Evaluación del desempeño de Laboratorios Ambientales (ETFA)
Laboratorio de Alta Complejidad (LAC) - SMA
1 Introducción
El Laboratorio de Alta Complejidad (LAC) informa el desempeño de los laboratorios ambientales regulados por la SMA (Entidades Técnicas de Fiscalización Ambiental - ETFA).
La evaluación del desempeño analítico se realiza a través la ejecución periódica de Ensayos de Aptitud (EA) en diferentes matrices ambientales. Para ello, la SMA se encuentra acreditada por el Standard Council of Canada (SCC), como Proveedor de Ensayos de Aptitud, bajo la norma ISO/IEC17043:2010 “Evaluación de la conformidad — Requisitos generales para los ensayos de aptitud”. 1
Los datos e información a partir de los cuales se construyen los indicadores presentados, se encuentran disponibles en los informes de ensayos de aptitud realizados por la SMA, y pueden ser consultados en el siguiente enlace: https://portal.sma.gob.cl/index.php/portal-regulados/entidades-tecnicas/ensayos-de-aptitud/. Asimismo, los procedimientos técnicos de evaluación de desempeño, por matriz analítica, puede descargarse desde la sección “Documentos anexos”, en el mismo enlace.
Junto con la evaluación del desempeño, se presentan las incertidumbres expandidas de medida (U) y los límites de cuantifiación del método (LCM) reportados por las ETFA, como indicadores técnicos para el control de la calidad de los datos y la capacidad de analítica de las ETFA.
2 Situación nacional
Desde el año 2013 se han realizado 18 EA, incluyendo además evaluaciones a laboratorios que operan estaciones de medición de calidad del aire.
A partir del año 2016 (año en que entró en vigencia la obligatoriedad de los Titulares de realizar las actividades de muestreo, medición y análisis con Entidades Técnicas de Fiscalización Ambiental - ETFA), se ha realizado un total de 13 EA, en las siguientes matrices:
Matriz | EA | ETFA | Parámetros Evaluados |
Aguas Residuales | 6 | 24 | 13 |
Aguas Superficiales | 2 | 18 | 13 |
Filtros MP | 3 | 18 | 1 |
Suelos | 2 | 3 | 20 |
Las evaluaciones de las ETFA pueden ser de carácter cuantitativo o cualitativo. Estas últimas no tienen asociada una Nota, ZScore o valor En, pero sí son consideradas dentro de la evaluación de desempeño: uso de métodos adecuados, presentación de resultados dentro del plazo, entre otros.
En el plano cuantitativo, un desempeño satisfactorio se define como:
- Un valor de -2 \(\leq\) ZScore \(\leq\) 2.
- Un valor de -1 \(\leq\) En \(\leq\) 1 .
- Una Nota \(\geq\) 70.
Con el fin de describir el desempeño analítico de las ETFA, por matriz y parámetro a nivel nacional, se presenta la estimación de la densidad del kernel o núcleo (versión suavizada del histograma) calculada a partir de los valores ZScore y En (no se considera la Nota, ya que ésta es calculda a partir de los valores ZScore). En cada gráfico se presenta el intervalo satisfactorio dentro del cual se espera encontrar al 100% de los resultados.
Como parte de los hallazgos de los EA, el EA de Suelos del año 2019 permitió detectar una inconsistencia técnica entre la acreditación para análisis químico de metales totales en suelos y el método que realmente aplicaban (que no estaba orientado a la determinación de metales totales), lo que significó iniciar un proceso de retiro de las autorizaciones para dicho alcance a todas las ETFA involucradas.
El total de muestras evaluadas con los que se construyeron los gráficos de densidad, se presenta a continuación:
Parametro | Aguas Residuales | Aguas Superficiales | Suelos |
Aluminio total (Al) | 82 | 51 | |
Antimonio total (Sb) | 1 | ||
Arsénico total (As) | 211 | 96 | 5 |
Bario total (Ba) | 43 | 5 | |
Berilio total (Be) | 4 | ||
Boro total (B) | 1 | ||
Cadmio total (Cd) | 232 | 120 | 5 |
Cinc total (Zn) | 226 | 64 | 5 |
Cobalto total (Co) | 3 | ||
Cobre total (Cu) | 248 | 68 | 5 |
Cromo total (Cr) | 227 | 112 | 5 |
Estaño total (Sn) | 11 | ||
Hierro total (Fe) | 172 | 83 | 5 |
Magnesio total (Mg) | 5 | ||
Manganeso total (Mn) | 117 | 60 | 5 |
Mercurio total (Hg) | 1 | ||
Molibdeno total (Mo) | 89 | 48 | 5 |
Níquel total (Ni) | 245 | 92 | 5 |
Plata total (Ag) | 3 | ||
Plomo total (Pb) | 243 | 120 | 5 |
Selenio total (Se) | 86 | 44 | 2 |
Vanadio total (V) | 5 |
Parametro | Filtros MP |
MP | 42 |
2.1 Aguas residuales
En el caso de aguas residuales, la mayoría de los resultados de las ETFA se encuentran dentro del intervalo satisfactorio de la evaluación de desempeño.
No obstante, en todos los parámetros evaluados (a excepción del Aluminio total) se han presentado casos en los que se reportaron resultados muy sobre o subestimados (ZScore > |3|).
2.2 Aguas superficiales
En el caso de aguas superficiales, se observa que en general los resultados de las ETFA se encuentran dentro del intervalo satisfactorio de la evaluación de desempeño, aunque en la mayoría de los parámetros evaluados ha habido casos en los que se reportaron resultados muy sobre o subestimados (ZScore > |3|); un caso especial es el del Hierro total, que presenta un resultado con un ZScore = 20.938 (el que fue descartado de manera de visualizar correctamente los otros datos). Únicamente el Molibdeno total presenta todos los resultados dentro del intervalo de desempeño satisfactorio.
2.3 Filtros de MP
En este caso, la mayoría de los resultados se encuentran dentro del intervalo de desempeño satisfactorio En < |1|. Tres (3) casos particulares con En > |3| (En = |57.6|; En = |57.6|; y, En = |111.4|) fueron eliminados, de manera de visualizar correctamente las densidades de los otros resultados.
2.4 Suelos
Para el caso de suelos, si bien la cantidad de datos es reducida en comparación con las otras matrices, se observa una mayor proporción de resultados fuera del intervalo de desempeño satisfactorio para 7 parámetros de los 17 que se presentan (se dejó fuera al Antimonio total, Boro total y Mercurio total, por disponer de 1 solo dato).
3 Seguimiento al desempeño en los Ensayos de Aptitud
Corresponde al porcentaje de evaluaciones satisfactorias obtenidas por cada ETFA, respecto del total de evaluaciones realizadas a partir del año 2016.
Las evaluaciones de desempeño están asociadas a los criterios de satisfacción definidos por la SMA para los EA:
- Evaluación cuantitativa de sus resultados: ZScore (Cota Z), En y Nota (basada en los ZScore);
- Uso de métodos requeridos;
- Participación efectiva del laboratorio en el EA;
- Evaluación del límite de cuantificación del método (LCM) respecto del Valor Esperado (VE);
- Evaluación del límite de cuantificación del método (LCM) respecto del resultado informado (EA Aguas Residuales 2021 en adelante);
- Presentación de resultados dentro del plazo establecido.
3.1 Desempeño global
3.2 Desempeño por matriz
Nota: “Filtros MP” está asociado a la matriz ambiental “Aire”, ya que evalúa el desempeño de las ETFA autorizadas en emisiones atmosféricas, en el análisis gravimétrico de filtros impactados con MP.
3.3 Desempeño por parámetro y matriz
3.3.1 Aguas Residuales
3.3.2 Aguas Superficiales
3.3.3 Filtros de MP
3.3.4 Suelos
3.4 Evolución del desempeño
3.4.1 Aguas residuales
3.4.2 Aguas superficiales
3.4.3 Filtros de MP
3.4.4 Suelos
4 Incertidumbre expandida de medida (U)
La incertidumbre de medida caracteriza la dispersión de los valores que contienen el resultado de las mediciones o análisis.2
El objetivo de las mediciones y análisis de las ETFA, es obtener el mejor estimado del mensurando3, de manera de reducir la probabilidad de tomar decisiones incorrectas al verificar la conformidad con los límites permitidos o recomendados.
De esta manera, resultados de medición y análisis que presentan una alta incertidumbre de medida, pueden tener una mayor probabilidad de generar resultados que impliquen una toma de decisión incorrecta, ya sea para la evaluación del cumplimiento normativo, el diseño regulatorio, la gestión de episodios críticos (GEC), entre otros.
En lo que respecta a los Ensayos de Aptitud de la SMA, algunas recomendaciones internacionales proponen incertidumbres asociadas al análisis de metales totales en aguas (naturales y de consumo humano) en un rango entre un 15% y un 50%.4 Por su parte, para el caso de aguas residuales, se proponen incertidumbres máximas de un 20%.5 Estas recomendaciones se presentan como líneas segmentadas rojas en los gráficos que corresponda, en la sección del detalle de las incertidumbres promedio por ETFA.
4.1 Resumen nacional (U)
A continuación se presenta los valores de incertidumbre expandida de medida (U) de los resultados informados por las ETFA en los Ensayos de Aptitud. En primer lugar se presenta una tabla que resume por parámetro los valores reportados y en seguida se presenta un gráfico de distribucón de densidad de las incertidumbres expandidas informadas.
4.1.1 Resumen U - Aguas Residuales
4.1.1.1 Tabla resumen U
| Parametro | n | Mín (U) [mg/l] | Máx (U) [mg/l] | Promedio (U) [mg/l] | sd (U) [mg/l] | CV (U) | [%] Mín (U) | [%] Máx (U) | [%] Promedio (U) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminio total (Al) | 16 | 0.01 | 0.203 | 0.05956 | 0,0506203 | 0,8498330 | 0,66 | 18,97 | 4,65 |
| Arsénico total (As) | 19 | 0.00012 | 0.05292 | 0.008173 | 0,0146413 | 1,7913876 | 0,69 | 400,00 | 27,01 |
| Cadmio total (Cd) | 27 | 1.2e-05 | 0.458 | 0.03939 | 0,1211277 | 3,0750243 | 0,10 | 2.410,53 | 144,18 |
| Cinc total (Zn) | 29 | 0.01 | 0.7 | 0.1973 | 0,1809102 | 0,9167437 | 0,19 | 23,93 | 6,44 |
| Cobre total (Cu) | 33 | 0.002 | 0.223 | 0.02474 | 0,0519411 | 2,0995281 | 1,54 | 188,98 | 14,43 |
| Cromo total (Cr) | 26 | 0.01 | 1.55 | 0.21 | 0,3143364 | 1,4964617 | 0,35 | 60,08 | 7,65 |
| Estaño total (Sn) | 7 | 0.0142 | 0.4 | 0.1165 | 0,1286601 | 1,1042432 | 3,16 | 75,47 | 21,93 |
| Hierro total (Fe) | 17 | 0.01 | 0.997 | 0.2792 | 0,2694938 | 0,9653578 | 0,14 | 19,00 | 5,43 |
| Manganeso total (Mn) | 33 | 0.0009 | 0.158 | 0.03039 | 0,0373865 | 1,2303350 | 0,20 | 50,64 | 7,82 |
| Molibdeno total (Mo) | 14 | 0.0011 | 0.185 | 0.05399 | 0,0566824 | 1,0499527 | 0,09 | 18,97 | 4,85 |
| Níquel total (Ni) | 29 | 0.002 | 0.078 | 0.0222 | 0,0173823 | 0,7829130 | 0,69 | 26,71 | 8,59 |
| Plomo total (Pb) | 27 | 0.001 | 0.17 | 0.02083 | 0,0352923 | 1,6946341 | 1,47 | 144,56 | 21,39 |
| Selenio total (Se) | 18 | 0.00012 | 0.3135 | 0.0188 | 0,0735665 | 3,9124206 | 1,00 | 570,00 | 41,53 |
4.1.1.2 Distribución de densidad (U)
4.1.2 Resumen U - Aguas Superficiales
4.1.2.1 Tabla resumen U
| Parametro | n | Mín (U) [mg/l] | Máx (U) [mg/l] | Promedio (U) [mg/l] | sd (U) [mg/l] | CV (U) | [%] Mín (U) | [%] Máx (U) | [%] Promedio (U) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Arsénico total (As) | 13 | 0.019 | 1.169 | 0.3414 | 0,3689929 | 1,0808715 | 0,36 | 21,99 | 6,24 |
| Cadmio total (Cd) | 16 | 0.0052 | 1.267 | 0.3211 | 0,3547515 | 1,1046717 | 0,10 | 23,59 | 5,91 |
| Cinc total (Zn) | 16 | 0.01 | 2.31 | 0.8956 | 0,7461460 | 0,8331009 | 0,09 | 21,00 | 7,92 |
| Cobre total (Cu) | 17 | 0.01 | 1.08 | 0.3539 | 0,3201911 | 0,9047954 | 0,18 | 18,95 | 6,13 |
| Cromo total (Cr) | 15 | 0.01 | 1.3 | 0.4879 | 0,4433620 | 0,9087769 | 0,19 | 22,97 | 8,82 |
| Hierro total (Fe) | 17 | 0.034 | 5.52 | 1.813 | 1,5258897 | 0,8414196 | 0,12 | 19,01 | 6,55 |
| Níquel total (Ni) | 16 | 0.01 | 1.01 | 0.3481 | 0,3005012 | 0,8633543 | 0,19 | 19,09 | 6,30 |
| Plomo total (Pb) | 16 | 0.01 | 0.7 | 0.2843 | 0,2329451 | 0,8193277 | 0,38 | 21,17 | 9,81 |
4.1.2.2 Distribución de densidad (U)
4.1.3 Resumen U - Filtros MP
4.1.3.1 Tabla resumen U
| Parametro | n | Mín (U) [mg/l] | Máx (U) [mg/l] | Promedio (U) [mg/l] | sd (U) [mg/l] | CV (U) | [%] Mín (U) | [%] Máx (U) | [%] Promedio (U) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MP | 40 | 0.0001198 | 0.9719 | 0.2572 | 0,2230374 | 0,8670624 | 0 | 1,62 | 0,26 |
4.1.3.2 Distribución de densidad (U)
4.2 Detalle de U promedio según ETFA
4.2.1 Aguas residuales
4.2.2 Aguas Superficiales
4.2.3 Filtros de MP
5 Límite de Cuantificación del Método (LCM)
El Límite de Cuantificación del Método (LCM) corresponde a la mínima concentración o masa de un analito, en una matriz dada, que puede ser reportado como un resultado cuantitativo. El Límite de Detección (LD) corresponde a la más baja cantidad de una sustancia que puede ser distinguida.6
Aquellos métodos que presentan LCM por sobre los valores normados de variables ambientales, no tienen la capacidad de evaluar el cumplimiento de las normas ambientales o límites recomendados.
LD \(<\) LC \(\leq\) Norma
Las tablas que se presentan a continuación, informan los distintos LCM informados por los laboratorios en los Ensayos de Aptitud en los que han participado, según el método y parámetro que corresponda, estableciendo una comparación con los valores normados en el D.S. N°90/2001 del Minsegpres y Normas Secundarias de Calidad del Agua (NSCA), indicando aquellos valores normados que no cumplen la condición de ser mayores al LCM.
5.1 Aguas residuales
5.2 Aguas superficiales
6 Contacto
En caso de comentarios, observaciones o consultas puede contactarnos en:
Superintendencia del Medio Ambiente (SMA) - Laboratorio de Alta Complejidad (LAC)) - División de Seguimiento e Información Ambiental (DSI). Av. Sucre 2596, piso 3, Ñuñoa, Santiago / ensayosdeaptitud@sma.gob.cl / http://www.sma.gob.cl
Fuente: https://www.scc.ca/en/accreditation/laboratories/superintendencia-del-medio-ambiente-0↩︎
Fuente: https://www.bipm.org/documents/20126/2071204/JCGM_106_2012_E.pdf/fe9537d2-e7d7-e146-5abb-2649c3450b25↩︎
Fuente (1): Recomendaciones de calidad de la información a ingresar en los registros de calidad del agua para la gestión ambiental. SYKE, 2016. https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/163532/SYKEra_22_2016.pdf?sequence=1&isAllowed=y. (Revisado el 31 de mayo de 2021).
Fuente (2): DIRECTIVA (UE) 2015/1787 de 6 de octubre de 2015 por la que se modifican los anexos II y III de la Directiva 98/83/CE del Consejo, relativa a la calidad de las aguas destinadas al consumo humano. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/PDF/?uri=CELEX:32015L1787&from=ES (Revisado el 04 de junio de 2021).↩︎Fuentes: http://hdl.handle.net/10138/163532;https://helda.helsinki.fi/handle/10138/313601 (Interlaboratory Proficiency Test 11/2019).↩︎