Las mejores prácticas para el muestreo de agua en condiciones climáticas frías

Para los metales de traza, las muestras de filtro en el campo usando un filtro de 0.45 μm. Pre-insértese la unidad de filtración con agua de muestra. En condiciones de congelación, el filtrado puede tardar más tiempo, enciende suavemente el filtro utilizando paquetes de calentador de mano para mantener el caudal sin calentar el agua por encima de 4°C.

Manejo de muestras, transporte y conservación

Las temperaturas frías pueden preservar algunos componentes (por ejemplo, nutrientes) pero degradar a otros (por ejemplo, compuestos frágiles).El objetivo es mantener muestras a 4°C ± 2°C durante el transporte, pero no dejar que congelen sólidos, que pueden concentrar analitos, romper células y dañar los contenedores de vidrio.

Almacenamiento y aislamiento de campo

• Use refrigeradores aislados con paquetes de hielo (no hielo húmedo) para mantener una temperatura fresca estable sin congelación. En frío extremo, los paquetes de hielo pueden congelarse demasiado duro — use paquetes de gel con materiales de cambio de fase diseñados para las condiciones de subzero.
• Coloque una capa de espuma aislante entre botellas de muestra y las paredes más frías. No sobrellene; permita espacio de aire para el amortiguamiento de temperatura.
• Si se utiliza hielo seco para los envíos congelados (requerido para algunos compuestos orgánicos), empaquetar muestras en un recipiente tapado dentro del refrigerador para evitar la absorción de CO2 alterando pH.
• Mantenga las viales de compuesto orgánico volátil (VOC) completamente llenos de espacio de cabeza cero y envuélvelos con cinta aislante para la difusión lenta.

Cadena de Custodia y Documentación

Las condiciones frías suelen llevar a los intervalos de atención más cortos y a los papeles de carga. Usar una forma de cadena preimpreso de custodia (COC) con cubiertas resistentes al clima. Grabar todas las condiciones de campo relevantes: temperatura del aire, temperatura del agua, espesor del hielo, velocidad del viento, cubierta de la nube, presencia de nieve en hielo, y cualquier observación de hielo o rotura en la muestra.

Si las muestras deben realizarse durante más de 48 horas antes del análisis, congelar las muestras de agua para algunos parámetros (por ejemplo, nitrato, fosfato) pero note que los ciclos de congelación pueden alterar las concentraciones de partículas. Consulte con el laboratorio analítico para tiempos específicos de retención y requisitos de conservación.

Garantizar la calidad de los datos en entornos subzero

El riesgo de contaminación por hielo fundido, condensación y helada de equipo es alto. Los espacios vacíos de campo y los espacios en blanco son aún más importantes.

Duplicados ciegos y mantas de campo

Recoger un campo en blanco en cada sitio, con preferencia el uso de agua deionizada que ha sido expuesta a las mismas condiciones de aire frío y manejo como las muestras. Este espacio identifica si la contaminación surge del golpe de hielo, la auger o las botellas de muestra. Para muestras duplicadas, la diferencia relativa por ciento debe ser de 20% para las especies iónicas y 30% para los metales de traza.

Usando Mantas de verificación de conservación

Los propios conservadores pueden congelarse o precipitarse a bajas temperaturas. Para muestras de metales conservados por ácido, incluyen un “blanco conservado” que contiene sólo agua ácido y deionizada, almacenada y transportada bajo las mismas condiciones frías. Esto comprueba si la solución de ácido permanece estable.

Decontaminación del equipo en el campo

Entre los sitios de muestreo, los samplers de descontaminación usando un triple enjuague con agua del sitio (o con agua desintoxicada si la contaminación cruzada es una preocupación). En temperaturas subzero, el agua enjuagada debe estar a temperatura ambiente (no caliente) para evitar el estrés térmico repentino en el equipo. Utilice una botella de spray portátil con una boquilla que no se congela.

Protocolos de seguridad para el trabajo de hielo y el frío extremo

La seguridad debe anular todas las demás consideraciones. El muestreo por hielo requiere una mitigación específica de riesgos; incluso los equipos experimentados han sufrido hipotermia y accidentes relacionados con el hielo.

Lista de verificación de seguridad en el hielo

• Siempre prueba el espesor del hielo en varios puntos antes de pasar al hielo. Usa una barra de hielo o barra de escaneo.
• Use un dispositivo de flotación personal (PFD) con un gancho de rescate y lleve picahielos (dos tomas de mano) para garra usted mismo si usted cae a través.
• Nunca muestres solos, siempre tienes un compañero de costa que puede llamar a la ayuda. Establece contacto visual en todo momento.
• Use un sistema de cuerda: un extremo atado a un árbol o ancla estacionaria, el otro al arnés del muestreador.
• Mantenga un cambio de ropa seca en una bolsa impermeable en el vehículo o trineo.

Cold‐Weather Health Monitoring

Observe los signos de hipotermia (shivering, confusion, mala coordinación) y hestbite (numbness, parches blancos en la piel). Los miembros del equipo de rotación en un vehículo calentado cada 45 minutos en frío extremo (aprobado -20°C). Asegúrese de que las manos y los pies permanezcan calientes, inducidos en frío puede llevar a las herramientas caídas y la pérdida de muestras.

Llevar un kit de primeros auxilios de campo con mantas térmicas extra, calentadores de mano y un termo de bebidas calientes. No ignore los primeros signos de estrés frío; las decisiones reactivas son más lentas en los ambientes fríos.

Consideraciones normativas y de presentación de informes

Muchos permisos ambientales y programas de monitoreo requieren que se recojan y analicen muestras de agua según protocolos específicos. Las condiciones climáticas frías pueden justificar desviaciones, pero tales desviaciones deben ser documentadas y justificadas en el informe final.

Cumplimiento de los métodos estándar

Adhere to the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (23a edición o posterior) o ISO 5667 series donde sea aplicable. Para los cuerpos de agua cubiertos de hielo, el Manual Nacional de Campo de USGS recomienda una cláusula de “hielo” que permita métodos de acceso alternativos si es imposible el muestreo estándar de agua abierta.

Informes sobre datos de Ice‐Cover

En el informe sobre el terreno, se incluyen los siguientes detalles: fecha, hora, ubicación exacta (coordinaciones GPS), espesor de hielo, profundidad de nieve sobre hielo, aire y temperatura del agua, ya sea la columna de agua estromática o estratificada, y el método de penetración de hielo. Este metadato es inestimable para interpretar las tendencias estacionales y para realizar exámenes de garantía de calidad.

Ejemplo: Invierno en los estanques de Tundra de Alaska

Un estudio de 2022 de la química de los thaw-lake en el norte de Alaska demostró que las muestras recolectadas a través del hielo con una bomba peristáltica calentada produjeron valores de carbono orgánico disuelto (DOC) 15% más alto que los recogidos con un sampler Van Dorn estándar, probablemente debido a la reducción de desgasificación.El equipo documentó que el calentamiento de la cabeza de la bomba a 15°C impedía el congelamiento de los tubos pero no alteró la temperatura del agua en la línea más allá de la línea de la línea de la muestra.

Conclusión

El muestreo de agua en climas fríos exige una planificación rigurosa, equipo especializado y un fuerte énfasis en la seguridad. Desde la perforación a través de hielo grueso hasta la preservación de compuestos volátiles en temperaturas sub-cero, cada paso introduce riesgos que pueden comprometer la calidad de los datos. Siguiendo las mejores prácticas aquí descritas, desplegando contenedores aislados, evaluando cuidadosamente el espesor del hielo, utilizando muestras apropiadas para la profundidad, manteniendo un programa QA/QC robusto y priorizando el personal de seguridad.