t_05_monitoreo calidad del agua ii - calidad

CALIDAD DE LAINFORMACIÓN

Monitoreo de la Calidad del Agua

Ing. Pavel Alfredo Aquino Espinoza

Aseguramiento y Control de CalidadQA/QC

Control y Aseguramiento de la Calidad en Monitoreo deCalidad del Agua es importante !!!

Los pronósticos serán tan buenos como la calidad de losdatos obtenidos

Ing. Pavel Aquino Espinoza 2

Datos malos son carosLa incertidumbre conlleva a mayores

gastos en los Planes de Manejo Ambiental(Programa de Monitoreo)

Aseguramiento y Control de CalidadQA/QC

• El objetivo del programa de QA/QC es generarconfianza en que el muestreo de campo y los análisis delaboratorio arrojaran resultados confiables yrepresentativos

– QA/QC en campo

– QA/QC en el laboratorio


• El programa de QA/QC en campo involucra el asegurarque se colecten muestras de calidad de aguarepresentativas entrenando adecuadamente al personalde muestreo y colectando muestras blanco y duplicadopara confirmar la representatividad de las muestrasindividuales

Aseguramiento de Calidad en Campo (ACC)

• Proceso sistemático que, junto con los programas de aseguramiento del laboratorio ydel manejo de datos, confiere un grado de confianza en la viabilidad de los datos

• La calidad de los datos generados en el laboratorio depende de la integridad de lasmuestras que llegan al laboratorio desde el campo.

• Para evitar la contaminación y/o deterioro de una muestra deben tomarse las siguientesprecauciones básicas:

- El personal involucrado en procedimientos de campo debe tener el entrenamientoadecuado.

- Las muestras deben ser colectadas de acuerdo con el Plan de Monitoreo.

- Los métodos de muestreo deben ser aplicados consistentemente entre losdiferentes sitios a lo largo del estudio a menos que por alguna razón (por ejemploseguridad del personal) se deba hacer una modificación

- Los parámetros de campo deben ser tomados directamente en el cuerpo de aguaque esta siendo monitoreado o en un contenedor para sub-muestras por separado(baldes, receptáculos, etc).

- Solo debe emplearse la botella de muestreo recomendada para cada análisis.

- Los preservantes deben ser de grado analítico y libres de contaminación segúncertificación del laboratorio analítico. Se recomienda trabajar con laboratoriosacreditados por INDECOPI.

4Ing. Pavel Aquino Espinoza

Aseguramiento de Calidad en Campo (ACC)

• La porción interna de la botella de muestreo (y preservante) y lastapas no deben ser tocadas con nada diferente a la muestra ypreservante

• Mantener las botellas de muestreo en un ambiente limpio

• Las muestras no deben ser colectadas cerca de productos quepuedan contaminar la muestra

• Las unidades de filtro y los aparatos relacionados debe mantenerselimpio, usando procedimientos rutinarios como lavado con ácido yenjuague con agua de-ionizada

• Nunca se debe permitir que las muestras se calienten

• Las muestras deben ser enviadas al laboratorio sin demora

• El personal de muestreo (o muestreadores) debe mantener sus manoslimpias y abstenerse de comer o fumar mientras se manipulan lasmuestras de agua


Control de Calidad en Campo (CCC)

• El control de calidad en campo requiere el envío de muestras tipo blanco yreplicas para probar:

– La pureza de los preservantes químicos;

– La contaminación de las botellas de muestreo, papel filtro, equipo defiltrado u otro equipo que es usado en la colección de la muestra,manipulación y transporte;

– Otros errores aleatorios o sistemáticos que ocurren desde la hora demuestreo hasta la hora del análisis.

• El CCC es realizado por medio del uso de muestras blanco y réplicas paraverificar la validez de los resultados del monitoreo.

• El momento y la frecuencia de toma de muestras blanco y réplicas seestablecen en el Programa de Monitoreo.

• Generalmente las muestras blanco y réplicas constituyen entre el 10% y 20%del total de las muestras colectadas en un programa de monitoreo


Muestras Blanco

• Son empleadas para identificar posible contaminación contaminación generada duranteel transporte o durante la colección de la muestra.

– Blancos de Viaje

– Blancos de Campo

– Blancos de Equipo

• Blancos de Viaje:

– Usados para detectar alguna contaminación resultante del transporte de las botellasdesde el laboratorio hasta el campo y desde el campo hasta el laboratorio;

– El laboratorio debe preparar un blanco de viaje de cada botella de muestreoincluida en un set de muestreo;

– Los blancos de viaje deben prepararse con agua desionizada, y cuando seanecesario, filtrada y preservada de acuerdo con las muestras que serán colectadasen campo;

– Las botellas deben estar selladas y el sello no debe ser abierto hasta que lasbotellas retornen al laboratorio;

– Los blancos de viaje deben ser analizados para el mismo set de parámetros de lasmuestras colectadas en campo durante el programa de monitoreo.


Muestras Blanco• Blancos de Campo:

– Usados para identificar alguna contaminación que pueda ocurrir mientraslas muestras son colectadas;

– Son analizados para el mismo set de parámetros que las otras muestrascolectadas durante el programa de muestreo;

– Son preparados llenando cada botella del set de muestreo con agua de-ionizada en una de las estaciones de monitoreo;

– Las técnicas de preservación usadas en la colección de muestras de aguasuperficial pueden ser utilizadas durante la preparación del blanco decampo;

– Los blancos de campo deben ser etiquetados en forma similar a las otrasmuestras y de tal manera que no puedan ser distinguidos de las demásmuestras por el laboratorio.


Muestras Blanco

• Blancos de Equipo:

– Son muestras de agua desionizada que han sido usada para enjuagar el equipo demuestreo tales como aparatos de filtrado y medidores de parámetros de campo

– Son usados en el proceso descontaminación de los equipos

– Las muestras blancos de equipo se preparan de la siguiente manera:

• Durante el enjuague final de la descontaminación del equipo de campo,decantar el agua (desionizada) dentro de las botellas de muestreo;

• Analizar el blanco de equipo para el mismo set de parámetros que lasmuestras colectadas en campo;

– Blancos de equipo empleados en campo para los equipos de filtrado puedenprepararse así:

• Pasando agua desionizada por el aparato de filtrado de la misma forma que sehace para la toma de muestras, luego de la descontaminación;

• Analizar el agua filtrada para el mismo set de parámetros que las muestrasfiltradas colectadas en campo.

– Los blancos de equipo de los aparatos de filtrado deben ser colectados luego de ladescontaminación del aparato entre la toma de dos muestras de agua.

– Donde se requiera, debe agregarse preservante a la muestra de filtración


Muestras Replicadas

• Las muestras replicadas son usadas para probar la precisión delproceso de muestreo y medición; y pueden ser usadas como unarevisión adicional de posible contaminación de la muestra.

• Las muestras replicadas deben ser etiquetadas de forma tal que nopuedan ser identificadas como réplicas por el laboratorio analítico.

• Los dos tipos más comunes de muestras replicadas son: muestrassimultáneas y muestras divididas.

– Muestras simultáneas• Duplicados colectados al mismo tiempo y en la misma ubicación y tienen por

objeto que sean idénticas.

• Esenciales en la documentación de la precisión de todo el proceso demuestreo y analítico (laboratorio) de la muestra.

• Las botellas deben ser llenadas simultáneamente cuando se colectan muestrassimultáneas.

• Para los parámetros que requieren filtración, la solución filtrada debe serrepartida entre las dos botellas de muestras replicadas.


Muestras Replicadas

– Muestras divididas:

• Son muestras replicadas tomadas en el mismo contenedor yanalizadas independientemente por uno o más laboratorios;

• Son usadas para identificar la magnitud de los errores debidosa la contaminación, errores aleatorios y sistemáticos, y algunaotra variabilidad que pudiera ocurrir luego de la hora demuestreo hasta el análisis en el laboratorio;

• Son comúnmente usadas para comparar la precisión de dos omás laboratorios analíticos.


Aseguramiento y Control de la Calidad (QA/QC) en elLaboratorio

• Los laboratorios tienen sus propios programas internos de QA/QC;

• Estos procedimientos deben revisarse antes que el laboratorio sea contratado

• Los laboratorios analíticos deben realizar análisis de concentraciones químicas usandoProcedimientos Operativos Estándar y deben estar acreditados de acuerdo con elEstándar Internacional ISO/IEC 17025 (Requisitos Generales para la Competencia delos Laboratorios de Ensayo y Calibración) en Perú los métodos de ensayos deben estarAcreditados por el INDECOPI.

– Muestras Adicionadas

• Son un método para probar la precisión analítica del laboratorio

• El propósito de una muestra adicionada es revelar algún error sistemático (osesgo) en el método analítico

• La muestra adicionada es preparada por el laboratorio analítico o puede serpreparada por el grupo de campo

• Las muestras adicionadas se preparan añadiendo una cantidad conocida de unanalito representativo de interés para la muestra como medición del porcentajede recuperación

• La selección de los componentes de la muestra adicionada, las cantidades yconcentraciones deben ser determinadas por el laboratorio analítico


Validación de Datos

• La validación de datos es importante para determinar la confiabilidad de losresultados analíticos

• La validación de datos típica puede llevarse a cabo de esta forma:

– Precisión

• Habilidad de producir el mismo resultado

• Diferencia Relativa Porcentual (DRP)

100

2

)21(

21%

CC

CCDRP



• La validación de los datos es importante para determinar la confiabilidad delos resultados analíticos

• La validación de datos típica se lleva a cabo de esta manera:

– Exactitud

• Es la habilidad de medir correctamente una cantidad conocida

• Es determinada mediante muestras adicionadas con unaconcentración conocida, y la comparación de los resultados analíticoscon el valor conocido

– Representatividad

• Es el grado en que los datos representan una población característica,un control de proceso o una condición ambiental con exactitud yprecisión

– Comparabilidad

• Es alcanzada por medio del uso de los mismos métodos de colecciónde las muestras y análisis que fueron usados previamente, por mediodel uso de personal entrenado y siguiendo los ProcedimientosOperativos Estándar



• Como mínimo, los datos recibidos del laboratorio analítico deben servalidados por un especialista en calidad de agua para asegurar que ellaboratorio haya cumplido los requerimientos específicos del proyectoy haya usado métodos analíticos acreditados.

• La validación de los datos debe incluir la evaluación de:

• Tiempos de retención

• Resultados de las muestras de aseguramiento de la calidad encampo (blancos de campo y replicados)

• Resultados de las muestras de aseguramiento de la calidad enel laboratorio

• Todas las verificaciones de control de calidad deben encontrarsedentro de los límites de control especificados por el laboratorioanalítico


EN RESUMENQA/QC


• Procedimientos de monitoreo

• Cadenas de custodia

• Muestras QA/QCMonitoreo

• Evaluación de resultados de muestras QA/QCResultados

• Revisión de datos (control de calidad)Manejo

Muestras QA/QC


• Muestra repetida que es enviada al laboratorio con otronombre. Laboratorio no conoce qué muestra es.Duplicado de Campo

• Agua desionizada. Se trata como muestraBlanco

• Blanco para evaluar posible contaminaciones durante eltransporte.

Blanco Viajero(transporte)

• Blanco para evaluar posible contaminaciones durantetoma de muestraBlanco de campo

• Blanco para evaluar posible contaminación por elequipo empleado en el muestreoBlanco de Equipo


Evaluación deResultados de

Calidad de Agua

¿Cómo hacemos el QA/QC?

Balance de Carga

Electroneutralidad:

• Cationes y Aniones deben estar en igualconcentración

OJO:

• Análisis completos

• Se expresa en meq/L


Balance de CargaCálculo de la Electroneutralidad:

Según la siguiente fórmula

Evaluación:

• El porcentaje de la diferencia depende de la sumade aniones. Como criterio se pueden utilizar losiguiente:


Suma de Aniones (meq/l) Diferencia Aceptable

0 – 3,0 +/- 0,2 meq/l

3,0 – 10,0 +/- 2 %

10,0 – 800 +/- 2 – 5 %

Unidad CATIONES ANIONES

Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Cl- HCO 3- SO42- NO3

-

Conc. mg/L 29,44 4,43 24,0 146 6,0 ND 479 0,43

PesoMolecular

mg/mmol 23 39 24,3 40 35,5 61 96 62

Molaridad mmol/L 1,28 0,11 0,99 3,65 0,17 0,0 4,99 0,01

Normalidad meq/l 1,28 0,11 1,97 7,29 0,17 0,0 9,97 0,01

10,65 10,15


Diferencia: 0,50

E.N% = 2,40 %

Balance de Carga

Unidad CATIONES ANIONES

Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Cl- HCO 3- SO42- NO3

-

Conc. mg/L 23 12 27 42 72 65,3 15 1,6

PesoMolecular

mg/mmol 23 39 24,3 40 35,5 61 96 62

Molaridad mmol/L

Normalidad meq/l


Diferencia: ¿? (Error: ¿? %)

Balance de Carga

Ejercicio: Contando con la información de concentración deaniones y cationes, realice el respectivo balance de carga,encontrando la diferencia y el porcentaje de error

Diferencia Porcentual Relativa (DPR)

Diferencia entre valores de la muestra originaly duplicado no debe ser significativa


• Se debe tener en cuenta que Valorespequeños DPR grandes. Entonces sólovalores mayores a 5 x LDM.

• No se calcula DPR si hay valores por debajodel LDM.

• No es aplicable a parámetros que no estánuniformemente distribuidos (p.e. coliformes,TSS).


Diferencia Porcentual Relativa (DPR)

Diferencia Porcentual Relativa(DPR)

Parámetros Unidades Límite deDetección

5 x LDM AS-BA-01 AS-BA-02 DPR

SólidosTotales

Disueltos

mg/L 10 50 35420 36940 4,20

SólidosTotales

Suspendidos

mg/L 3,0 15 1252 704 56,03

Sulfato mg/L 10 50 2698 2736 1,4

Sulfuro mg/L 0,002 0,01 <0,002 <0,002

Cianuro Libre mg/L 0,005 0,025 <0,005 <0,005

Fósforo Total mg/L 0,03 0,15 10,6 3,62 98,17

NitrogenoAmoniacal

mg/L 0,04 0,2 0,05 0,04 **


Diferencia Porcentual Relativa(DPR)

Parámetros Unidades Límite deDetección

5 x LDM PT-BA-01 PT-BA-02 DPR

SólidosTotales

Disueltos

mg/L 10 50 2720 2718 ¿?

SólidosTotales

Suspendidos

mg/L 3,0 15 1520 840 ¿?

Sulfato mg/L 10 50 1520 1521 ¿?

Sulfuro mg/L 0,002 0,01 <0,002 <0,002 ¿?

Cianuro Libre mg/L 0,005 0,025 <0,005 <0,005 ¿?

Fósforo Total mg/L 0,03 0,15 15 4 ¿?

NitrogenoAmoniacal

mg/L 0,04 0,2 0,05 0,04 ¿?


Ejercicio: Determine la Diferencia Porcentual Relativa de lassiguientes concentraciones:

• El manejo de datos y de información esimportante.

• Durante los años se generan inmensacantidades de datos (cementerio de datos)

• Grandes cantidades de datos, pero pocacantidad de información.


Manejo de Información (Datos)

¿Qué debe permitir hacer la base de datos?

• Almacenar los datos de manera ordenada

• Realizar análisis de datos y obtenerinformación

• QA/QC de los datos

• Realizar búsquedas y encontrarlasoportunamente (tiempo real de ser el caso)

• Preparación de gráficos para presentaciónde los datos.


Base de Datos

Hay muchos programas comercialesque gestionan base de datos

EQ-WIN (Un ejemplo)

• EQWin es unaherramienta que seusa para manejo deuna base de datos.

• EQWin no es unabase de datos.


HerramientasArc

Mapas Otros

Base de datos

EQWin

Datos de Campo

Curtain of confidence

Curtain of confidence


Reporte por fechas


Análisis de Varianza


Detalles de las muestras


Gráficos


• ¿Cómo se presentan los resultados?

- Tablas Generales

- Tablas Resumen

- Gráficos


PRESENTACIÓN DERESULTADOS


Tablas Resumen


Gráficos Concentración vs Tiempo

Concentraciones a lo largo del año

• Establecer rápidamente patronesestacionales

• Identificar errores analíticos

• Permite relación entre diversos parámetros



Gráficos Resumen / Cuencas

Por estación, datos estadísticos

• Establecer patrones en la cuenca

• Identificar pasivos o actividades

• Identificación de dispersión de los resultados


No hay resultados

¿Y ahora quién podráayudarnos?

¡¡ Consultar base de datosexistentes !!


Fuentes de Datos Hidrológicos

Datos Regionales: extensos registros de largo plazopero no específicos al sitio

– SENAMHI

– ONERN / SERNANP

– Empresas Generadoras de Energía

– Autoridad Nacional del Agua

– Empresas mineras

– EIA aprobados por el MEM

Datos del Sitio: registros específicos del sitio, pero decorto plazo


Sistemas de InformaciónAmbiental

• SIAM (MEM)

• SINIA (MINAM)

• Programa de Vigilancia de Calidad de CuerposHídricos y Vertimientos (ANA)

• Vigilancia Sanitaria (DIGESA)


Sistemas de Información Ambiental -MEM

Objetivos

• Contar con información para el control de efluentes;

• Hacer seguimiento al desempeño de las empresasy consultoras;

• Contar con información oportuna;

• Herramienta para el MEM y terceros.

• Herramienta para actualización de LMP.

Módulos

Estudios

Monitoreo

• Informes• Estado• Evaluador• Consultor

• Puntos de Control• Unidad• Empresa• Tipo• Consultoras


Módulos

Empresas

Informes

• Estudios entregados

• Ficha General

• Puede preparar informes

• Se podría hacer seguimiento


Cartografía Digital


Punto de Control de Empresas


Informacióngeográfica de

Puntos deControl


CuencasHidrográficas

a nivelNacional


• Facilita la sistematización,acceso y distribución de lainformación ambiental;

• Acceso sobre aire, agua,suelo, biodiversidad,residuos sólidos, entre otros.

• Información compuesta porindicadores como mapastemáticos, documentoscompletos, informes sobre elestado del ambiente,legislación ambiental entreotros.

Sistemas Nacional de InformaciónAmbiental - MINAM


Fuentes de Contaminación

Vigilancia de Calidad de los Recursosagua, aire y suelo - DIGESA

• Vigilar la calidad de los recursos agua, aire y suelo paraidentificar riesgos a la salud pública.

• Controlar las actividades que puedan alterar la calidadambiental.

• Conducir el sistema de registro y control de vertimientos enrelación a su impacto en el cuerpo receptor; así como elregistro y control de plaguicidas de uso doméstico y en saludpública.

• Evaluar los riesgos ambientales y verificar el cumplimiento delos estándares de calidad ambiental para la protección de lasalud



Vigilancia de Calidad de los Recursosagua, aire y suelo - DIGESA


• Obtener informaciónde cuerpos de aguaimportantes

• Presentar informes


Paciencia y buen humor ……..

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