Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades MineroMetalúrgicas Informe Final Preparado por: Proyecto PERCAN Consorcio Roche, Golder, ACCC Tel: (+51-1) 618-8760 Preparado: 2011-03-14 Nombre archivo: Protocolo de Monitoreo de Efluentes en Actividades Minero Metalúrgicas PERCAN Coordinación del Proyecto Roche Ltd, Consulting Group 3075, ch. Des Quatre-Bourgeois, Suite 300 Sainte-Foy (Quebec) Canadá, G1W 4Y4 Tel.: (418) 654-9600 Fax: (418) 654-9699 Representante: Christian Bérubé, Vice Presidente Ejecutivo E-mail: Christian.Berube@roche.ca www.roche.ca Golder Associates Ltd. 2390 Argentia Road Mississauga, Ontario Canadá, L5N 5Z7 Tel: (905) 567-4444 Fax: (905) 567-6561 Representante: John Gilby E-mail: John_Gilby@golder.com www.golder.com Association of Canadian Community Colleges 200-1223 Michael Street North Ottawa, Ontario Canadá, K1J 7T2 Tel.: (613) 746-2222 Ext. 3118 Fax: (613) 746-6721 Representante: Paul Brennan E-mail: PBrennan@accc.ca www.accc.ca El Consorcio Roche-Golder-ACCC es la Agencia Ejecutora Canadiense (AEC) para la Fase II del Proyecto PERCAN (2003-2011), en Perú. El liderazgo para el Consorcio ha sido asumido por Roche Ltd, Consulting Group. Oficina PERCAN Av. De Las Artes Sur 285 San Borja, Lima 41 Tel.: (51-1) 618-8760 Directora: Anne Slivitzky E-mail: anne.slivitzky@roche.ca www.percan.ca Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Abril de 2011 Página i PERCAN INDICE INDICE...................................................................................................................................................II 1 INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 1 2 PROGRAMA DE MONITOREO .............................................................................................. 2 2.1 La Red de Monitoreo ................................................................................................ 2 2.1.1 Efluentes Mineros y Puntos de Control ...................................................... 2 2.1.2 Efluentes Mineros y los Puntos de Control ............................................... 7 2.2 Parámetros de Monitoreo ...................................................................................... 9 2.2.1 Parámetros de Monitoreo en los Puntos de Control de Efluentes ................................................................................................................. 9 2.2.2 Parámetros de Monitoreo – Estaciones de Monitoreo en las Aguas Abajo ........................................................................................................ 10 2.3 Frecuencia de Monitoreo ......................................................................................10 2.4 Selección del Laboratorio .....................................................................................11 3 3.1 4 COLECCIÓN DE LAS MUESTRAS........................................................................................13 Preparación de Campo ..........................................................................................13 3.1.1 Observaciones de Campo .............................................................................. 14 3.1.2 Colección de la Muestra ................................................................................. 14 3.1.3 Tipos de Muestras ........................................................................................... 16 3.1.3.1 Muestras Puntuales ............................................................................ 16 3.1.3.2 Muestras Compuestas ....................................................................... 16 3.1.4 Mediciones de Campo .................................................................................... 16 3.1.5 Filtrado en Campo ........................................................................................... 16 3.1.6 Preservación de la Muestra.......................................................................... 17 3.1.7 Etiquetado de la Muestra .............................................................................. 17 3.1.8 Almacenamiento y Envío de las Muestras.............................................. 18 ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD Y CONTROL DE CALIDAD (QA/QC) .............19 4.1 Aseguramiento de la Calidad en Campo ..........................................................19 4.2 Control de Calidad en el Campo..........................................................................20 4.2.1 Muestras Blanco ............................................................................................... 20 4.2.1.1 Blancos de Viaje ................................................................................... 21 4.2.1.2 Blancos de Campo ............................................................................... 21 4.2.1.3 Blancos de Equipo (preparados antes del viaje).................. 21 4.2.2 Muestras Replicadas ....................................................................................... 22 4.2.2.1 Muestras Simultáneas (duplicados de campo) ..................... 22 4.2.2.2 Muestras Divididas ............................................................................. 22 4.3 QA/QC en el Laboratorio.......................................................................................22 4.3.1 Muestras Adicionadas .................................................................................... 22 5 VALIDACIÓN DE LOS DATOS Y REPORTE .....................................................................23 Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página ii Abril de 2011 PERCAN 5.1 Validación de los Datos .........................................................................................23 5.2 Reporte .......................................................................................................................23 6 REFERENCIAS .........................................................................................................................26 FIGURAS Figura 1 Ejemplo de Puntos de Control Recomendados para Efluentes de Labores Subterráneas (modificado de MEM, 1996)........................................................................................... 4 Figura 2 Ejemplo de Puntos de Control Recomendados para Tajos Abiertos (modificado de MEM, 1996) ....................................................................................................................................................... 5 Figura 3 Ejemplo de Puntos de Control Recomendados para Pilas o Botaderos (modificado de MEM, 1996) ....................................................................................................................... 6 Figura 4 Ejemplo de Puntos de Control Recomendados para Instalaciones de Manejo de Relaves (modificado de MEM, 1996) ...................................................................................................... 7 Figura 5 Estaciones de Monitoreo de Calidad de Agua Superficial Aguas Abajo para una Mina Hipotética (modificado de MEM, 1996) ..................................................................................... 8 TABLAS Tabla 1. Descripción de las Estaciones de Monitoreo de Calidad de Agua Superficial ......... 9 Tabla 2. Límites Máximos Permisibles para Efluentes Mineros .................................................... 9 Tabla 3. Frecuencia de Muestreo ............................................................................................................ 11 Tabla 4. Frecuencia de Análisis Químico ............................................................................................. 11 Tabla 5. Frecuencia de Presentación del Reporte ............................................................................ 24 Tabla 6. Formato de Presentación de Resultados Analíticos ....................................................... 24 Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página iii Abril de 2011 PERCAN 1 INTRODUCCIÓN Este documento proporciona directrices sobre la aplicación de los protocolos de monitoreo de calidad de agua aplicables a la industria minera en el Perú para la evaluación de la calidad de los efluentes y cuerpos de agua receptores superficiales. Todos los proponentes de la minería en el Perú tienen la obligación de monitorear la calidad del agua de cualquier efluente líquido en un punto de control aprobado, según el reglamento de los Límites Máximos Permisibles (MPL) para la descarga de efluentes líquidos de Actividades Minero-Metalúrgicas (DS Nº 010 - 2010-MINAM). Los efectos del efluente en la calidad de agua del medio ambiente receptor también deben ser monitoreados en los receptores aguas abajo del sitio minero, según lo dispuesto por los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECA) para el Agua (DS Nº 002-2008-MINAM). La disposición secundaria contenida en la regulación requiere que el Ministerio de Energía y Minas (MEM), en coordinación con el Ministerio del Ambiente (MINAM), apruebe los protocolos de monitoreo de calidad de agua. El siguiente documento presenta un conjunto de protocolos de monitoreo de efluentes y aguas superficiales. Los protocolos esbozados en este documento tienen la finalidad de informar a los reguladores, consultores y otras partes bajo requerimiento legal del MEM, que van a emprender un programa de monitoreo de agua superficial. Los protocolos de monitoreo de calidad de agua subterránea son presentados en un documento separado. Todos los proponentes mineros que descarguen en cuerpos de agua receptores están obligados a monitorear la calidad del agua en Puntos de Control aprobados y en los cuerpos de agua receptores. Los resultados de monitoreo se deben presentar al MEM, quien es responsable de mantener una base de datos de monitoreo de calidad de agua para cada sitio. Los protocolos de monitoreo de efluentes y aguas superficiales detallados en las siguientes secciones de este documento, proporcionan las técnicas de muestreo de agua para asegurar que las muestras colectadas sean representativas y que resultados válidos sean reportados al MEM. Como se presenta en el artículo 3.11 de la D.S. 010-2010-MINAM, sólo las muestras que son colectadas en conformidad con el siguiente protocolo de monitoreo de calidad de agua serán consideradas como válidas. Sin embargo, se reconoce que cada sitio minero es único y se requiere del juicio profesional en el diseño específico e implementación de un programa de monitoreo de calidad de agua superficial. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 1 Abril de 2011 PERCAN PROGRAMA DE MONITOREO 2 El artículo 3.10 de la norma D.S. Nº 010-2010-MINAM dicta que cada proponente minero está obligado a presentar su “Programa de Monitoreo” al MEM. El programa de monitoreo incluirá la siguiente información: La Red de Monitoreo o Descripción de las fuentes de efluentes y los Puntos de Control; o Ubicaciones de las estaciones de monitoreo en los cuerpos de agua receptores; Parámetros de Monitoreo; y Frecuencia de Monitoreo. El Programa de Monitoreo es aprobado por la Autoridad Competente (es decir, el MEM en el caso de la minería a gran escala) como parte del Certificado Ambiental. La Red de Monitoreo 2.1 Una descripción de la red de monitoreo se debe incluir en la Programa de Monitoreo. La red de monitoreo tiene el objeto de describir las fuentes de efluentes, los Puntos de Control y las ubicaciones de las estaciones de monitoreo en los cuerpos de agua receptores. El número de las estaciones de monitoreo y los Puntos de Control será único para cada mina y será influenciado por varios factores, incluyendo lo siguiente: Los límites geográficos de la mina; El número de fuentes de efluentes de la mina; El número de cuencas y cuerpos de agua receptores que puedan recibir los efluentes; y La ubicación y tipo de usuarios aguas abajo. Las siguientes secciones proporcionan consideraciones que deben tomarse en cuenta durante el diseño de una red de monitoreo para un sitio minero. 2.1.1 Efluentes Mineros y Puntos de Control La D.S. Nº 010-2010-MINAM define un Punto de Control como una ubicación aprobada por la Autoridad Competente donde el cumplimiento con los Límites Máximos Permisibles es obligatorio. El número de Puntos de Control solicitados para cada mina variará de acuerdo al plan de manejo de aguas y efluentes específico para cada sitio. Los Efluentes líquidos están definidos (D.S. Nº 010-2010MINAM, Artículo 3.2) como cualquier descarga de sustancia líquida regular o irregular hacia cuerpos de agua receptores, provenientes de las siguientes instalaciones: a) Cualquier labor, excavación o movimiento de tierras efectuado en el terreno cuyo propósito es el desarrollo de actividades mineras o actividades conexas, incluyendo exploración, explotación, beneficio, transporte y cierre de minas, así como campamentos, sistemas de abastecimiento de agua o energía, talleres, almacenes, vías de acceso de uso industrial (excepto de uso público), y otros; Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 2 Abril de 2011 PERCAN b) Cualquier planta de procesamiento de minerales incluyendo procesos de trituración, molienda, flotación, separación gravimétrica, separación magnética, amalgamación, reducción, tostación, sinterización, fundición, refinación, lixiviación, extracción por solventes, electrodeposición y otros; c) Cualquier sistema de tratamiento de aguas residuales asociado con actividades mineras o conexas, incluyendo plantas de tratamiento de efluentes mineros, efluentes industriales y efluentes domésticos; d) Cualquier depósito de residuos mineros, incluyendo depósitos de relaves, desmontes, escorias y otros; e) Cualquier infraestructura auxiliar relacionada con el desarrollo de actividades mineras; y, f) Cualquier combinación de los antes mencionados. Los proponentes mineros están obligados a monitorear la calidad del agua en los Puntos de Control, como está definido arriba. El número y ubicación de los Puntos de Control deberán ser establecidos durante la fase de diseño del proyecto y será aprobado por la Autoridad Competente. Ejemplos de ubicaciones para Puntos de Control de algunas instalaciones y fuentes comunes de efluentes se presentan en las Figuras 1 a 4. Es importante notar que las fuentes de efluentes de una instalación minera pueden cambiar durante la vida de una mina, como resultado de cambios en el diseño del sitio, cambios en la estrategia de manejo de agua o cambios en la fase de la mina. Por ejemplo, el agua que llega a un tajo abierto puede ser rebombeada a la planta de proceso durante la fase de operaciones; sin embargo durante el cierre de la mina, el tajo abierto se podría inundar resultando en una descarga superficial o infiltraciones migrando fuera de la instalación. Los Puntos de Control para cada fase de la mina (por ejemplo construcción, operaciones y post-cierre), deben ser definidos como parte del Programa de Monitoreo. Será necesaria una enmienda al Programa de Monitoreo si algún cambio en el diseño del sitio resulta en modificaciones de la estrategia de manejo de agua por la cual se requieran cambios en los Puntos de Control. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 3 Abril de 2011 PERCAN Figura 1 Ejemplo de Puntos de Control Recomendados para Efluentes de Labores Subterráneas (modificado de MEM, 1996) Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 4 Abril de 2011 PERCAN Figura 2 Ejemplo de Puntos de Control Recomendados para Tajos Abiertos (modificado de MEM, 1996) Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 5 Abril de 2011 PERCAN Figura 3 Ejemplo de Puntos de Control Recomendados para Pilas o Botaderos (modificado de MEM, 1996) Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 6 Abril de 2011 PERCAN Figura 4 Ejemplo de Puntos de Control Recomendados para Instalaciones de Manejo de Relaves (modificado de MEM, 1996) 2.1.2 Efluentes Mineros y los Puntos de Control Los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para el Agua (D.S. Nº 02-2008-MINAM) regulan la calidad de agua en los receptores ubicados aguas abajo de los Puntos de Control de efluentes. Por consiguiente, los titulares mineros también deben monitorear la calidad de agua superficial aguas abajo de la zona de influencia de la mina. La zona de influencia de la mina se define como todos los cuerpos de agua naturales que la mina pueda llegar a afectar. En este documento, un cuerpo de agua se refiere indistintamente a una corriente, lago o estuario. El número de estaciones de monitoreo depende de varios factores (ver Sección 2.1) y será único para cada mina. En general, al menos una estación de monitoreo de calidad de agua superficial debe ser ubicada aguas arriba y aguas abajo de cada fuente de efluentes. Es importante notar que las estaciones de monitoreo de calidad de agua ubicadas aguas abajo de las fuentes de efluentes deben estar fuera de la zona de mezcla aprobada por la Autoridad Competente ya que es donde los ECA para el Agua son aplicables (D.S. Nº023-2009-MINAM). La zona de mezcla se define como la zona en los cuerpos de agua receptores donde está permitida la mezcla de los efluentes con las aguas naturales. Asimismo, estaciones de monitoreo de calidad de agua superficial deben ser ubicadas aguas arriba de la zona de influencia para establecer lo siguiente: Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 7 Abril de 2011 PERCAN La calidad del agua natural aguas arriba de la mina; Si la mina está contribuyendo con contaminantes aguas abajo; Si otras fuentes contaminantes, naturales o antropogénicas, están contribuyendo con cargas químicas aguas abajo; y Evaluar volúmenes de agua que se puede descargar de las instalaciones de la mina para establecer concentraciones aguas abajo que sean menores que las indicadas en los ECA para el Agua, o concentraciones que sean similares a las observadas en las condiciones existentes antes de la actividad minera. La Figura 5 presenta un esquema de las ubicaciones recomendadas para las estaciones de monitoreo de calidad de agua superficial de una mina hipotética. La Tabla 1 proporciona una descripción de cada estación de monitoreo. Figura 5 Estaciones de Monitoreo de Calidad de Agua Superficial Aguas Abajo para una Mina Hipotética (modificado de MEM, 1996) Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 8 Abril de 2011 PERCAN Tabla 1. Descripción de las Estaciones de Monitoreo de Calidad de Agua Superficial Estación de Monitoreo S1, S2 S2, S4, S6 S3, S5, S7 S8 Descripción Calidad de agua, aguas arriba de la zona de influencia de la mina Estaciones de monitoreo ubicadas aguas arriba de las fuentes de efluentes Estaciones de monitoreo ubicadas aguas abajo de las fuentes de efluentes Estación de monitoreo ubicada aguas abajo de la zona de influencia de la mina Parámetros de Monitoreo 2.2 2.2.1 Parámetros de Monitoreo en los Puntos de Control de Efluentes La selección de los parámetros de monitoreo es un componente del programa de monitoreo de calidad de agua. La Tabla 2 presenta los parámetros que de acuerdo al D.S. Nº 010-2010-MINAM están regulados en el Punto de Control de Efluentes. Adicionalmente a los parámetros listados en la Tabla 2, el Artículo 3.10 del D.S. No. 010-2010-MINAM establece que los siguientes parámetros de campo adicionales deben ser también monitoreados en el Punto de Control: a) Flujo; b) Conductividad Eléctrica; c) Temperatura; y d) Turbidez. Tabla 2. Límites Máximos Permisibles para Efluentes Mineros Parámetro pH Sólidos Totales en Suspensión Aceites y Grasas Cianuro Total Arsénico Total Cadmio Total Cromo Hexavalente (*) Cobre Total Hierro (Disuelto) Plomo Total Mercurio Total Zinc Total Unidad mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Límite en cualquier momento 6–9 50 20 1 0,1 0,05 0,1 0,5 2 0,2 0,002 1,5 Límite para el Promedio anual 6–9 25 16 0,8 0,08 0,04 0,08 0,4 1,6 0,16 0,0016 1,2 (*) En muestra no filtrada Adicionalmente a los parámetros presentados en la Tabla 2, la Autoridad Competente tiene la jurisdicción de incorporar parámetros adicionales al programa de monitoreo cuando existen indicadores razonables de riesgo a la salud humana o al ambiente (D.S. Nº 010-2010-MINAM). Estas adiciones pueden ser el resultado del potencial que tiene un efluente minero de propiciar una Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 9 Abril de 2011 PERCAN concentración mayor al Estándar de Calidad Ambiental (ECA) para el Agua (DS. Nº 02-2008-MINAM) en el ambiente receptor aguas abajo, para un parámetro que actualmente no está regulado por el D.S. Nº 010-2010-MINAM. 2.2.2 Parámetros de Monitoreo – Estaciones de Monitoreo en las Aguas Abajo Tal como se ha presentado anteriormente en este documento, los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para el Agua (D.S. Nº 02-2008-MINAM) regulan la calidad de agua en el medio ambiente receptor aguas abajo. Los parámetros regulados y los límites máximos permisibles dependen del uso del agua en las áreas ubicadas aguas abajo del sitio minero. Generalmente, cada mina tiene un conjunto único de parámetros de interés y no todos los parámetros regulados en los ECA para el Agua necesariamente tienen que ser analizados aguas abajo del sitio minero. Si estos parámetros no se van a incluir en el Programa de Monitoreo, se debe establecer primero que los efluentes no van a resultar en concentraciones más altas que los límites correspondientes a estos parámetros. La Autoridad Competente es responsable de aprobar los parámetros específicos para el sitio minero. Al inicio del programa de monitoreo, se deberá analizar un conjunto amplio de parámetros para identificar los parámetros potenciales de interés, que pueden ser adaptados a las necesidades específicas de la mina. Parámetros específicos pueden ser determinados por medio de un monitoreo regular inicial de una selección amplia de parámetros que permita identificar parámetros de interés, así como de las pruebas de laboratorio de materiales sólidos de mina y detalles específicos del sitio minero como la geología, procesamiento de mineral, y la fase minera. Lo siguiente debería ser considerado en la selección de los parámetros de calidad de agua a ser incluidos en el programa de monitoreo: Una evaluación de los datos existentes, del sitio, para identificar todos los parámetros de interés para la mina; Identificar el uso del agua en las áreas ubicadas agua abajo de la mina (consumo humano, irrigación, vida acuática, etc.) para determinar los parámetros de interés específicos con respecto al medio ambiente receptor; Identificación de todas las fuentes potenciales de drenaje ácido y metales lixiviables con respecto a las diferentes litologías del depósito (realizado usualmente por medio de estudios de caracterización geoquímica); y Químicos o reactivos usados en el procesamiento del mineral (por ejemplo, cianuro, ácido para lixiviación, etc.). 2.3 Frecuencia de Monitoreo El Artículo 7 de la Resolución Ministerial Nº 011-96-EM/VMM (MEM, 1996), caracteriza las operaciones mineras en una de las siguientes tres clases: 3 1) Volumen Total de Efluente mayor que 300 m /día; 3 2) Volumen Total de Efluente entre 50 a 300 m /día; y 3 3) Volumen Total de Efluente menor que 50 m /día. Las clases presentadas arriba determinan la frecuencia de monitoreo, el cronograma para el análisis químico, y la frecuencia de presentación de informes para cada clase de mina. La Tabla 3 presenta el Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 10 Abril de 2011 PERCAN resumen de la frecuencia de muestreo para cada clase de mina. La Tabla 4 presenta el cronograma detallado para cada clase de mina y los parámetros requeridos. Tabla 3. Frecuencia de Muestreo Volumen Total de Efluente Mayor que 300 m3/día 50 a 300 m3/día Menor que 50 m3/día Frecuencia de Muestreo Semanal Trimestral Semestral Tabla 4. Frecuencia de Análisis Químico Parámetro Efluente Mayor que 300 m3/día Efluente de 50 a 300 m3/día Efluente Menor que 50 m3/día PH Semanal Trimestral Semestral Sólidos suspendidos Semanal Trimestral Semestral Aceites y Grasas Mensual Trimestral Semestral Metales Mensual Trimestral Semestral Quincenal Trimestral Semestral Cianuro Total Es importante notar que los requisitos presentados en las Tablas 3 y 4 solo corresponden a muestras colectadas en los Puntos de Control de Efluentes. Se recomienda que las muestras recogidas en los cuerpos de agua receptores se tomen en las mismas frecuencias para que los resultados de calidad de agua en las áreas ubicadas aguas abajo del sitio minero se puedan evaluar en el contexto de la fuente de efluentes. 2.4 Selección del Laboratorio En el Programa de Monitoreo se debe seleccionar e identificar un laboratorio. El laboratorio seleccionado debe ser acreditado y aceptado por la Autoridad Competente para analizar los parámetros que serán monitoreados. Los siguientes dos criterios deben ser considerados durante el proceso de selección del laboratorio: 1) El laboratorio seleccionado tiene la acreditación aceptada por el MEM para analizar los parámetros que serán monitoreados; y, 2) El laboratorio debe ser capaz de lograr un Método de Detección de Límite que sea suficiente para que los resultados del monitoreo sean contrastados con los estándares de calidad de agua aplicables (por ejemplo, el D.S. Nº 010-2010-MINAM y el D.S. Nº 002-2008-MINAM sí son requeridos). Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 11 Abril de 2011 PERCAN Los cambios de laboratorio analítico durante los programas de monitoreo pueden ocurrir por varias razones (por ejemplo, un mal servicio, poca confianza en la calidad de los resultados). Si el laboratorio analítico es cambiado durante el programa de monitoreo, el MEM debe ser notificado por escrito, identificando el nuevo laboratorio propuesto e indicando la razón del cambio. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 12 Abril de 2011 PERCAN 3 COLECCIÓN DE LAS MUESTRAS El objetivo del muestreo de efluentes líquidos es colectar muestras representativas del agua que va a ser descargada por la mina en el Punto de Control. Dado que a partir de los resultados analíticos se toman decisiones de cumplimiento (para efluentes mineros) y otras decisiones en el proceso, es esencial que la muestra sea representativa y colectada correctamente para su remisión al laboratorio. Se recomienda que el muestreo de agua superficial sea planeado y ejecutado siguiendo un Procedimiento Operativo Estándar (POE). Los POE deben ser escritos en forma tal que describan exactamente cómo, dónde y cuándo una muestra debe ser tomada y que sucederá con la muestra luego de ser colectada. El POE debe ser un manual de instrucciones muy detallado dirigido al muestreador acerca del proceso de colección de la muestra. El POE debe incluir: Equipo requerido para realizar el muestreo; Requerimientos de calibración; Requerimientos de filtración y preservación; Requerimientos para el Control de Calidad/Aseguramiento de la Calidad (QA/QC) de la muestra en campo; Instrucciones para el embalaje y transporte; Cadena de custodia y requerimientos de documentación; y, Detalles de Salud y Seguridad en el Sitio. El objetivo del POE es proporcionar consistencia en el programa de muestreo en el tiempo, particularmente en instancias cuando el muestreo recurrente debe ser conducido por diferentes individuos. El muestreo inconsistente puede originar la reducción de la confianza en los datos obtenidos. Las siguientes secciones presentan una discusión sobre la información que debe estar incluida en un POE. 3.1 Preparación de Campo La manera más eficiente de preparar un programa de monitoreo de campo es tener una lista de verificación diseñada para cumplir los requerimientos del proyecto. La lista de verificación puede identificar lo siguiente: Mapas y coordenadas identificando la ubicación de los lugares de muestreo; Tipo y número de botellas requeridos, incluyendo extras; Marcadores indelebles y otros utensilios de escritura; Equipo de campo (por ejemplo, medidores multiparámetros, aparatos de filtración); Soluciones de calibración; Guantes estériles; Preservantes con Hojas de Seguridad del Material para cada sustancia; Hielo (Ice-packs) y contenedores suficientes para almacenar las muestras; Hojas de calibración y revisión de los equipos; Cuadernos de campo u hojas de datos de campo; GPS; Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 13 Abril de 2011 PERCAN Cadena de Custodia del Laboratorio. Como se menciona en la lista, debe revisarse el funcionamiento del equipo de campo antes del evento de muestreo y enviarlo a mantenimiento si es necesario, para evitar que falle en campo, así como luego del evento de muestreo. Los aparatos de medición de campo (por ejemplo, sondas de los multiparámetros) deben ser calibrados oportunamente de acuerdo a las especificaciones del fabricante. Se deben mantener registros del mantenimiento y calibración de todos los equipos e instrumentos. Antes de colectar las muestras de agua, es necesario coordinar con el laboratorio para asegurar la suficiencia de botellas y preservantes para el programa de monitoreo. Adicionalmente, es importante la coordinación con el laboratorio para determinar el tiempo de espera para cada análisis y asegurar que las muestras sean enviadas al laboratorio antes de su expiración. 3.1.1 Observaciones de Campo Las observaciones de campo son parte integral del programa de monitoreo. Los artículos documentados en las hojas de datos de campo o en los cuadernos de campo son a menudo muy relevantes para la interpretación de los datos de laboratorio. Alguna desviación del plan de monitoreo o alguna otra observación acerca de la muestra o de las ubicaciones de muestreo deben ser registradas en el campo. Las deficiencias más comunes en los cuadernos de campo son errores en la anotación de planes, fallas en la anotación al momento que ocurre un evento, omisión de la firma y fechas y fallas en la escritura legible. La siguiente información debe ser registrada durante un evento de muestreo: Nombre de la estación; Ubicación de la muestra (por ejemplo, Coordenadas UTM) Nombre del muestreador; Hora/Fecha; Descripción de la estación; Datos climáticos (estado del tiempo, temperatura); Flujo; Mediciones de parámetros de campo; y Alguna otra información relevante para la colección de muestras. 3.1.2 Colección de la Muestra Las condiciones de muestreo de efluentes varían ampliamente y muchas influencias como el clima o ubicación de la muestra podrían requerir modificaciones a la metodología de muestreo. Sin embargo, pueden seguirse los procedimientos presentados a continuación cuando se colecta una muestra de calidad de agua: Asegurar que la muestra pueda colectarse de forma segura. Si existe algún riesgo para el muestreador o cualquier miembro del equipo de campo, la estación de muestreo deberá ser reubicada o se deberán realizar las modificaciones necesarias para reducir el riesgo al muestreador; Muestrear primero la estación de muestreo más aguas abajo y luego continuar aguas arriba en el cuerpo de agua con varias estaciones de muestreo; Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 14 Abril de 2011 PERCAN Siempre muestrear aguas arriba de cualquier estructura hídrica, o cruce de río, a no ser que la influencia de la estructura sea el objetivo de muestreo; Cuando se muestrea cerca de la costa o en una estación dentro del cauce del río, debe orientarse la botella aguas arriba cuando se colecta la muestra para evitar la contaminación por el cuerpo del muestreador o sedimentos suspendidos; Utilizar guantes de goma y protección ocular cuando se colecta la muestra; Completar las mediciones de campo en un envase con sub-muestra o en el cuerpo de agua. El envase debe ser enjuagado tres veces con agua de muestra antes de empezar la medición de los parámetros. Las mediciones de campo no deben ser registradas hasta que se tenga la confianza de que los parámetros de campo son estables en el instrumento usado. La muestra de medición de campo puede ser descartada aguas abajo de la estación de monitoreo una vez que los parámetros sean registrados. Colectar la muestra de calidad de agua en la botella apropiada. Las botellas deben ser llenadas para minimizar la cantidad de aire atrapado en la botella. Para parámetros orgánicos, no debe dejarse ningún espacio en la botella. Si la muestra necesita preservante, se debe dejar un espacio suficiente para permitir la adición del preservante y se debe tener cuidado para no derramar la muestra cuando se utilizan botellas con el preservante añadido previamente. Filtrar las muestras de agua tal como indica el laboratorio (ver detalles de filtración en la sección 3.1.5); Luego de la adición del preservante, cerrar firmemente la tapa de la botella y cuidadosamente voltear la botella varias veces para que el preservante se mezcle con la muestra. Si las botellas de muestreo no han sido limpiadas por el laboratorio, deben ser enjuagadas tres veces con el agua de la muestra. Con la excepción de las muestras que serán analizadas por sólidos suspendidos y aceites y grasas, ya que estas pueden retenerse en la botella de muestreo durante el enjuague. Adicionalmente, el enjuague por triplicado nunca debe hacerse en botellas y tapas de contenedores que hayan sido pre-preservados; Cuando se colectan muestras duplicadas, las botellas para los mismos parámetros deben ser llenadas al mismo tiempo. En el caso de muestras filtradas, ambas botellas deben ser llenadas añadiendo una pequeña porción de la muestra en cada botella y alternando entre las botellas duplicados. Etiquetar la muestra y registrar el número de muestra y los requerimientos analíticos en la hoja de datos de campo o el cuaderno de campo. Las botellas pueden ser etiquetadas en el campo o antes de ir al campo (por ejemplo, en condiciones húmedas donde los marcadores pueden no funcionar correctamente). Almacenar las muestras en un contenedor térmico (cooler) (lejos de la luz solar) a una temperatura menor de 10 grados Centígrados. Se recomienda que las muestras sean almacenadas a 4 grados Centígrados usando hielo (o ice-packs). Nótese que si se utiliza hielo, debe almacenarse en el contenedor térmico (cooler) en una bolsa separada para evitar que las etiquetas de desprendan o resulten ilegibles; Registrar cuidadosamente todas las observaciones adicionales en el cuaderno de campo o en las hojas de datos de campo; Limpiar todo el equipo de muestreo antes de la colección de muestras adicionales; Completar la cadena de custodia una vez que todas las estaciones hayan sido muestreadas; y Pegar los sellos de custodia en el contenedor térmico (cooler) antes de ser enviado al laboratorio. La toma de registros fotográficos de cada estación durante cada evento puede ser usada para describir la ubicación del sitio de monitoreo y también es útil para documentar la condición del sitio comparado con los eventos de monitoreo previos. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 15 Abril de 2011 PERCAN 3.1.3 Tipos de Muestras El tipo de muestra tomado de un cuerpo de agua se determina considerando las características de la estación de muestreo, así como la velocidad del flujo, el tamaño del cuerpo de agua, la homogeneidad, el clima, el tipo de flujo (discreto o distribuido), y los requisitos de precisión. El tipo de muestra que se vaya a recoger en cada estación de monitoreo debe ser descrito en el Programa de Monitoreo. 3.1.3.1 Muestras Puntuales Las muestras puntuales son el tipo de muestra más común durante los programas de monitoreo de agua superficial. Se obtiene una muestra puntual llenando una botella con agua desde un punto de muestreo discreto. La muestra se recoge en un determinado momento y lugar, y en el caso de un lago, se pueden tomar en un solo punto pero a distintas profundidades. 3.1.3.2 Muestras Compuestas Las muestras compuestas se obtienen mezclando volúmenes iguales de muestras puntuales discretas (recogidas en múltiples puntos como por ejemplo variando la profundidad en el caso de un lago). Las muestras compuestas son representativas de la calidad de agua promedio en un cuerpo de agua a varias profundidades. 3.1.4 Mediciones de Campo Las mediciones de campo involucran el uso de equipo especializado, cada uno de los cuales tienen instrucciones operativas específicas. Las mediciones realizadas directamente en el campo generalmente incluyen temperatura, oxígeno disuelto, conductividad, salinidad, pH, turbidez y potencial de óxido-reducción (ORP). Muchos instrumentos como sondas o equipos multiparámetros se encuentran disponibles para medir parámetros de campo. El único requerimiento para seleccionar un instrumento de campo es asegurar que el equipo sea capaz de detectar el rango esperado del ambiente que será monitoreado. También se puede considerar la facilidad de uso y portabilidad. Todos los equipos portátiles de campo deben ser calibrados en el laboratorio o en la oficina antes de salir al campo de acuerdo a las directivas o especificaciones del fabricante y la calibración debe ser verificada y reajustada en campo, si es necesario. 3.1.5 Filtrado en Campo Algunos parámetros necesitan ser filtrados en campo (por ejemplo, metales disueltos y Carbono Orgánico disuelto ó COD). Las muestras son a menudo filtradas en un aparato con una bomba de vacío. Si este tipo de sistema es seleccionado para el filtrado en campo, la cámara superior del aparato debe ser enjuagada por triplicado con el agua de la muestra antes del filtrado. Luego del enjuague, la cámara inferior debe ser enjuagada por triplicado con el agua de la muestra filtrada. Luego de estos dos procedimientos de enjuague, la muestra filtrada puede ser colectada en la botella. Antes de iniciar cualquier filtrado en campo, se debe contactar al laboratorio para asegurar la selección adecuada del tamaño de malla del papel filtro para el filtrado de la muestra. La mayoría de laboratorios proporciona el aparato de filtrado y el papel filtro a pedido del cliente. Otros métodos aceptables de filtrado en campo incluyen el uso de jeringas estériles y discos de filtro o filtros en línea (in-line). Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 16 Abril de 2011 PERCAN El filtrado en campo es el alcance preferido de muestreo; sin embargo, es también aceptable no filtrar en el campo bajo algunas circunstancias. Por ejemplo, si el aparato de filtrado no funciona correctamente. Si las muestras no pueden ser filtradas, será necesario que el laboratorio complete este proceso y deberán ser consultados para determinar cambios en los requerimientos de preservación y tiempos de retención de la muestra. Todas las muestras que requieren filtrado deben ser claramente marcadas para indicar si fueron filtradas o no en campo. Adicionalmente, esta información debe ser registrada en la Cadena de Custodia. Se debe anotar también en el cuaderno de campo indicando las razones por las cuales no fue posible filtrar las muestras en campo. 3.1.6 Preservación de la Muestra Algunas muestras requieren preservación durante el transporte y almacenamiento para proporcionar estabilidad a los parámetros que son objeto de análisis, o para eliminar sustancias que puedan interferir con el análisis. En algunos casos, la preservación es opcional y si se elige puede extender el tiempo de retención de una muestra. Los preservantes deben ser añadidos en cantidades que no diluyan la muestra (menos del 1% del volumen total de la muestra). Generalmente, las muestras que requieren preservación deben ser preservadas inmediatamente después de la colección. El preservante requerido y los volúmenes para cada análisis están detallados en los siguientes documentos: Protocolo Nacional de Monitoreo de la Calidad en Cuerpos Naturales de Agua Superficial (Resolución Jefatural Nº 182-2011-ANA); y Calidad del Agua. Muestreo Parte 3: Guía para la preservación y manejo de muestras (Norma Técnica Peruana-ISO 5667-3, 2001). En ambos documentos se indica que el tiempo de retención para el cromo hexavalente es de 24 horas pero no se presenta un método de conservación. Sin embargo, recientes métodos internacionales de análisis (método EPA 1636, Standard Methods, 2005) indican que la preservación de cromo hexavalente con una base fuerte como el hidróxido de sodio (NaOH) puede extender el tiempo de preservación de este parámetro hasta 30 días. En los casos en que no es posible enviar las muestras al laboratorio dentro de las 24 horas, se recomienda que quien haya tomado la muestra, consultando previamente con el laboratorio de análisis, agregue el preservante adecuado a la muestra de cromo hexavalente. 3.1.7 Etiquetado de la Muestra El etiquetado claro y consistente de las botellas es esencial para asegurar que las muestras no sean confundidas y que los resultados de calidad de agua reportados por el laboratorio sean de la ubicación donde fueron tomadas las muestras. Se requiere mucho cuidado en el llenado de las etiquetas de las muestras para asegurarse de que sean legibles y correctas. Si surgiera alguna duda concerniente a un error potencial en la etiqueta de una muestra, es común revisar la validez de todas las muestras colectadas durante el evento de muestreo. La mayoría de botellas son proporcionadas con etiquetas autoadhesivas del mismo laboratorio; sin embargo, en el caso de muestras de agua, es algunas veces aconsejable escribir directamente en la botella y/o en la tapa con marcador indeleble ya que el lapicero puede ser borrado de las etiquetas si no se logra secar y las etiquetas autoadhesivas pueden desprenderse. Adicionalmente, si las etiquetas no son colocadas por el laboratorio, las etiquetas autoadhesivas no deben ser colocadas en Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 17 Abril de 2011 PERCAN botellas frías o calientes ya que pueden desprenderse. Como mínimo, la siguiente información debe aparecer en cada muestra colectada: Nombre del Proyecto/Mina; Fecha y hora de muestreo; Estación de muestreo y número de muestra; Preservante añadido; Filtrado realizado; y, Análisis requerido. 3.1.8 Almacenamiento y Envío de las Muestras El tiempo de almacenamiento está definido como el intervalo entre el final del periodo de la colección de la muestra y el inicio del análisis. Inmediatamente después de la colección, las muestras deben ser almacenadas en contenedores térmicos (coolers) con hielo (ice-packs). Las muestras deben ser mantenidas a temperaturas inferiores a su punto de congelación y a menos de 10 grados Centígrados y se recomienda que las muestras sean almacenadas a 4 grados Centígrados. Las muestras deben ser transportadas al laboratorio tan pronto como sea posible luego de la colección y se debe tener cuidado de minimizar el tiempo de almacenamiento para minimizar la degradación de la muestra. Es importante señalar que cada tipo de análisis tiene un tiempo máximo de retención de la muestra y estos tiempos no deben ser superados. Se debe tener mucho cuidado de no exceder el tiempo de retención del análisis que se va a realizar. La cadena de custodia es la mejor forma de documentar cronológicamente el control, transferencia y análisis de una muestra luego que ha sido apartada del muestreador. Las cadenas de custodia deben ser usadas en el transporte de las muestras, especialmente cuando existen varias partes contratadas para el muestreo, envío y análisis de las muestras. Este es el mecanismo para documentar cada persona que haya tenido contacto con las muestras. Esto puede ser útil en la determinación de dónde pudo ocurrir una contaminación si se reportan valores anómalos. La cadena de custodia debe incluir lo siguiente: El número de las muestras, con un identificador único para cada una; El análisis requerido para cada muestra; Una descripción del tipo de muestra (agua, suelo, etc.); El preservante añadido a cada muestra; El número de botellas por muestra; La fecha y hora en que la muestra fue colectada; Detalles del envío; Información de la compañía; Nombre del contacto con el Cliente/Laboratorio; Algún requerimiento especial para el manejo, análisis y reporte de datos, control de calidad y aseguramiento de la calidad; Detalles de liberación y adquisición; y Tiempo de retorno de resultados (por ejemplo, rápido, normal, etc.). Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 18 Abril de 2011 PERCAN 4 ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD Y CONTROL DE CALIDAD (QA/QC) El objetivo de un programa de QA/QC es proporcionar confianza en que todos los muestreos de campo y análisis de laboratorio se traducirán en resultados representativos y confiables. En el contexto del programa de monitoreo de calidad de agua, el programa de QA/QC tiene los siguientes componentes principales: QA/QC en Campo; y QA/QC en el Laboratorio. Un programa de QA/QC en campo involucra el aseguramiento de que las muestras de calidad de agua colectadas sean representativas mediante el entrenamiento de quienes llevaran a cabo el muestreo (los muestreadores) y la colección suficiente de muestras blanco y duplicado para confirmar la representatividad de las muestras individuales. Un programa de QA/QC en el Laboratorio es realizado por el laboratorio para asegurar que sus procedimientos analíticos produzcan resultados confiables. Estos dos componentes del programa de monitoreo de calidad de agua son discutidos en las siguientes sub-secciones. 4.1 Aseguramiento de la Calidad en Campo El programa de aseguramiento de la calidad en campo es un proceso sistemático que, en colaboración con el laboratorio y los programas de aseguramiento de la calidad de manejo datos, proporciona un grado de confianza en la viabilidad de los datos. La calidad de los datos generados en un laboratorio depende, en gran medida, de la integridad de las muestras que llegan al laboratorio. Consecuentemente, el investigador de campo debe tomas las precauciones necesarias para proteger las muestras de la contaminación y/o deterioro. Para evitar la contaminación y/o deterioro de una muestra se deben seguir las siguientes precauciones básicas: Todo el personal involucrado en procedimientos de campo debe recibir un entrenamiento apropiado; Las muestras deben ser colectadas de acuerdo con el POE, el cual debe estar disponible al personal todas las veces que se realicen estudios de campo; Se deben aplicar consistentemente los métodos de muestreo en todas las estaciones del estudio a menos que se deba hacer una modificación por alguna razón (por ejemplo, seguridad personal); Los parámetros de campo se deben tomar directamente en el cuerpo de agua monitoreado o en un contenedor con sub-muestra que será luego descartado y no deberá incluirse en la botella de muestra enviada al laboratorio; Se deben usar sólo las botellas recomendadas para cada análisis; Los preservantes deben tener grado analítico y estar certificados por el laboratorio contratado para evitar la contaminación. Las botellas que contengan preservantes deben ser etiquetadas claramente con el contenido y la fecha de expiración. Los preservantes expirados deben ser retornados al laboratorio para su disposición adecuada; La porción interna de la botella de muestreo (y preservante) y tapas no deben ser tocadas con nada (por ejemplo, manos, guantes, termómetros, sondas, dispensador de preservante, etc.) diferente a la muestra y preservante. Retirar las tapas justo antes de tomar la muestra y ajustarlas inmediatamente después de tomada la muestra; Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 19 Abril de 2011 PERCAN Mantener las botellas de muestreo en un ambiente limpio, lejos del polvo, suciedad, humo y mugre. La tapa de las botellas debe estar cerrada todo el tiempo y las botellas deben almacenarse en contenedores térmicos (coolers) de transporte, antes y después de la toma de la muestra; Las muestras no deben ser colectadas cerca de productos que puedan contaminar la muestra. Por ejemplo, las fuentes de contaminación primaria son los productos de petróleo (gasolina, aceite, humo de tubos de escape). Los derrames o vertimientos (que ocurren frecuentemente en botes) deben ser removidos inmediatamente. El humo de tubos de escape y el humo de cigarrillo pueden contaminar las muestras con plomo y otros metales pesados. Las unidades de aire acondicionado son también una fuente de contaminación de metales traza; El equipo de filtrado debe mantenerse limpio, usando procedimientos rutinarios como lavado con ácido y enjuague con agua de-ionizada. Almacenar las unidades de filtrado limpias en bolsas plásticas etiquetadas y selladas; Nunca se debe permitir que las muestras se calienten; deben almacenarse en lugares fríos y oscuros. Se recomienda el uso de contenedores térmicos (coolers) con hielo (ice-packs) (se recomienda que las muestras sean enfriadas a 4°C durante su tránsito al laboratorio). Por el contrario, las muestras no deben ser congeladas a menos que esté establecido específicamente en el protocolo de preservación; Las muestras deben ser enviadas al laboratorio sin demora para no exceder los tiempos de retención del análisis; y, Los muestreadores deben mantener sus manos limpias y abstenerse de comer o fumar mientras se manipulan las muestras de agua. Cuando se colectan las muestras, los muestreadores deben usar guantes estériles para evitar la contaminación de las muestras con sus manos. Los guantes deben desecharse entre cada estación de muestreo. 4.2 Control de Calidad en el Campo El control de calidad es un elemento esencial en un programa de QA/QC en el campo. Adicionalmente a los procedimientos de campo estándar, el control de calidad en campo requiere del envío de muestras blanco y réplicas para probar: La pureza de los preservantes químicos; La contaminación de las botellas de muestreo, papel filtro, equipo de filtrado 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 de muestreo hasta la hora del análisis. El control de calidad en campo es realizado por medio del uso de muestras blanco y réplicas para verificar la validez de los resultados del monitoreo. Las muestras blanco son usadas para identificar alguna contaminación durante el tránsito de las muestras y las muestras replicadas son usadas para probar la precisión de los parámetros analizados. El momento y la frecuencia de toma de muestras blanco y réplicas se establecen en el Programa de Monitoreo y pueden variar con cada proyecto; sin embargo, generalmente las muestras blanco y réplicas constituyen entre el 10% y 20% del total de las muestras colectadas en un programa de monitoreo (como mínimo debe haber una en cada evento de muestreo). 4.2.1 Muestras Blanco Las muestras blanco son muestras usadas para identificar alguna contaminación introducida durante el tránsito o durante la colección de la muestra. Existen muchos tipos de muestras blanco incluyendo blancos de viaje, blancos de campo, blancos de filtración y blancos de equipo. El propósito de cada una de estas muestras blanco se describe en las siguientes sub-secciones. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 20 Abril de 2011 PERCAN 4.2.1.1 Blancos de Viaje Los blancos de viaje tienen el objetivo de detectar alguna contaminación resultante del tránsito de las botellas desde el laboratorio hasta el campo y desde el campo hasta el laboratorio. Antes del envío de las botellas, el laboratorio debe preparar un blanco de viaje de cada botella de muestreo en un set de muestreo (es decir, uno de los sets de muestreo estará conformado en su totalidad por blancos de viaje). Cada botella debe ser llenada con agua de-ionizada, y cuando sea necesario, filtrada y preservada de acuerdo con las muestras que serán colectadas en campo. Estas botellas deben estar selladas y el sello no debe ser abierto hasta que las botellas retornen al laboratorio. Los blancos de viaje preparados por el laboratorio deben ser analizados para el mismo set de parámetros de las muestras colectadas durante el programa de monitoreo. 4.2.1.2 Blancos de Campo El propósito de los blancos de campo es identificar alguna contaminación que pueda ocurrir mientras las muestras son colectadas. Los blancos de campo tienen por objeto imitar el proceso de muestreo de campo, pero no entran en contacto con el agua del medio ambiente. Deben ser analizados para el mismo set de parámetros que las otras muestras colectadas durante el programa de muestreo. Los blancos de campo son preparados llenando cada botella del set de muestreo con agua deionizada en alguna de las estación de muestreo. Las técnicas de filtrado y preservación usadas en la colección de muestras de agua superficial pueden ser utilizadas durante la preparación del blanco de campo. Los blancos de campo deben ser etiquetados según las instrucciones de etiquetado en la sección 3.1.7 y de tal manera que no puedan ser distinguidos de las demás muestras por el laboratorio. Los blancos de campo deben ser analizados para el mismo set de parámetros que las muestras colectadas en campo. 4.2.1.3 Blancos de Equipo (preparados antes del viaje) Los blancos de equipo son muestras de agua de-ionizada que ha sido usada para enjuagar el equipo de muestreo tales como aparatos de filtrado y medidores de parámetros de campo. Este blanco es útil en la documentación de la descontaminación adecuada de los equipos. En el caso del medidor de parámetros de campo, el blanco de equipo es colectado luego de completar el proceso de descontaminación (lavado) y antes del muestreo. Los blancos de equipo deben ser preparados siguiendo el método explicado a continuación: a) Durante el enjuague final de la descontaminación del equipo de campo, decantar el agua (deionizada) del enjuague y etiquetar la botella identificando la pieza del equipo limpiado; y b) Analizar el blanco de equipo para el mismo set de parámetros que las muestras de agua superficial. Puede colectarse un blanco de equipo del aparato de filtrado pasando agua de-ionizada por el aparato de filtrado de la misma forma que se hace para la toma de muestras, luego de la descontaminación. El análisis del agua filtrada proporciona un indicador de los parámetros introducidos por el contacto con el aparato de filtrado. Estos blancos son usados para verificar el potencial de contaminación cruzada (contaminación entre toma de muestras) debido a técnicas de limpieza inadecuadas en campo. Los blancos de equipo de los aparatos de filtrado deben ser colectados luego de la descontaminación del aparato entre la toma de dos muestras de agua. Donde se requiera, los blancos de filtrado deben tener el mismo preservante añadido que las muestras de agua superficial. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 21 Abril de 2011 PERCAN 4.2.2 Muestras Replicadas Las réplicas son muestras múltiples tomadas bajo condiciones de muestreo comparables. Las réplicas son usadas para probar la precisión del proceso de muestreo y medición y pueden ser usadas como una revisión adicional ante una contaminación de la muestra. Generalmente, las muestras replicadas deben ser entre el 10% y el 20% de las muestras colectadas durante el programa de monitoreo (como mínimo una por evento de muestreo). Las muestras replicadas deben ser etiquetadas de forma tal que no puedan ser identificadas como réplicas por el laboratorio analítico. Los dos tipos más comunes de muestras replicadas son muestras simultáneas y muestras divididas. Estas son discutidas por separado en las siguientes sub-secciones. 4.2.2.1 Muestras Simultáneas (duplicados de campo) Las muestras simultáneas son duplicados colectados al mismo tiempo y en la misma ubicación y tienen por objeto que sean idénticas. Estas muestras son esenciales en la documentación de la precisión de todo el proceso de muestreo y de análisis de la muestra. Cuando se colectan estas muestras, las botellas deben ser llenadas simultáneamente. Para los parámetros que requieren filtración, la solución filtrada debe ser repartida entre las dos botellas de las réplicas. 4.2.2.2 Muestras Divididas Las muestras divididas son muestras tomadas en el mismo contenedor y analizadas independientemente por uno o más laboratorios. Estas muestras son usadas para identificar la magnitud de los errores debidos a la contaminación, errores aleatorios y sistemáticos, y alguna otra variabilidad que pudiera ocurrir luego de la hora de muestreo hasta el análisis en el laboratorio (o laboratorios). Las muestras divididas son comúnmente usadas para comparar la precisión de dos o más laboratorios analíticos. 4.3 QA/QC en el Laboratorio Los laboratorios tienen su propio programa de QA/QC y antes de contratar un laboratorio, el cliente debe revisar la aceptabilidad de estos procedimientos. Los laboratorios analíticos deben realizar análisis de concentraciones de químicos usando Procedimientos Operativos Estándar y deben estar acreditados de acuerdo con el Estándar Internacional SO/IEC 17025 (Requisitos Generales para la Competencia de los Laboratorios de Ensayo y Calibración - General Requirement for the Competence of Testing and Calibration Laboratories, 5 de Mayo de 2005) o algún otro organismo acreditador aceptado por el Ministerio de Energía y Minas. 4.3.1 Muestras Adicionadas Las muestras adicionadas son un método para probar la precisión analítica del laboratorio que realiza los análisis del programa de monitoreo de calidad de agua. El propósito de una muestra adicionada es revelar algún error sistemático (o sesgo) en el método analítico. La muestra adicionada es preparada por el laboratorio analítico (preferentemente) o puede ser preparada por el grupo de campo (menos deseable) antes del viaje del muestreo. Se preparan blancos de equipo y se añade una cantidad conocida de un analito representativo de interés para la muestra como medición del porcentaje de recuperación. La selección de los componentes adicionados, las cantidades y concentraciones deben ser determinadas por el laboratorio analítico. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 22 Abril de 2011 PERCAN 5 VALIDACIÓN DE LOS DATOS Y REPORTE 5.1 Validación de los Datos La validación de los datos es importante para determinar la confiabilidad de los resultados analíticos. La validación típica de los datos puede ser realizada de la siguiente forma: Precisión: precisión es la habilidad de producir el mismo resultado. La Diferencia Relativa Porcentual (DRP) es el parámetro calculado comúnmente para definir la precisión entre análisis de duplicados usando: %DRP=(C1-C2)/(C1+C2 )/2×100 C = concentración Exactitud (Sesgo): la exactitud es la habilidad de medir correctamente una cantidad conocida. Es determinada mediante la comparación de los resultados analíticos de las muestras adicionadas con una concentración conocida de componentes estándar y 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 y precisión. Procedimientos de muestreo apropiados serán implementados de manera tal que las muestras de calidad de agua superficial sean representativas de los puntos de control de los que fueron obtenidas. Comparabilidad: Los procedimientos analíticos aprobados usarán técnicas y unidades de reporte consistentes para facilitar la comparabilidad de los conjuntos de datos de los eventos de muestreo sucesivos. La comparabilidad es alcanzada por medio del uso de los mismos métodos de colección de las muestras y análisis que fueron usados previamente, por medio del uso de personal entrenado y siguiendo los Procedimientos Operativos Estándar. Como mínimo, los datos recibidos del laboratorio analítico deben ser validados por un especialista en calidad de agua para asegurar que el laboratorio haya cumplido los requerimientos específicos del proyecto y haya usado métodos analíticos aprobados. La validación de los datos debe incluir la evaluación de los tiempos de retención, los resultados de las muestras de aseguramiento de la calidad en campo (blancos de campo y replicados), y los resultados de las muestras de aseguramiento de la calidad en el laboratorio (muestras adicionadas y blancos de viaje). Adicionalmente, se debe realizar la verificación de los balances de masa y carga. Todas las verificaciones de control de calidad deben encontrarse dentro de los límites de control especificados por el laboratorio analítico. De otra forma, será necesaria una calificación apropiada de los resultados del programa de monitoreo. 5.2 Reporte El artículo 6 del D.S. Nº010-2010-MINAM establece que los proponentes mineros están obligados a reportar todos los resultados de monitoreo a la Dirección General de Asuntos Ambientales Mineros (DGAAM) del MEM, quien es la responsable de la administración de la base de datos de calidad de agua de cada sitio minero. Tal como se ha presentado anteriormente en la Sección 2.3, el volumen de efluente dicta la frecuencia de presentación de informes al MEM para cada clase de mina (MEM, 1996). Las frecuencias de presentación de los reportes que contienen los resultados de monitoreo por parte de los titulares mineros al MEM aparecen en la Tabla 5. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 23 Abril de 2011 PERCAN Tabla 5. Frecuencia de Presentación del Reporte Volumen Total de Efluente Frecuencia de Presentación del Reporte Mayor que 300 m3/día Trimestral 1 50 a 300 m3/día Semestral 2 3 Menor que 50 m /día Anual 3 Notas: 1) Ultimo día hábil de los meses de marzo, junio, setiembre y diciembre 2) Ultimo día hábil de los meses de junio y diciembre 3) Último día hábil del mes de junio Los titulares mineros deben presentar al MEM los resultados de monitoreo de efluentes en los Puntos de Control en el formato presentado en la Tabla 6. Tabla 6. Formato de Presentación de Resultados Analíticos Nombre Compañía/Unidad: Tipo de muestreo: Punto de muestreo (nombre y coordenadas): Cuerpo de agua Receptor (nombre): Fecha y hora de muestreo: Código de la muestra: Nombre del laboratorio: 3 Flujo en el punto de muestreo (m /día): Parámetros Resultados Analíticos pH (unidades estándar) Sólidos suspendidos (mg/L) Aceites y Grasas (mg/L) Cianuro Total (mg/L) Arsénico Total (mg/L) Cadmio Total (mg/L) Cromo Hexavalente (en muestra no filtrada) (mg/L) Cobre Total (mg/L) Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 24 Abril de 2011 PERCAN Hierro (Disuelto) (mg/L) Plomo Total (mg/L) Mercurio Total (mg/L) Zinc Total (mg/L) Firma del Titular o Representante Legal: Además de esta información, los proponentes mineros deben enviar al MEM lo siguiente: Un resumen de todos los resultados de calidad de agua de las estaciones en los cuerpos receptores definidos en el Programa de Monitoreo comparados con los límites presentados en los ECA para el Agua; Un resumen de la revisión de las actividades de QA/QC suscrito por el especialista de calidad de agua del proyecto, así como la evaluación de la validez de los datos analíticos; Una copia de los Certificados de Análisis del laboratorio. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 25 Abril de 2011 PERCAN 6 REFERENCIAS Decreto Supremo Nº 002-2008-MINAM. Aprueban los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Agua. Lima, 31 de julio de 2008. Decreto Supremo Nº 023-2009-MINAM. Aprueban Disposiciones para la Implementación de los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECA) para Agua. Lima, 18 de diciembre de 2009. Decreto Supremo Nº 010-1010-MINAM. Aprueban Limites Máximos Permisibles para la Descarga de Efluentes Líquidos de Actividades Minero-Metalúrgicas. Lima, 21 de agosto de 2010. International Organization for Standardization (ISO/IEC 17025:2005). General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories. Ministerio de Energía y Minas, 1996. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Agua. Norma Técnica Peruana NTP-ISO 5667-3, 2001. Calidad del Agua. Muestreo Parte 3: Guía para la preservación y manejo de muestras 1a Edición. Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales-INDECOPI, Lima, 16 de mayo de 2001. Resolución Jefatural Nº182-2011-ANA. Protocolo Nacional de Monitoreo de la Calidad en Cuerpos Naturales de Agua Superficial. Lima, 6 de abril de 2011. Resolución Ministerial Nº 011-96-EM/VMM. Aprueban los Niveles Máximos Permisibles para Efluentes Líquidos Minero-Metalúrgicos. Lima, 10 de enero de 1996. Standard Method 3500 – Cr, 2005. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21st ed., American Public Health Association, Washington, DC. 20001-3710. U.S. Environmental Protection Agency. 1996. Determination of hexavalent chromium by ion chromatography. Method 1636. EPA 821-R-96-003, U.S. Environmental Protection Agency, Washington, D.C. Protocolo de Monitoreo de Calidad de Efluentes y Aguas Superficiales en las Actividades Mineros-Metalúrgicas Página 26 Abril de 2011
