las mismas mediante un estudio en el cual la primera actividad de importancia es la de realizar un muestreo.(WWAP, 2009)El muestreo de agua es de vital importancia e imprescindible para obtener datos concernientes a sus caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas. Por lo que el muestreo en este caso no es ms que la actividad de recoleccin de una pequea porcin del total de agua que representa el carcter y calidad de la masa volumtrica de la cual se toma. (Comisin Nacional del Agua, 1993)Para poder realizar un muestreo confiable es necesario desarrollar un plan de muestreo. Para ello es indispensable contar con la informacin sobre las caractersticas de la descarga que se va a verificar: si se trata de una descarga industrial o una descarga municipal. (Comisin Nacional del Agua, 1993)En el caso de que se tratara de una descarga industrial, sera conveniente saber el volumen de produccin, tipo de productos que manejan, tipo de tratamiento que le dan al agua antes de descargar, ubicacin de la descarga, horas de trabajo de la industria etctera. .(WWAP, 2009)Es importante la localizacin de la descarga para determinar las posibilidades de tomar las muestras directamente de ella o si es inaccesible. En el ltimo caso se tendra que localizar un punto accesible, lo ms cercano posible y representativo de la descarga para tomar las muestras. (Comisin Nacional del Agua, 1993)

ANTECEDENTESPLAN DE MUESTREOEl plan de muestreo es muy importante, ya que proporciona un modelo para guiar a las personas a realizar la actividad del muestreo, protege a los que toman las muestras contra errores y minimiza la posibilidad de invalidar los resultados obtenidos. (INECC-CCA, 2010).La informacin adquirida servir para inferir el tipo de contaminantes que se pudieran esperar en la descarga, el tiempo de descarga, y otros datos que permitirn la seleccin del material, equipo de muestreo y de seguridad a emplear. (INECC-CCA, 2010).Se documentara de forma escrita el plan antes de cualquier actividad del muestreo con el objeto de ser eficientes y asegurar la calidad en el mismo, elaborando tambin una lista de verificacin para el equipo, material y reactivos para el muestreo. (INECC-CCA, 2010).El equipo debe ser el apropiado para la toma de muestras, as como el equipo debidamente calibrado para realizar las pruebas de campo como son la determinacin de la temperatura, conductividad elctrica y pH, pruebas que se efectuaran en el sitio o punto del muestreo. (INECC-CCA, 2010).NOM-003-ECOL-1997Esta Norma Oficial Mexicana establece los lmites mximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se resen en servicios al pblico, con el objeto de proteger el medio ambiente y la salud de la poblacin, y es de observancia obligatoria para las entidades pblicas responsables de su tratamiento y reus.En el caso de que el servicio al pblico se realice por terceros, stos sern responsables del cumplimiento de la presente Norma, desde la produccin del agua tratada hasta su reso o entrega, incluyendo la conduccin o transporte de la misma.NOM-002-ECOL-1996Esta Norma Oficial Mexicana establece los lmites mximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal con el fin de prevenir y controlar la contaminacin de las aguas y bienes nacionales, as como proteger la infraestructura de dichos sistemas, y es de observancia obligatoria para los responsables de dichas descargas. Esta Norma no se aplica a la descarga de las aguas residuales domsticas, pluviales, ni a las generadas por la industria, que sean distintas a las aguas residuales de proceso y conducidas por drenaje separado.

DEFINICIONESAGUA RESIDUAL.Es el lquido de composicin variada proveniente de usos municipal, industrial comercial, agrcola, pecuario o de cualquier otra ndole, ya sea pblica o privada y que por tal motivo haya sufrido degradacin o alteracin en su calidad original.CANAL ABIERTO.Cualquier conducto en el cual el agua fluye presentando una superficie libre.Colector. Es un conducto abierto o cerrado que recibe las aportaciones de agua de otros conductos.DESCARGA.Es el conjunto de aguas residuales que se vierten o disponen en algn cuerpo receptor.MUESTRA SIMPLE.Es aquella muestra individual tomada en un corto perodo de forma tal que el tiempo empleado en su extraccin sea el transcurrido para obtener el volumen necesario.MUESTRA COMPUESTAEs la que resulta del mezclado de varias muestras simples.AGUAS PLUVIALES Aqullas que provienen de las lluvias, se incluyen las que provienen de nieve y el granizo. AGUAS RESIDUALES Las aguas de composicin variada provenientes de las descargas de usos municipales, industriales, comerciales, de servicios, agrcolas, pecuarios, domsticos, incluyendo fraccionamientos y en general de cualquier otro uso, as como la mezcla de ellas.AGUAS RESIDUALES DE PROCESO Las resultantes de la produccin de un bien o servicio comercializable. AGUAS RESIDUALES DOMSTICAS Las provenientes del uso particular de las personas y del hogar. AUTORIDAD COMPETENTE Los Gobiernos de los Estados, del Distrito Federal, y de los Municipios, por s o a travs de sus organismos pblicos que administren el agua. CONDICIONES PARTICULARES PARA DESCARGAS AL ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL El conjunto de parmetros fsicos, qumicos y biolgicos y de sus lmites mximos permisibles en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, establecidos por la autoridad competente, previo estudio tcnico correspondiente, con el fin de prevenir y controlar la contaminacin de las aguas y bienes nacionales, as como proteger la infraestructura de dichos sistemas. CONTAMINANTES Son aquellos parmetros o compuestos que, en determinadas concentraciones, pueden producir efectos negativos en la salud humana y en el medio ambiente, daar la infraestructura hidrulica o inhibir los procesos de tratamiento de las aguas residuales. DESCARGA Accin de verter aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal. INSTANTNEO Es el valor que resulta del anlisis de laboratorio a una muestra de agua residual tomada de manera aleatoria o al azar en la descarga. LMITE MXIMO PERMISIBLE Valor o rango asignado a un parmetro, el cual no debe ser excedido en la descarga de aguas residuales.PARMETRO Variable que se utiliza como referencia para determinar la calidad fsica, qumica y biolgica del agua. PROMEDIO DIARIO (P.D.) Es el valor que resulta del anlisis de una muestra compuesta, tomada en un da representativo del proceso generador de la descarga. PROMEDIO MENSUAL (P.M.) Es el valor que resulte de calcular el promedio ponderado en funcin del caudal de los valores que resulten del anlisis de laboratorio practicados al menos a dos muestras compuestas, tomadas en das representativos de la descarga en un periodo de un mes. PUNTO DE DESCARGA Es el sitio seleccionado para la toma de muestras, en el que se garantiza que fluye la totalidad de las aguas residuales de la descarga. Sistema de alcantarillado urbano o municipal Es el conjunto de obras y acciones que permiten la prestacin de un servicio pblico de alcantarillado, incluyendo el saneamiento, entendiendo como tal la conduccin, tratamiento, alejamiento y descarga de las aguas residuales. ESPECIFICACIONES Los lmites mximos permisibles para contaminantes de las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, no deben ser superiores a los indicados en la para las grasas y aceites es el promedio ponderado en funcin del caudal, resultante de los anlisis practicados a cada una de las muestras simples.IMPORTANCIA DE LA CUANTIFICACIN DE CONTAMINANTES Y MEDICIN DE CAUDALES EN LAS DESCARGAS DE AGUA RESIDUAL

CUANTIFICACIN DE CONTAMINANTESLa Ley de Aguas Nacionales establece que la Federacin, a travs de la Comisin Nacional del Agua, es la encargada de regular la explotacin, uso o aprovechamiento de las aguas nacionales, su distribucin y control, as como la preservacin de su cantidad y calidad para lograr el desarrollo integral sustentable.Para preservar la calidad del agua y posibilitar su aplicacin en diferentes usos, es necesario controlar las descargas vertidas en los cuerpos receptores. La forma de llevar a cabo el control es a travs de visitas de inspeccin a los usuarios, en las cuales se aforarn las descargas y se tomarn muestras que se envan a laboratorios acreditados para que realicen los anlisis.El papel del laboratorio de anlisis es el de proveer informacin cuantitativa que describa con exactitud las caractersticas del agua, es decir, el tipo y la concentracin de las sustancias contenidas en la muestra que se entrega. Un resultado incorrecto puede llevar a interpretaciones errneas y a la toma de decisiones incorrectas.Las decisiones que se hacen utilizando datos de las descargas de agua residual son de largo alcance. Las normas de calidad de agua se establecen para lograr condiciones satisfactorias para un uso dado al agua. Los datos obtenidos en el laboratorio definen si esas condiciones se estn cumpliendo o no, y si el agua puede utilizarse para ese propsito especfico. Si los resultados del laboratorio indican que la descarga no cumple con los lmites establecidos, la CNA debe sancionar al infractor y vigilar que ste realice las acciones correctivas necesarias para subsanar dicha anomala. En el ejemplo 3.1 se presentan las concentraciones permisibles de una descarga en una fuente de abastecimiento.Por otra parte, un laboratorio acreditado puede garantizar la confiabilidad de los resultados que obtenga, es decir, que describan en forma fidedigna las caractersticas de la muestra. La pregunta es representa la muestra a la descarga? El primer paso para garantizar resultados confiables es un muestreo confiable, y una componente esencial es la determinacin del sitio en el que se tomarn las muestras. Slo cuando las muestras son tomadas en el sitio que representa el total, con el equipo adecuado y con las precauciones necesarias para no contaminarlas y se preservan de acuerdo con los procedimientos establecidos, se podr asegurar que son representativas. Adems, las muestras deben identificarse de forma clara y transportarse de manera segura para asegurar su rastreabilidad y su integridad fsica para su entrega al laboratorio. Estas son las primeras acciones para asegurar resultados representativos y confiables.La siguiente etapa es la determinacin de contaminantes en la descarga. Para ello, el laboratorio acreditado aplicar los procedimientos normalizados y llevar un estricto control de calidad de las pruebas que realice.El complemento indispensable, tanto del muestreo como de la determinacin de las sustancias, es la docu- mentacin que compruebe el manejo de la muestra durante todo el proce- so, desde la toma hasta el resultado final.PARA QU MEDIR EL CAUDAL?Desde el punto de vista de un mues- treo, el caudal se mide para preparar las muestras compuestas. Las mues- tras compuestas tienen el fin de re- presentar el promedio de las variacio- nes de los contaminantes y, de esta forma, obtener su concentracin pro- medio a lo largo de un turno, un ciclo de produccin o un da.Una vez determinados el caudal de la descarga y las concentraciones de sustancias, se calcula la carga total de contaminantes, que es el resultado de multiplicar la concentracin por el caudal. El efecto sobre el cuerpo re- ceptor est ms en funcin de la car- ga total que de la concentracin.

Foto 3. Para conocer la calidad del agua es necesario medir las concentraciones de las sustancias presentes en el agua.

MUESTREOMATERIALES: Frascos con capacidad de 1 L. de plstico. Hielera. Etiquetas. Sanitas. Guantes. Cubeta. Globo pequeo. Cronometro. Flexmetro. Mascarilla para vapores y gases orgnicos. Lentes de seguridad. Bitcora de campo.DIAGRAMA DE FLUJO

MEDICION DE CAUDAL

r = D/2 = 2 cos-1[1 - (y/r)]A = 0.5r2( sin )P = r R = A/PQ = (k/n) AR2/3S1/2V = Q/A

Foto 1: muestra un ejemplo de una medicion del caudal.

RECOLECCION DE MUESTRAS

UBICACIN DEL SITIO DE MUESTREODeber seleccionarse el sitio de muestreo tomando en cuenta las fuentes de contaminacin, caudal y la velocidad de la corriente, a fin de obtener muestras representativas. Por regla general las muestras se deben de tomar en sitios donde exista turbulencia, en caso de no haber, se tomar la muestra en el centro de la corriente.

Foto 2: Mapa de la Universidad Tecnolgica de Nezahualcyotl en donde se muestran las 4 salidas de agua residual.

RECIPIENTESLos recipientes para las muestras deben de ser de material inerte al contenido de las aguas residuales, por lo que se recomienda los recipientes de polietileno y los de vidrio.Las muestras se deben identificar con etiquetas auto adheribles, anotndose la informacin ya descrita en el manual Fundamentos tcnicos para el muestreo y anlisis de aguas residuales.

Identificacin de la descarga.

Nmero de muestra.

Fecha y hora de muestreoPunto de Muestreo.

Nombre y firma del muestreador.

Cuadro 1.Etiquetas para cada una de las muestras.

MEDIO DE TRANSPORTESe requieren hieleras con refrigerantes o hielos y un termmetro de 5 a 10C calibrado con certificado, para corroborar la temperatura que se tiene en la hielera sea de 4C.

SEGURIDAD E HIGIENEComo equipo de seguridad e higiene, se debe contar con guantes de ltex, cubre bocas, lentes de proteccin y overol.Si con los mismos guantes se toman cada una de las muestras simples, hay que lavarse las manos con agua y jabn antibacterial, se colocan los guantes y se hace lo mismo, slo que aqu despus del lavado, desinfectarse con alcohol al 70% o cambiarse de guantes con cada toma de muestra. No beber ni comer alimentos durante el muestreo. No tocarse los ojos o la boca, sin haberse lavado y desinfectado las manos previamente. Ya que si las manos estn contaminadas se puede ingerir algn patgeno y el los ojos se puede provocar algn tipo de infeccin.

MUESTREO EN CANALES Y COLECTORESSe recomienda tomar la muestra en el centro del canal o colector donde el flujo sea turbulento a fin de asegurar un buen mezclado. En canales se sumerge el recipiente en el agua con el cuello hacia abajo hasta una profundidad de 15 a 30 cm, abrir y enderezar el recipiente ligeramente hacia arriba, procurando que sea a contracorriente. Se destapa el recipiente y se llena hasta 2/3 partes, se tapa y se retira.

PRESERVACION DE MUETRAS Y TRANSPORTEEmpaque llenando conforme se llenen las hieleras. La temperatura en el interior de las hieleras se debe mantener a 4C; para estar seguros de esto se coloca dentro de la hielera un termmetro certificado cuyo intervalo vaya de 5 a 10 C.Las hieleras donde se empaquen las muestras deben tener un nmero de identificacin, el cual debe coincidir con el que se anote en las cadenas de custodia. Adems, hay que sellar la hielera con la Etiqueta de identificacin, con toda la informacin completa.Llevar un control estricto de las observaciones y notaciones de campo en la bitcora y formatos correspondientes.

LISTA DE VERIFICACION DE MATERIALES Y EQUIPO PARA EL MUESTREO

MATERIAL Y EQUIPOCANTIDADVERIFICADOEMPACADO

Recipiente muestreador (cubeta).

Combo (potencimetro, conductimetro y phmetro).

Termmetro de vidrio de inmersin parcial de -20 a 150 C.

Cronometro.

Flexmetro

Cuadro 2. Lista de verificacin, este debe llenarse antes de salir a tomar la muestra.

FORMATO DE PLAN DE MUESTREO

DATOS DEL CLIENTE

EMPRESA

DOMICILIOTELEFONO

DATOS DE LA MUESTRA

UBICACIN

TIPO DE MUESTRASIMPLE ( ) COMPUESTA ( )FECHA

VOLUMEN DE LA MUESTRAHORA

TIPO DE CONTENEDORTIPO DE DESCARGA

METODO DE MUESTREO DIRECTO ( ) INDIRECTO ( )MATERIAL COMPLETO SI( )NO ( )

TECNICA DE PRESERVACION

TRANSPORTEFORMATIEMPO

OBSERVACIONES Y/O DESVIACIONES

DATOS DEL MUESTREADORNOMBREFIRMA

Cuadro 3. Formato de plan de muestreo, este debe llenarse y llevar consigo a la toma de muestreo ya que contiene los datos especficos y resumidos del plan de muestreo.

MUESTRA COMPUESTA.No de muestraFlujo (m/s) QiVolumen (L)

1

2

3

4

Cuadro 4. Formato de llenado para el clculo que se tiene que medir para obtener la muestra compuesta.

FORMATO CADENA DE CUSTODIA

Cuadro 5. Formato Cadena de custodia, este se realiza cuando la muestra no sera analizada en el mismo lugar donde se tomo, se llena este formato ya que la muestra no puede ser modificada en el transporte del lugar donde se tomo hacia el laboratorio.

Cuadro 6. Formato Cadena de custodia, este se realiza cuando la muestra no sera analizada en el mismo lugar donde se tomo, se llena este formato ya que la muestra no puede ser modificada en el transporte del lugar donde se tomo hacia el laboratorio.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADESFECHAActividad

10 de JunioPresentacin del objetivo del plan de muestreo.

11 al 15 de JunioInvestigacin del lugar donde se tomara la muestra con el fin de tener informacin anticipada que pueda ayudar para el desarrollo del muestreo.

16 al 20 de JunioElaboracin de un plan de muestreo.

21 de JunioPreparacin y calibracin del equipo y material de muestreo as como el equipo de seguridad e higiene del muestreador.

22 de JunioLlegar al lugar de la toma de muestras:Identificar los lugares donde se tomaran las muestras. Tomar las muestras. Determinar al instante pH, turbidez, Conductividad y temperatura. Etiquetar los frascos y la hielera donde sern tomadas las muestras, adems de llenar la cadena de custodia. Transportar la hielera con las muestras para su posterior anlisis.

23 de JunioDependiendo de qu tipo de anlisis se quiere realizar es el tiempo que puede estar la muestra en el laboratorio siempre y cuando se conserven a una temperatura de 4 C.

V = Qp promedio del flujo.Vt volumen que se requiere de muestra compuesta.Qi flujo de cada una de las muestras.N nmero de muestras.

CALCULOSFrmula A=Dato 1:A=A= 0.3782 (1.3014 0.7165)A= 0.3782 (0.5849)A= 0.2212Dato 2:A=A= 0.3080 (0.4180 0.3417)A= 0.3080 (0.0763)A= 0.0235Dato 3:A=A= 0.3782 (1.4530 0.2510)A= 0.3782 (1.202)A= 0.4545Dato 4:A=A= 1.21 (1.1588 0.4350)A= 1.21 (0.7238)A= 0.8757

RESULTADOS

equipoTiempo(s)Distancia(m)Velocidad(m/s)Tirante(m)

rea(m2)

16.81.230.18O.11149.140.2212

211.81.110.090.0147.90.0235

39.91.230.120.11166.510.4545

421.971.10.050.03132.80.8757

Cuadro 1: muestra la tabla de resultados de los clculos obtenidos.

CONCLUSIN En esta prctica podemos concluir que el objetivo se realiza y cumplio correctamente ya que se localizaron todas las salidas de agua residual que se encuentran en la Universidad Tecnolgica de Nezahualcyotl (coladeras). Al igual que se obtuvieron las medidas necesarias para la para posteriormente realizar la ejecucin del programa de muestreo.De acuerdo con el programa de muestreo se realizaron clculos para determinar el tamao de muestra a tomar en la ejecucin, y as tomar las muestras y las , medidas correctas de un caudal.Con los clculos realizados se pueden observar las medidas correctas que se deben tomar al realizar una ejecucin correcta del agua residual en la Universidad Tecnolgica de Nezahualcyotl y as poder realizar diversas pruebas para verificar los niveles de contaminacin de del agua en las alcantarillas de la universidad.Se observ que el programa y ejecucin de un muestreo es muy importante ya que no solo se utilizan para muestrear aguas si no tambin aire y suelo y asi obtener niveles de contaminacin que pudieran existir en el ambiente de nuestra universidad o de cualquier parte en donde nosotros habitemos.

BIBLIOGRAFIA 3erInforme sobre el desarrollo de los recursos hdricos en el mundo El agua en un mundo en constante cambio. WWAP, 2009 Comisin Nacional del Agua. 1993. Manual de Procedimientos para Muestreo, Mediciones de Campo y Visitas de Inspeccin en Aguas y Aguas Residuales. Primera versin. Mxico, D.F. INECC-CCA, (2010). GUA PARA ELABORAR PLANES DE MUESTREO REPRESENTATIVOS. Mxico Norma Mexicana. NMX-AA-003-1980. Aguas residuales - Muestreo. Secretara de Comercio y Fomento Industrial. Direccin General de Normas. Diario Oficial de la Federacin, Mxico. 1980 SEMARNAT. Ley Federal de Derechos en Materia de Agua 2001. Disposiciones Generales. Secretara del Medio Ambiente y Recursos Naturales. Mxico. 2000. Alarcn, M. A., Beltrn, M., Crdenas, M. L., & Campos, M. C. (2005). Recuento y determinacin de viabilidad de Giardia spp. y Cryptosporidium spp. en aguas potables y residuales en la cuenca alta del ro Bogot.Biomdica,25(3), 353-365. Rojas, R. (2002). Gua para la vigilancia y control de la calidad del agua para consumo humano.Lima: CEPIS/OPS. Prez-Zamora, O. (2002). Efecto de la aplicacin de aguas residuales industriales en las propiedades fsicas y qumicas del suelo.Agrociencia,36, 279-290. Quintero, A. G., Vlez, O. L. P., Gonzlez, R. C., Morales, J. C., & Gavrilov, I. N. (2007). La contaminacin del agua superficial en la cuenca del ro Texcoco, Mxico.Agrociencia,41(4), 385-393.