MANUAL PARA LA EXTRACCIÓN DE DIFERENTES CAPAS DE SUBSUELO, LA REALIZACIÓN DE ANÁLISIS Y LA DETECCIÓN DE ELEMENTOS NOCIVOS EN EL TERRENO


Mediante este manual aprenderás a realizar los diferentes pasos del proceso de sondeo de subsuelo: extracción, selección, procesado de las muestras, envío a laboratorio y mantenimiento de la cadena de custodia.

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MATERIALES NECESARIOS

  • Tubo PVC de 1m de largo y de 6,5cm de diámetro.
  • Cinta americana, (3 metros por cada tubo).
  • Cutter y sierra.
  • Golpeador con amortiguador (ej: tabla con una zona amortiguada, para colocar sobre el tubo y golpear con la maza para undirlo).
  • Pala pequeña.
  • Maza corta.
  • Hilo de sedal.
  • Bolsas con cierre hermético.
  • Paletas de plástico o cuchillos desechables.
  • Cinta métrica o regla.
  • Rotulador permanente.
  • Tamiz (diámetro de 1mm a 0,6mm).
  • Báscula.
  • Guantes de trabajo.
  • Guantes de nitrilo sin polvo.
  • Mascara de protección respiratoria (nivel min. De protección FPP2).
  • Botas de agua.
  • Gafas de protección.
  • Cuaderno de campo + lapiz.
  • Mochila para el transporte del equipo a la zona de extracción.
  • Kit de limpieza (pulverizador con ethanol, balletas o papel de cocina).
  • Cuencos de cristal o Pirex.
  • Mortero.


ANTES DE COMENZAR

  • Considera el espacio a investigar como un espacio a priori contaminado y por lo tanto potencialmente peligroso para tu salud.
  • Protege tu piel del contacto con los materiales recogidos durante el muestreo.
  • Emplea elementos de protección, principalmente guantes, mascarilla, gafas y botas de goma.
  • Siempre que sea posible, realiza esta actividad en grupo para evitar encontrarte sola en una situación peligrosa.


PREPARACIÓN DE LOS MATERIALES

Cortar el tubo de 75cm a 1m de largo y después cortarlo longitudinalmente en dos mitades iguales, de extremo a extremo.

Cortar el tubo longitudinalmente

Limpiar el tubo con ethanol o en su defecto, agua y jabón. Utilizar la cinta americana para unir de nuevo las dos mitades cortadas firmemente, reforzando los bordes de los dos extremos del tubo.
Une las dos partes del tubo con cinta americana

Envolver el tubo en film transparente, y mantenerlo precintado hasta su utilización sobre el terreno. Cada vez que se reutilice el tubo, repetir el proceso de limpieza y precintado.


DETERMINANDO EL LUGAR DE LA EXTRACCIÓN

Para determinar el lugar de la extracción podemos emplear distintas técnicas. En el presente manual empleamos la más sencilla y que requiere la menor cantidad de extracciones pero es posible realizar multiples extraciones aleatoriamente (fig. A y B) o sistemáticamente empleando una cuadrícula (fig.C).

Para aprender sobre técnicas más avanzadas de muestreo descarga la Guía de muestreo de suelos de la Environmental Protection Agency (EPA) al final de este manual.

Métodos para la determinación del lugar del muestreo

Nos centraremos en el ejemplo D: elección de la zona de extracción por conocimiento previo de contaminantes en el área; jugdmental sampling según la EPA.

En el caso de este manual, nuestra área de investigación es el cauce del Río Guadarrama a su paso por Collado Villalba. La extracción fue realizada junto al río, más abajo de una depuradora de aguas de la empresa Pública Canal de Isabel II.

Durante la investigación de ríos y otras masas de agua propensas a la sedimentación de materiales sólidos, es conveniente elegir el lugar en zonas de meandro donde la corriente no sea tan fuerte y permita una mayor sedimentación de los residuos.

Es recomendable realizar varias catas con la pala antes de introducir el tubo para evitar zonas rocosas.

No aproximarse demasiado al río para evitar la presencia de agua en estratos próximos a la superficie.


EXTRACCIÓN DE LAS MUESTRAS

Elegir el lugar para la extracción y antes de comenzar con la introducción del tubo en el terreno cavar un poco con la pala junto a la zona elegida para comprobar las condiciones del terreno: presencia de piedras, agua a pocos centímetros de la superficie…

Antes de comenzar marca el tubo con una flecha en dirección de abajo arriba para evitar confundir los dos extremos del tubo.

Herramientas: maza, pala, golpeador y tubo de extracción

Una vez elegida la zona, limpiar la superficie y cavar cinco o diez centímetros antes de colocar el tubo para evitar raices de superficie que puedan empujar la muestra.

Colocar el tubo verticalmente sobre la superficie del terreno y empujar, presionar el tubo hacia abajo para que entre un poco en el lodo.

Una vez sujeto, colocar el golpeador sobre el tubo y golpearlo con la maza para ir hundiéndolo en el terreno hasta que toque fondo o se introduzca por completo.

Tubo, golpeador y maza
Dos personas introduciendo el tubo en el terreno

Cavar con la pala alrededor del tubo hasta dejarlo a la vista en toda su longitud para poder extraerlo inclinándolo horizontalmente y evitar así que el lodo salga por el extremo inferior del tubo.

Cavando para extraer el tubo
Punta del tubo enterrado

Transportar el tubo horizontalmente hasta la zona de preparación de muestras.

Equipo para la preparación de las muestras

La preparación de las muestras puede realizarse en el lugar de la extracción o en nuestro laboratorio o casa. Ambos tienen pros y contras. Si transportamos el tubo lleno hasta nuestro laboratorio corremos el riesgo de desplazar el contenido de la muestra y que se mezcle. Si la muestra es muy solida y no se desplaza, en nuestro laboratorio tendremos unas condiciones de trabajo más adecuadas.

Por otro lado, realizar la preparación de las muestras en el lugar de la extracción permite evitar el riesgo de desplazamiento interior de la muestra pero ofrece un espacio de trabajo menos apto para su realización.


PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS

Es necesario ponerse los guantes de nitrilo y evitar contacto con la muestra potencialmente tóxica y contaminarla con materiales presentes en nuestras manos.

Con el tubo en posición horizontal cortar la cinta intentando no hundir el metal del cuchillo en la muestra para no contaminarla.

Personas poniéndose guantes de nitrilo
Cortando el plástico del tubo con una navaja

Cortar la muestra en dos mitades atravesándola longitudinalmente con un trozo de sedal.

Realizar una primera observación y anotar diferencias de color y textura a lo largo de la muestra. En base a esta observación elegiremos las muestras centrales de cada zona diferenciada para enviar a analizar. Una vez recibidos los resultados podemos analizar la sección inmediatamente inferior y superior de la zona donde encontremos presencia de productos contaminantes.

Imagen de diferentes texturas en el interior del tubo

Colocar la cinta métrica o regla de forma que coincida el cero (0 cm.) con la parte superior del sondeo o la zona de superficie.

Utilizando las paletas de plástico ir cortando secciones de 2 cm y evitar retirar la parte de la muestra en contacto con el tubo ya que puede haber sido contaminada con el cutter. Deposita cada capa en las bolsas de plástico.

Se extraen secciones de lodo de 2 cm

Marcar cada bolsa con el nombre del lugar, fecha, hora y altura de la capa.

Limpiar las paletas con ethanol entre sección y sección.

Marcar cada bolsa con la fecha y la capa de terreno
Limpiar las paletas entre sección y sección

Conservar las muestras refrigeradas hasta su envió al laboratorio.

Bolsas con las diferentes muestras de terreno
Transportar las muestras en una pequeña nevera


PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA SU ANÁLISIS EN LABORATORIO

Para su envío a laboratorio las muestras deben ser secadas y tamizadas en la medida de lo posible para obtener mejores resultados y análisis más baratos. Los elementos químicos se adhieren mejor en particulas pequeñas así que enviaremos 3gr de muestra seca en partículas inferiores a 1mm.

Materiales necesarios para la preparación de las muestras

Si no disponemos de horno o microondas podemos secar las muestras de lodo o tierra al aire libre en tarros de cristal o pyrex.

Es posible acelerar el proceso de secado utilizando un horno de cocina o un microondas siguiendo los siguientes tiempos y temperaturas:
  • Horno: 8 horas a 50 grados.
  • Microondas: 5 minutos A 600W.

Elegir las muestras que queremos analizar en función de su profundidad o su diferente color, textura… y depositarlas en un recipiente de cristal o pyrex para introducir en el horno. Deshacer la muestra para facilitar la evaporción del agua.

Bolsas con muestras de terreno
Depositando muestra en un recipiente de cristal
Deshaciendo la muestra con una paleta de plástico
Muestra deshecha en el recipiente de plástico

Introducir la muestra en el horno y una vez seca molerla con un mortero.

Muestra seca en el recipiente de cristal

Tamizar en seco eliminando partículas más grandes de 1mm.

Tamices de diferentes medidas
Muestras seca sobre tamiz de 1 mm
Muestra en polvo callendo en un recipiente de cristal
Tamiz con residuo mayor de 1 mm

Seleccionar 3gr por muestra para su envío.

Depositando muestra en polvo sobre una báscula
Báscula con 3 gramos de muetras

Introducir el material en bolsas identificadas para su envío al laboratorio.

Muestra seca en bolsa indicando fecha, capa y grosor del tamiz empleado

Repetir la operación con tantas muestras como queramos analizar y limpiar el material empleado con ethanol entre muestra y muestra.

Limpiando con ethanol el recipiente de cristal
Limpiando con ethanol las paletas de plástico


ENVÍO DE LAS MUESTRAS AL LABORATORIO

Para el envío de muestras a laboratorio, como ya has aprendido, ha de realizarse un preprocesado para evitar costes y facilitar el trabajo del laboratorio. El coste aumenta si no secamos, molemos y tamizamos la muestra. Es posible enviarla sin secar, moler y tamizar pero no lo recomendamos. El laboratorio realizará este proceso a vuestra costa y el envío será más caro debido al mayor peso del contenido.

Nosotras enviamos las muestras al laboratorio canadiense ActLabs:
ACTIVATION LABORATORIES LTD.
41 Bittern Street, Ancaster, Ontario, Canada, L9G 4V5
TELÉFONO +905 648-9611 or +1.888.228.5227 FAX +1.905.648.9613
E-MAIL Ancaster@actlabs.com WEBSITE www.actlabs.com

El coste de cada muestra es de alrededor de 13€ para un análisis general de compuestos quimicos y metales pesados.

Consulta en este enlace un ejemplo de documentación recibida por parte de ActLabs en anteriores investigaciones:
https://h2o.regist.ro/s/AnalisisAnoia


MANTENIMIENTO DE LA CADENA DE CUSTODIA

La cadena de custodia garantiza la preservación de la integridad de las muestras. Una cadena de custodia adecuada pretende evitar alteraciones, sustituciones, contaminaciones o la destruccion de las muestras.

La cadena de custodia permite igualmente conocer en cualquier momento del proceso, dónde se encuentran las muestras, lo cual garantiza la seriedad y transparencia del proceso.

Utiliza el Registro de Cadena de Custodia para mantener la cadena de custodia de las muestras obtenidas durante tus investigaciones.

Registro de cadena de custodia


REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Guía de muestreo de suelos de la Environmental Protection Agency (EPA)
https://h2o.regist.ro/s/EPAsoilsamplingmanual

Estudio de la contaminación en los sedimentos de los estuarios del País Vasco (1998-2001)
https://h2o.regist.ro/s/SedimentosEuskadi

Secado de muestras de suelo en microondas
https://h2o.regist.ro/s/SecadoEnMicroondas

Manual único de cadena de custodia de evidencias físicas
http://www.mpprijp.gob.ve/wp-content/uploads/2018/05/ManualDeCustodia.pdf

Sampling soils for nutrient management
https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs144p2_051273.pdf

Using the soil sampling toolkit of Publiclab
https://publiclab.org/notes/bronwen/10-19-2018/using-the-soil-sampling-toolkit