Lección 10. Muestreo y análisis. Introducción. Técnicas de muestreo de agua y suelos en zona no saturada: destructivas y no destructivas. Muestreo de gases. Técnicas de muestreo en acuíferos. Determinaciones in situ. Perfiles verticales y transversales. Requisitos del muestreo: tipo de recipiente, precauciones básicas. Almacenamiento y conservación de muestras. Técnicas analíticas básicas. Técnicas analíticas específicas. REDES DE OBSERVACION

Se puede definir una red de observación como el conjunto de puntos (pozos, sondeos y manantiales) que permiten conocer características hidráulicas, hidroquímicas o físicas de un acuífero. En general, y en función del parámetro controlado por las redes, se suelen distinguir los siguientes tipos: • Red piezométrica • Red de calidad • Red de intrusión • Red de control diverso Diseño y optimización de una red El establecimiento de una red de observación, cualquiera que sea su finalidad, debe basarse en un buen conocimiento del acuífero, al menos en lo que respecta a sus límites y características hidrodinámicas esenciales. Si bien es cierto que, a menudo, la red de observación sirve precisamente para conocer el acuífero, también lo es que una red mal diseñada pude inducir serios errores de interpretación. De ahí que sea necesario tener presente que una red de observación debe ser continuamente revisada y optimizada. Los requisitos básicos que debe cumplir una buena red son los siguientes: • Accesibilidad a los puntos de observación • Distribución espacial exhaustiva y uniforme • Densidad suficiente • Conocimiento de las características de los puntos • Representatividad Raramente es posible establecer una red que cumpla todos estos requisitos y será necesario recurrir a los puntos disponibles. La optimización de la red, cuando ello es posible, puede hacerse en base a criterios intuitivos, metodológicos o económicos, pero también puede llevarse a cabo utilizando métodos de estimación basados en la técnica de Krigeage.

MUESTREO DE AGUA SUBTERRANEA. Representatividad de las muestras

Frecuentemente, las muestras de agua subterránea se obtienen de pozos agrícolas o de abastecimiento urbano. Estos pozos suelen tener una gran longitud de tubería ranurada, por lo que la muestra obtenida es realmente una muestra integrada de todo el espesor ranurado. A veces, incluso, a lo largo de la rejilla existen variaciones de litología que pueden aportar notables variaciones hidroquímicas (Fig1,a). Este tipo de muestras pueden ser útiles para identificar modelos hidroquímicos regionales y son las que comúnmente son utilizadas para estudios de control de calidad general. Conviene tener en cuenta que si el pozo de muestreo no ha sido utilizado recientemente, el agua almacenada en el propio pozo puede haber sufrido algunas alteraciones físico-químicas (temperatura, pH, O2 disuelto...), por lo que se aconseja no tomar la muestra hasta que se haya bombeado, al menos, un volumen de agua triple del almacenado en el sondeo.

Q

Q

N.P. Rejilla corta

Rejilla larga

a

b

En muchos casos la composición de las aguas subterráneas muestran importantes variaciones con la profundidad, incluso a pequeña escala; las muestras integradas representan entonces una mezcla de distintas aguas (Fig1,b). Son diversos los procedimientos utilizados para el muestreo a profundidades específicas. El más sencillo y económico de todos, utilizable en pozos no instalados, consiste en la utilización de tomamuestras de apertura controlada, que son botellas cilíndricas que se descienden en el interior del pozo hasta la profundidad deseada y que pueden ser accionados por dos mecanismos distintos: se descienden cerrados y se abren mediante el envío de una pieza pesada (mensajero) que al percutir accionan un muelle que abre la botella por su parte superior lo que permite la entrada de agua a su interior; el segundo sistema consiste en bajar el cilindro abierto por sus dos extremos, de manera que se permite el paso del agua por su interior hasta que se alcanza la profundidad deseada y se envía el mensajero que cierra el cilindro y atrapa el agua en su interior. Este segundo sistema es el más aconsejable puesto que perturba menos la estratificación hidroquímica original.

PRECAUCIONES GENERALES EN LOS MUESTREOS

Tipo de recipiente Los recipientes más utilizados para la toma de muestras son de vidrio sódico, de borosilicato (Pirex, Jena), de polietileno, politetrafluoruro (Teflón), etc.. En cada caso deben ser cuidadosamente elegidos en función de los parámetros que se desee determinar. Algunas de las características a tener en cuenta son: El vidrio blando puede incrementar el sodio, la sílice y el boro por disolución del vidrio, aunque no afecta a la mayoría de los iones presentes en el agua (cloruros, sulfatos, calcio, magnesio,..) En los envases no deben producirse pérdidas por evaporación, como puede suceder en los de propileno blando. Asimismo, no debe haber disminución en la concentración de determinados constituyentes por adsorción, como ocurre con los detergentes en muchos tipos de plástico y vidrio. El manganeso tiende a lixiviarse lentamente en los envases de vidrio borosilicatado, así como el plomo en cantidades apreciables, el cinc y el arsénico. Por otra parte, los envases de plástico pueden introducir sustancias orgánicas en la muestra. Igualmente, el ión fosfato puede ser adsorbido por el polietileno. Para la toma de muestras destinadas al análisis bacteriológico se suelen utilizar frascos de vidrio de borosilicato o de propileno. Preparación del recipiente Una de las operaciones más importantes es la limpieza de los recipientes. Por regla general, los recipientes de vidrio o de plástico se limpian enjuagándolos previamente dos o tres veces y luego llenándolos con una solución de ácido clorhídrico 1M (10% en volumen) y dejándolos de 10 a 12 horas (esta solución se puede volver a usar). A continuación se enjuagan con agua destilada, empleando aproximadamente 1/3 del volumen de la botella en cada enjuagado, hasta que no hay ácido en la misma, lo cual se consigue, en general, al tercer enjuagado. No se recomienda el uso de detergentes porque pueden ser adsorbidos por las paredes de la botella y posteriormente interferir en la determinación de DBO, DQO, materia orgánica, nitrógeno orgánico, fosfatos, detergentes,... Para la determinación de aceites o grasas se utilizan botellas de vidrio de boca ancha con tapón esmerilado lavadas previamente con éter de petróleo y secadas al aire. El análisis de plaguicidas requiere la utilización de recipientes de vidrio con tapón esmerilado para evitar pérdidas por adsorción o volatilización.

Llenado Si es posible, se recomienda enjuagar varias veces la botella con el agua de muestreo para eliminar posibles residuos en la botella. Es necesario evitar la existencia de burbujas de aire en la muestra pues puede modificar diversos parámetros (bicarbonatos, calcio,...). Para evitarlo, se recomienda llenar la botella totalmente hasta conseguir un menisco, y cerrar fuertemente con el tapón lleno de agua. Adición de conservadores En muchos casos conviene tomar muestras alicuotas para diferentes determinaciones. Cada alicuota debe ser tratada en función de los parámetros a determinar. Así, en general, para la determinación de metales se añade ácido nítrico (0,5 ml/l); para la determinación de compuestos nitrogenados y DQO se añade cloruro mercúrico (40 mg/l); para carbono orgánico, ácido sulfúrico (2 ml/l); para cianuros, NaOH hasta alcanzar pH 11 o superior. En general, además, es necesario conservar la muestra a 4ºC hasta el momento del análisis, que debe hacerse lo más rápidamente posible y, en todo caso, dentro del tiempo recomendado en los manuales (Rodier, Standard Methods, etc..)

TECNICAS DE MUESTREO DE AGUAS SUBTERRANEAS Representatividad de las muestras Frecuentemente, las muestras de agua subterránea se obtienen de pozos agrícolas o de abastecimiento urbano. Estos pozos suelen tener una gran longitud de tubería ranurada, por lo que la muestra obtenida es realmente una muestra integrada de todo el espesor ranurado. A veces, incluso, a lo largo de la rejilla existen variaciones de litología que pueden aportar notables variaciones hidroquímicas (Fig1,a). Este tipo de muestras pueden ser útiles para identificar modelos hidroquímicos regionales y son las que comúnmente son utilizadas para estudios de control de calidad general. Conviene tener en cuenta que si el pozo de muestreo no ha sido utilizado recientemente, el agua almacenada en el propio pozo puede haber sufrido algunas alteraciones físico-químicas (temperatura, pH, O2 disuelto...), por lo que se aconseja no tomar la muestra hasta que se haya bombeado, al menos, un volumen de agua triple del almacenado en el sondeo.

Q

Q

N.P. Rejilla corta

Rejilla larga

a

b

En muchos casos la composición de las aguas subterráneas muestran importantes variaciones con la profundidad, incluso a pequeña escala; las muestras integradas representan entonces una mezcla de distintas aguas (Fig1,b). Son diversos los procedimientos utilizados para el muestreo a profundidades específicas. El más sencillo y económico de todos, utilizable en pozos no instalados, consiste en la utilización de tomamuestras de apertura controlada, que son botellas cilíndricas que se descienden en el interior del pozo hasta la profundidad deseada y que pueden ser accionados por dos mecanismos distintos: se descienden cerrados y se abren mediante el envío de una pieza pesada (mensajero) que al percutir accionan un muelle que abre la botella por su parte superior lo que permite la entrada de agua a su inerior; el segundo sistema consiste en bajar el cilindro abierto por sus dos extremos, de manera que se permite el paso del agua por su interior hasta que se alcanza la profundidad deseada y se envía el mensajero que cierra el cilindro y atrapa el agua en su interior. Este segundo sistema es el más aconsejable puesto que perturba menos la estratificación hidroquímica original. Otros procedimientos más específicos y caros consisten en la instalación permanente de piezómetros especialmente diseñados, que pueden ser convencionales (Fig 2,a), múltiples (Fig 2,b) y con packers (Fig 2,c). El sistema para la elevación del agua es mediante inyección de aire (air lift) o succión por aplicación de vacío, que es operativo hasta unos nueve metros de profundidad, pero puede provocar la desgasificación de la muestra y conducir a valores erráticos de gases disueltos, pH y compuestos orgánicos volátiles. Un mecanismo más sofisticado y que causa menor distorsión es la introducción de un perqueño recipiente en el fondo del piezómetro que es elevado a la superficie por aplicación de un gas inerte, como nitrógeno o argon.

n.p.

n.p.

packers

a

b

MUESTREO DE AGUA EN LA ZONA NO SATURADA

c

Para la obtención de muestras de agua intersticial se pueden utilizar tres técnicas distintas de muestreo: mediante cápsulas de succión de cerámica o teflón, por medio de lisímetros que recogen el agua que se mueve por gravedad y a través de ensayos destructivos de suelo. Las dos primeras técnicas de muestreo se consideran directas, mientras que el muestreo de suelo es un método indirecto. Tomamuestras con cápsulas de succión En la mayoría de estudios se utilizan cápsulas de cerámica porosa debido a su facilidad y comodidad de manejo y a su naturaleza no destructiva por lo que es repetible en el tiempo para un mismo punto. Este tipo de tomamuestras está formado por un tubo de PVC, teflón, aluminio o vidrio, que lleva sellado en uno de sus extremos una cápsula de cerámica porosa, constituida por un silicato de aluminio de gran pureza. El otro extremo del tubo se cierra con un tapón taladrado con uno o dos orificios por los que se insertan tubos de teflón o vidrio para realizar el vacío y el muestreo del agua. También existen cápsulas de teflón (PTFE-politetrafluoroetano) o de otros materiales de naturaleza porosa como la fibra de celulosa y el vidrio. Estos tomamuestras se instalan en el terreno mediante la perforación manual o mecánica de un sondeo a la profundidad deseada con un diámetro igual o ligeramente superior al del tomamuestras. Se pueden instalar con disposición tanto vertical como subhorizontal, pero en la mayoría de estudios la instalación se efectúa en vertical ya que es el método que presenta menor dificultad técnica. El muestreo del agua intersticial se realiza aplicando una depresión o succión en el interior del tomamuestras mediante una bomba manual. El valor de la depresión aplicada es variable en función de la textura del suelo, de la conductividad hidráulica y del contenido del agua aunque suele estar comprendido entre 30 y 60 cbar (Sánchez, 1994). Esta depresión puede efectuarse de forma constante o decreciente; si es constante sólo se extrae el agua asociada a una determinada succión del terreno mientras que si la depresión es decreciente se obtiene una muestra de agua que representa una mezcla de las aguas asociadas a diferentes succiones del terreno. El agua recogida con este método representa un agua de circulación rápida. El volumen de agua recogido es variable y depende del grado de saturación del suelo, de su permeabilidad, del valor de la succión y del vacío creado. Otro factor es el tiempo de extracción que está condicionado por el valor de la succión aplicada y por el tiempo que se mantiene el vacío en el interior del tomamuestras, que está determinado a su vez por la longitud del tomamuestras. El agua recogida en la cápsula procede de un volumen determinado de terreno, cuya extensión y forma depende de su permeabilidad y su grado de humedad. El cálculo de este volumen se puede establecer considerando una esfera de muestreo, en función de la siguiente fórmula:

V=

θ − θ bp 4 πR 3 100 3

donde V es el volumen de agua recogido en la cápsula, θ la humedad del suelo a la profundidad donde se encuentra la cápsula en ausencia de succión (expresado en %), θbp la humedad correspondiente a la succión aplicada (expresada en %) y R el radio de la esfera de muestreo (unidades en cm). Este radio de la esfera de muestreo representa el radio de influencia de la cápsula pero su valor es meramente teórico, ya que la heterogeneidad del medio poroso que constituye el suelo impide determinar el origen real del agua muestreada por una cápsula para un instante dado. La utilización de tomamuestras de succión de cerámica porosa presenta el incoveniente de provocar cambios en la composición química del agua debido a su paso a través de la pared de la cápsula de cerámica, ya que este material no es totalmente inerte desde el punto de vista químico. Estas modificaciones se producen, fundamentalmente, por dos mecanismos: por liberación de iones desde la cápsula y por sorción de iones por las paredes de las cápsulas. En diversos estudios realizados se ha comprobado la liberación de iones calcio, sodio, bicarbonato, fosfato, potasio y sílice por las cápsulas durante los primeros periodos de utilización. También se han constatado procesos de absorción de los iones amonio y fósforo en ensayos de laboratorio. Con respecto a posibles fenómenos que puedan afectar a la concentración de nitratos y nitritos se ha podido constatar tanto en ensayos en laboratorio como en experiencias de campo, que no existe ningún tipo de perturbación que incida sobre estos dos iones. Para evitar estas perturbaciones se propone un método de lavado de las cápsulas utilizando una solución de HCl 1N o ácido nítrico con un posterior lavado con agua destilada, aunque se puede producir contaminación por cloro o nitrógeno de la cápsula si el lavado posterior con agua destilada no se lleva a cabo de forma exhaustiva, por lo que parece aconsejable realizar este lavado solamente con agua destilada. En trabajos realizados en condiciones de campo donde se han comparado cápsulas de cerámica con cápsulas de PTFE (politetrafluoroetano) no se han detectado estos procesos de sorción pues no se han apreciado diferencias entre la composición de las muestras de agua intersticial recogidas en los diferentes tipos de cápsula, sobre todo en el caso de aguas con altas concentraciones. Otra experiencia interesante se realizó instalando un tomamuestras de cerámica de tal modo que en épocas de ascenso del nivel freático el tomamuestras recogía agua de la zona saturada. Se comprobó, comparando la composición química de la muestra de la cápsula con una muestra de agua subterránea recogida directamente, que existía una disminución en el contenido de potasio, fosfato y sodio y un aumento en magnesio y sulfato en el agua recogida con el tomamuestras. No se apreció ningún cambio apreciable en la concentración de nitratos ni en la conductividad. Para la instalación de estos tomamuestras hay que realizar una perforación, lo cual produce en ocasiones una perturbación del medio sólido que da lugar a la existencia de flujos preferenciales paralelos al tomamuestras. También existe la posibilidad de que los poros de la cerámica sufran colmatación cuando en el terreno exista gran abundancia de arcillas y limos y en el agua presencia de bacterias. Cajas lisimétricas Las cajas lisimétricas o lisímetros recogen el agua que circula en el suelo por gravedad, por lo que permite cuantificar la recarga profunda y el balance hídrico. El problema que presenta este método es que sólo se obtiene muestra del agua gravífica, muy poco volumen de muestra y, además, la instalación de estos tomamuestras produce una importante alteración de la estructura del suelo. Ensayos destructivos de suelo La obtención de agua intersticial a partir de muestras de suelo plantea diversos problemas, como son la elección de la técnica más adecuada para la toma de muestras, el transporte y el almacenamiento, así como la utilización de un método idóneo para la extracción del agua intersticial del terreno y, por tanto, de los compuestos disueltos en ella o absorbidos en el terreno. Asimismo, al tratarse de un ensayo destructivo tiene carácter irrepetible. Ante estos problemas, algunos autores consideran que, en comparación con los muestreos con cápsulas de succión, los errores suelen ser más grandes ya que los métodos de preparación en laboratorio generan numerosas distorsiones, a pesar de las pocas alteraciones que provoca este tipo de muestreo en la composición química de la muestra. La toma de muestras de suelo se puede llevar a cabo mediante la utilización de barrenas o sondas que permiten obtener muestras bien con la textura alterada o en continuo. Si se emplean sondas y barrenas helicoidales se tiende a producir una mezcla de suelo de diferentes

profundidades y además no se conservan las características texturales originales. Otros tomamuestras son los de pared delgada o hinca, de pistón y la sonda helicoidal con tomamuestras, los cuales permiten obtener muestras inalteradas. Otro medio es el muestreo directo en fosas pedológicas con el cual se obtienen muestras no alteradas en los diferentes horizontes del suelo. Existen varios métodos de extracción del agua intersticial en muestras de suelo; los más utilizados son el centrifugado, dilución, compactación mecánica, lixiviado, desplazamiento mediante líquidos inmiscibles y extracción al gas. La elección del método más adecuado será función de los objetivos de la investigación, de las condiciones propias de la técnica de extracción y de las características de la muestra y de la solución a extraer. Este método permite obtener medidas bastante fiables, pero existen problemas de representabilidad de la muestra; además, el muestreo es puntual en el tiempo y en el espacio y en numerosas ocasiones se necesita un importante volumen de suelo para obtener suficiente muestra de agua para su posterior análisis. Con este tipo de muestreo se extrae agua con un mayor tiempo de residencia (circulación lenta) y por tanto con un mayor grado de mineralización. Guimerà (op. cit.) realizó un estudio comparativo entre muestras de agua intersticial recogidas con cápsulas de cerámica y en muestras extraidas de suelo. Comprobó la existencia de significativas diferencias en la composición química del agua, sobre todo con respecto al contenido catiónico, debido, por una parte, a la adsorción parcial de los cationes en la cápsula y por otra, a que el agua muestreada en cápsula corresponde al agua contenida en la fracción porosa más accesible (agua de renovación rápida) mientras que el agua extraída del suelo procede del agua de renovación rápida y lenta y, por tanto, no totalmente accesible a la cápsula. Con respecto al ión nitrato no observa ninguna diferencia apreciable en su contenido. En otro estudio comparativo de la misma naturaleza, centrado en nitratos, se constataron diferencias en el contenido en función del tipo de muestreo, pero se consideró que eran debidas fundamentalmente a la variación espacial de la distribución del nitrato en el suelo y por tanto, si el muestreo de suelo se hubiese llevado a cabo a pocos centímetros del punto en que se encontraba situada la cápsula cerámica estas diferencias podrían haber sido menores. La mayoría de autores aquí citados señalan que, a pesar de todos los inconvenientes, el uso de cápsulas de succión de cerámica porosa es el método más fácil, cómodo y económico de obtener muestras de agua intersticial. Algunos autores sugieren algunas normas para paliar algunos de los inconvenientes que existen; estas normas son: utilizar periodos de muestreo cortos, una longitud del tomamuestras uniforme, aplicar la misma succión a todas las cápsulas, realizar experiencias en laboratorio (test) con las cápsulas a utilizar considerando el tipo de suelo, los iones a estudiar, así como sus concentraciones. También se aconseja, en la medida en que sea posible, emplear dos o más tipo de técnicas de muestreo para de este modo evaluar los resultados obtenidos con cada tipo de muestreo y poder tener de este modo un mejor conocimiento de la química del agua intersticial .

Medición de constituyentes inestables

Cuando se trata de conocer las características físico-químicas de muestras de agua de un acuífero, es necesario recordar que algunas propiedades o constituyentes del agua subterránea pueden variar con el almacenamiento de la muestra incluso, a los pocos minutos de su recogida. La temperatura puede ser un buen ejemplo pero no el único: parámetros como la conductividad, pH, gases disueltos y bicarbonato también sufren importantes modificaciones con el tiempo. Estos parámetros deben ser analizados "in situ" con metodologías simples pero fiables. La temperatura es un parámetro fácil de determinar, de bajo coste y que puede proporcionar excelente información. Además, su control es necesario para determinar con precisión otros parámetros, como es la conductividad. Normalmente, se mide con un termómetro sencillo, que debe tener una precisión mínima de 0'1 °C. Las sondas de temperatura, o de temperatura y otros parámetros, son más adecuadas ya que permiten controlar no sólo una muestra sino que con el cable adecuado, pueden efectuarse registros verticales en toda la columna del pozo. Especial interés tienen estos registros en acuíferos costeros afectados por salinización, ya que la distribución de temperaturas se ajusta bastante bien a la de salinidades. La metodología es sencilla y no requiere precauciones especiales salvo el buen calibrado del termómetro o sonda y el equilibrio térmico entre el aparato y el agua.

La conductividad también es fácil de determinar con conductímetros de campo o sondas de conductividad que deben estar bien calibradas con soluciones standard de KCL. Normalmente, los conductímetros dan las medidas en uS/cm convertidos directamente a 25° C. En la práctica, será necesario enjuagar el electrodo con la propia agua a muestrear, medir la temperatura del agua (normalmente con el mismo aparato) y ajustar el selector de temperatura al valor obtenido. El valor del pH puede estar influenciado por factores tales como presión, temperatura, luz solar, etc... por lo que es necesario determinarlo "in situ". Para posteriores cálculos hidroquímicos, sobre todo los referentes al equilibrio carbonatado, no pueden admitirse valores de pH que no se hayan determinado "in situ". La concentración de ión bicarbonato también debe, por las mismas razones, ser determinado "in situ". El método volumétrico con naranja de metilo es fácil y sólo requiere cierta destreza en la determinación del punto de viraje. El ión carbonato sólo estará presente, normalmente, cuando el pH es superior a 8'2. De manera general, cuando el pH sea cercano a 8 pueden añadirse unas gotas de solución alcohólica de fenoltaleína y si se obtiene color rosado, hay que valorar la presencia de carbonatos. El anhídrido carbónico es de difícil determinación y normalmente se calcula por medio de programas de equilibrio químico ( WATEQF, GEOCHEM) en los que se hace intervenir el pH, temperatura, carbonatos y bicarbonatos. Finalmente, el oxígeno disuelto se suele determinar con electrodos selectivos, ya que el método de Winkler resulta algo engorroso en el campo.

Recogida y conservación de muestras Las técnicas de recogida de muestras son simples pero no por ello carentes de importancia. Es necesario seguir unas normas que se refieren a la preparación del recipiente, tipo de recipiente, llenado y tratamiento de las muestras. El recipiente puede ser de vidrio o de polietileno. En todos casos debe estar bien limpio y debe ser enjuagado dos o tres veces con la propia agua a muestrear. La limpieza debe hacerse con ácido (HNO3 1:1) y después con agua destilada. En la mayoría de los casos es más recomendable el polietileno por su comodidad de manejo, pero en otros, como es el caso de las muestras para la determinación de plaguicidas, es preferible el vidrio. En otros casos, como cuando se pretende medir con precisión gases disueltos o la DBO, se deben usar botellas de cuello ancho con tapón esmerilado y biselado para poder cerrar sin dejar ninguna burbuja de aire (botellas Wrinkler). En cuanto al llenado, es preciso que estén totalmente llenas las botellas y perfectamente cerradas. De esta manera se evitan alteraciones del pH, CO2, gases, alcalinidad y calcio. Para algunas determinaciones, como metales pesados, es conveniente tomar una doble muestra y en una de ellas, estabilizar dichos metales mediante acidificación, que puede hacerse con HCl ó HNO3. En casos excepcionales, sobre todo en verano, las muestras deben conservarse en nevera portátil hasta su llegada al laboratorio. Esto es especialmente importante para muestras en la que haya que realizar análisis bacteriológicos (tomados en botellas estériles) o para determinaciones muy precisas en las que cambios térmicos pueda provocar variaciones iónicas indeseables. Una vez las muestras en el laboratorio, han de seguirse las normas básicas de almacenamiento y análisis que escapan a los objetivos de este curso (ver recomendaciones en el Standard Methods) MUESTREO DE AGUA SUBTERRANEA. Representatividad de las muestras Frecuentemente, las muestras de agua subterránea se obtienen de pozos agrícolas o de abastecimiento urbano. Estos pozos suelen tener una gran longitud de tubería

ranurada, por lo que la muestra obtenida es realmente una muestra integrada de todo el espesor ranurado. A veces, incluso, a lo largo de la rejilla existen variaciones de litología que pueden aportar notables variaciones hidroquímicas (Fig1,a). Este tipo de muestras pueden ser útiles para identificar modelos hidroquímicos regionales y son las que comúnmente son utilizadas para estudios de control de calidad general. Conviene tener en cuenta que si el pozo de muestreo no ha sido utilizado recientemente, el agua almacenada en el propio pozo puede haber sufrido algunas alteraciones físico-químicas (temperatura, pH, O2 disuelto...), por lo que se aconseja no tomar la muestra hasta que se haya bombeado, al menos, un volumen de agua triple del almacenado en el sondeo. Q Q N.P. Rejilla corta

Rejilla larga

a

b

En muchos casos la composición de las aguas subterráneas muestran importantes variaciones con la profundidad, incluso a pequeña escala; las muestras integradas representan entonces una mezcla de distintas aguas (Fig1,b). Son diversos los procedimientos utilizados para el muestreo a profundidades específicas. El más sencillo y económico de todos, utilizable en pozos no instalados, consiste en la utilización de tomamuestras de apertura controlada, que son botellas cilíndricas que se descienden en el interior del pozo hasta la profundidad deseada y que pueden ser accionados por dos mecanismos distintos: se descienden cerrados y se abren mediante el envío de una pieza pesada (mensajero) que al percutir accionan un muelle que abre la botella por su parte superior lo que permite la entrada de agua a su interior; el segundo sistema consiste en bajar el cilindro abierto por sus dos extremos, de manera que se permite el paso del agua por su interior hasta que se alcanza la profundidad deseada y se envía el mensajero que cierra el cilindro y atrapa el agua en su interior. Este segundo sistema es el más aconsejable puesto que perturba menos la estratificación hidroquímica original. Otros procedimientos más específicos y caros consisten en la instalación permanente de piezómetros especialmente diseñados, que pueden ser convencionales, múltiples y con packers. El sistema para la elevación del agua es mediante inyección de aire (air lift) o succión por aplicación de vacío, que es operativo hasta unos nueve metros de profundidad, pero puede provocar la desgasificación de la muestra y conducir a valores erráticos de gases disueltos, pH y compuestos orgánicos volátiles. Un mecanismo más sofisticado y que causa menor distorsión es la introducción de un perqueño recipiente en el fondo del piezómetro que es elevado a la superficie por aplicación de un gas inerte, como nitrógeno o argon.

n.p.

n.p.

packers

a

b

c