Muestreo y caracterización de un sitio

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)

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