Détermination des mesures de suivi

Étape 9
Vérification

Les étapes précédentes ont permis de prévoir l'importance de la contamination et les risques qu'elle comporte. Avant de prendre des mesures souvent coûteuses, il est judicieux de vérifier si les prévisions établies au moyen de ce manuel, fondées sur des règles et des modèles généraux, sont effectivement applicables au site et aux conditions spécifiques.

Il faut se poser les deux questions suivantes:

• Les pesticides présents dans le sol ou dans les eaux souterraines sont-ils les mêmes que ceux qui étaient prévus?
• Les concentrations de ces pesticides sont-elles les mêmes que celles qui étaient prévues?

L'étape 9 indique ce qu'il faut faire pour répondre à ces deux questions et si les résultats sont différents de ceux auxquels on s'attendait.

VÉRIFICATION SUR LE TERRAIN

Prélever des échantillons de sol et d'eau souterraine et les faire analyser dans un laboratoire de chimie. Il importe cependant que les échantillons soient prélevés de manière appropriée et aux bons endroits, faute de quoi les résultats ne seront pas fiables et se révéleront inutiles à des fins de vérification.

Emplacement des prélèvements

Les emplacements où le prélèvement d'échantillons sera le plus judicieux sont ceux où l'organisme humain est le plus exposé à la contamination du sol ou de l'eau. On peut citer notamment à cet égard les puits utilisés pour l'approvisionnement en eau de boisson (pour la consommation humaine ou animale), les champs à usage agricole (notamment pour la culture de légumes) et la couche supérieure du sol à proximité des habitations ou des écoles. Évidemment, un emplacement d'échantillonnage doit correspondre aux caractéristiques de contamination prévues dans ce manuel. Le choix de ces emplacements exige impérativement de prendre en compte la direction du vent dominant et celle de l'écoulement des eaux souterraines. Prélever les échantillons sous le vent ou en aval (le sens d'écoulement des eaux souterraines est normalement connu du Département de l'aménagement des terres ou de l'approvisionnement en eau au Ministère de l'agriculture du pays). Effectuer des prélèvements aux emplacements les plus proches du lieu d'entreposage des pesticides périmés.

En présence d'une contamination due à d'autres activités, il est inutile de prélever des échantillons; ainsi les routes, lieux d'entreposage d'autres types de déchets, abords d'usine et points de décharge d'eaux usées sont des exemples d'emplacements inadéquats.

Comment effectuer des prélèvements d'eau

L'échantillonnage des eaux souterraines ne pose pas de difficulté. Remplir d'eau une bouteille propre, de préférence en verre. En règle générale, il convient de prélever 1 litre.

Comment prélever des échantillons de sol

Objectifs. Obtenir des échantillons de sol en appliquant systématiquement une méthode éprouvée.

Principe. La terre extraite lors du forage doit être échantillonnée de façon à ce que le prélèvement effectué soit suffisamment représentatif de la couche de sol concernée et de telle sorte que les concentrations de polluants n'aient pas été affectées par un phénomène d'évaporation ou par une contamination due à l'emballage ou au matériel d'échantillonnage.

Il convient de distinguer trois principaux types d'échantillons de sol:

1. Échantillons de sol non remués. Les échantillonneurs de type cuillères à fente, tubes à paroi mince et carottiers permettent d'obtenir des échantillons de sol non remués. Les tubes de prélèvement sont enfoncés, martelés ou vrillés dans le sol et peuvent être expédiés au laboratoire ou partiellement échantillonnés sur le terrain. Le prélèvement d'échantillons de sol non remués est recommandé pour l'analyse des composés volatils.
2. Échantillons de sol semi-remués. Des déblais de forage non remués peuvent être obtenus au moyen de gouges ou de carottiers à piston. La surface exposée des déblais peut être enlevée au moyen d'une spatule et l'intérieur peut être placé immédiatement dans un bocal de prélèvement.
3. Échantillons remués. Les échantillons de sol obtenus au moyen de tarières de type Edelman et de tarières à tige pleine seront moyennement remués lors du forage mais, dans la plupart des cas, pourront faire l'objet d'une analyse chimique. La surface exposée des déblais peut être enlevée au moyen d'une spatule, l'intérieur étant ensuite recueilli dans un bocal de prélèvement. Il convient de signaler que des échantillons de qualité supérieure de sol peu profond peuvent être obtenus en creusant des puits verticaux, puis en prélevant directement des échantillons des parois du puits au moyen d'une spatule.

TABLEAU 9.1
Étude des quantités prélevées et données concernant le filtrage et la conservation des échantillons d'eau souterraine sur le terrain

Analyse	Bouteille		Couvrir	Filtrer	Conservation
	volume (litre)	couleur			Agent	Qté	Tps de conservation
Solvants aromatiques, solvants chlorés et chlorobenzènes volatils	0,25	vert	oui		HNO3, pH<2	0,2ml	7 jours
Chlorophénols, phénols	0,5	vert	oui				24h
Chrome VI	0,5	vert	oui				24h
Cyanures	0,25	vert	oui	oui	NaOH, pH=12	0,25ml	24h
BOX	1	vert	oui				48h
Phénols (volatils)	0,25	vert	oui		H3PO4 pH<4 CuSO4	3 gouttes 0,25g	24h
GC-MS volatils	1	vert	oui				24h
GC-MS semi-volatils	1	vert	oui				24h
Mercure	0,25	blanc	non	oui	HNO3, pH<1 K3Cr2O7	2 ml 0,05g	1 mois
Métaux lourds	0,25	blanc	non	oui	HNO3, pH<2	0,2ml	1 mois
Chlorobenzènes non volatils	1	vert	oui		HNO3, pH<2	0,75ml	7 jours
Nitrophénols	1	vert	oui				24h
Huile (GC)	0,5	vert	oui		HNO3 ou HCl pH<2		7 jours
Pesticides organophosphorés, pesticides organonitrés	1	vert	oui				24h
PAH (hydrocarbures polycycliques aromatiques)	1	vert	oui		HNO3, pH<2	0,75ml	24h
PCB, pesticides organochlorés	1	vert	oui				7 jours
Chlorure de vinyle*	0,02	blanc	non				Aussitôt que possible (24h)
Hydrocarbures volatils (C4-G4)	0,5	vert	oui		HNO3, pH<2	0,4ml	7 jours
VOX	0,25	vert	oui		HNO3, pH<2	0,2ml	7 jours
Solvants solubles dans l'eau et acrylates (analyse headspace)	0,25	vert	oui				24h

* Formule utilisée par les laboratoires Tauw: injecter 15 ml d'échantillon dans une fiole comportant un espace vide de 20 ml. Trois fioles par puits.

Matériel nécessaire:

• film plastique;
• gants en caoutchouc;
• bocaux de prélèvement à couvercle vissant;
• spatule;
• échantillonneurs de type cuillère à fente, tube à paroi mince et carottier;
• boîtes de refroidissement.

Procédures générales:

• Le port de gants pendant l'échantillonnage permet d'éviter le contact des mains avec de la terre contaminée.
• Protéger toujours les échantillons et le matériel au moyen de films polyéthylène simples ou haute densité.
• Il faut procéder à un échantillonnage pour chaque type de sol (selon sa texture et sa teneur en matière organique) et pour chaque niveau de contamination (sur la base d'observations sensorielles), et il est normalement possible de recueillir au plus 50 cm de matériaux excavés par bocal de prélèvement.

Analyse de composants volatils:

• Important: Les échantillons doivent être retirés directement et immédiatement du dispositif de forage et entreposés au frais afin d'éviter les pertes de substances polluantes par volatilisation.
• Les bocaux de prélèvement doivent être refermés autant que possible entre les étapes de remplissage successives.
• Chaque bocal de prélèvement doit être rempli entièrement. Nettoyer soigneusement le filetage de l'ouverture et du couvercle de chaque bocal et visser hermétiquement le couvercle pour réduire le risque d'évaporation des substances polluantes.

Analyse de composants non volatils:

• Des échantillons de 50 cm de hauteur doivent être prélevés du dispositif de forage et placés dans l'ordre sur un film plastique.
• Les échantillons de sol prélevés au moyen d'un échantillonneur à piston doivent être disposés sur un support PVC selon une longue bande; le long de cette bande de sol placer un ruban à mesurer pour déterminer la longueur de la carotte prélevée.

Il faut noter que le prélèvement direct d'échantillons dans le dispositif de forage a généralement pour effet de réduire le caractère représentatif de l'échantillon par rapport à un échantillonnage fait à partir d'un film polyéthylène. Dans le cas de polluants volatils, ce phénomène est toutefois négligeable par rapport à la volatilisation.

Instructions de remplissage d'un bocal de prélèvement

• Utiliser une spatule ou le couvercle du bocal d'échantillonnage pour recueillir un prélèvement de façon à le remuer le moins possible. Racler le sol vers l'intérieur du bocal avec l'intérieur du couvercle (pour éviter tout contact avec l'encre).
• Pour échantillonner un sol argileux ou limoneux, briser à la main les mottes d'argile (avec des gants en caoutchouc propres) ou découper le sol au moyen d'une spatule.
• Pour assurer que l'échantillon de sol contenu dans le bocal soit représentatif de la section dans laquelle il a été prélevé, veiller à répartir proportionnellement sur cette section les emplacements d'origine des souséchantillons.
• Chaque bocal d'échantillonnage doit être entièrement rempli. Nettoyer le filetage de l'ouverture et du couvercle de chaque bocal et le refermer soigneusement.

Codage des échantillons de sol. Les bocaux contenant les échantillons de sol doivent porter les mentions suivantes: nom de l'emplacement, numéro du forage, profondeur de la fouille (section) et date du prélèvement.

Entreposage et expédition des échantillons de sol. Pendant toute la durée du travail sur le terrain, les bocaux de prélèvement et les tubes remplis de sol doivent être entreposés dans un lieu aussi frais que possible (à environ 2–4°C) et protégés de la lumière solaire. Les prélèvements de sol doivent être transportés au laboratoire aussi vite que possible, une fois terminé le travail de terrain. Il est à noter que les carottes et les échantillons non conservés à des fins d'analyse doivent être entreposés et enlevés en accord avec le gestionnaire responsable du site.

Durée de conservation. La durée de conservation des échantillons de sol est limitée en raison des phénomènes de volatilisation et de biodégradation. Un échantillon doit être extrait au laboratoire avant expiration du délai de conservation. Les temps de conservation sont récapitulés dans le tableau 9.2.

Compte rendu. Inscrire dans le registre de sondage les codes mentionnés sur les bocaux de prélèvement et les profondeurs auxquelles les prélèvements ont été faits. Quand le travail de terrain est terminé, inscrire sur le bordereau de sondage le nombre total d'échantillons de sol prélevés.

Mode d'analyse des échantillons.

Tous les échantillons doivent être analysés pour déterminer la teneur éventuelle des pesticides dont la présence a été prévue d'après les indications de ce manuel, ainsi que la présence, non prévue, d'autres pesticides dangereux. Étant donné qu'il existe plusieurs centaines de pesticides différents, l'exécution de vérifications concernant la présence de chacun d'entre eux serait beaucoup trop coûteuse. Une solution satisfaisante consiste à demander au laboratoire de rechercher dans les échantillons les cinq à 10 pesticides dont les concentrations sont les plus élevées. La plupart des laboratoires sont en mesure d'effectuer cette recherche à l'aide d'un matériel de spectrométrie de masse par chromatographie gazeuse (CG-SM) ou à l'aide d'un appareillage à absorption atomique.

MESURES À PRENDRE SI LES RÉSULTATS DE L"ANALYSE DIFFÈRENT DES RÉSULTATS PRÉVUS

Concentrations inférieures aux valeurs prévues

Ce manuel prévoit le niveau de contamination et les risques dus à un entreposage inadéquat des pesticides, suivant un scénario fondé sur l'hypothèse la plus défavorable. Autrement dit, ce manuel prévoit une zone contaminée aussi étendue qu'il est possible de le concevoir de façon réaliste, et suppose que les concentrations de pesticides atteignent dans toute cette zone les concentrations maximales prévues.

TABLEAU 9.2
Durée de conservation des échantillons de sol

Paramètres	Durée de conservation
Solvants	24 h
VOX	24 h
Phénols	24 h
Pesticides chlorés et PCB	7 jours
EOX/AOX	48 h
TPH	24 h
PAH	7 jours
Chrome VI	48 h
Mercure (total)	15 jours
Métaux	illimitée

En fait, les concentrations seront inférieures en fonction de la répartition des vents dominants ou des directions d'écoulement. Par conséquent, les étapes de vérification mettront en évidence dans nombre de cas des concentrations inférieures aux valeurs prévues. Ignorer alors les résultats du contrôle et procéder comme si les valeurs prévues avaient été observées. Sinon, prélever et analyser de nouveaux échantillons afin de confirmer les résultats de la première analyse. Si les résultats du second prélèvement sont également inférieurs aux valeurs prévues, utiliser les résultats moyens des mesures effectuées sur les échantillons, plutôt que les valeurs prévues à l'aide de ce manuel.

Concentrations supérieures aux valeurs prévues

Si les concentrations observées après prélèvement et analyse dépassent les concentrations prévues dans ce manuel, il faut alors recommencer ces étapes parce que les résultats d'un premier prélèvement sont considérés comme fiables à la seule condition qu'ils soient confirmés par un deuxième prélèvement. Si le deuxième prélèvement fait également apparaître des valeurs supérieures à celles qui étaient prévues, calculer les moyennes des résultats des deux échantillons, plutôt que les valeurs prévues à l'aide de ce manuel. Si les valeurs observées sur le deuxième échantillon sont inférieures aux valeurs prévues, il faut alors utiliser les valeurs prévues, ou prélever un troisième échantillon.

Étape 10
Mesures à prendre en cas de contamination

ÉLIMINATION DES PESTICIDES PÉRIMÉS

Lorsque la détérioration de l'emballage de certains pesticides périmés a provoqué une contamination, il faut prendre des mesures (parfois simples, parfois plus élaborées et plus coûteuses) pour éviter de nouveaux dommages.

Premièrement, la cause du problème (entreposage inadéquat des pesticides) doit être corrigée. Les pesticides, leur emballage abîmé et les échantillons de sol gravement contaminés doivent être placés dans des conteneurs appropriés.

Pour empêcher la réapparition du problème, il faut enlever et traiter convenablement les pesticides, c'est-à-dire, en règle générale, les brûler dans un incinérateur à déchets spécial. Certains types de pesticides peuvent être incinérés dans des fours à ciment, à condition que ces derniers soient utilisés correctement. Cette solution reste toutefois controversée.

ÉLIMINATION DES EAUX SOUTERRAINES OU DU SOL CONTAMINÉS

Il peut également s'avérer nécessaire de prendre des mesures pour traiter la zone contaminée par les pesticides. Il existe trois principaux types de mesures à prendre:

• suppression de la contamination (excavation du sol, pompage des eaux souterraines);
• confinement de la contamination (en recouvrant le sol contaminé de constructions, d'asphalte ou d'une autre couche imperméable, et en empêchant l'écoulement en aval des eaux souterraines contaminées);
• en empêchant tout contact de l'organisme humain avec la source de contamination (en recouvrant la zone contaminée de terre propre, en clôturant les zones contaminées ou en condamnant les puits contaminés).

La suppression de la contamination implique aussi que les matériaux enlevés soient placés ailleurs. Le sol contaminé est habituellement évacué dans un site de remblayage surveillé, tandis que les eaux souterraines contaminées sont traitées (élimination de la contamination) puis évacuées. L'utilisation sous forme de remblai doit être évitée dans la mesure du possible. Il est à noter que l'adoption de mesures in situ (par exemple, traitement sur place de la contamination sans enlèvement des matériaux contaminés) n'est généralement pas possible dans le cas des pesticides périmés en raison de leurs caractéristiques (faible dégradation, faible volatilité et faible lixiviabilité). En revanche, les pesticides plus récents se dégradent généralement beaucoup plus facilement.

Dans le cas de sols contaminés par des pesticides organochlorés tels que le HCH, le traitement biologique sur place peut constituer une solution efficace par rapport à son coût. Le traitement comporte une phase initiale au cours de laquelle le sol est recouvert d'une couche d'eau à laquelle on ajoute des éléments nutritifs. Cette mesure stimule la dégradation biologique anaérobie. Ensuite, le sol est asséché, labouré ou retourné, afin de stimuler l'activité biologique aérobie. Le traitement peut s'étaler sur plusieurs années, mais son coût est relativement peu élevé.

De manière générale, la suppression de la contamination est plus coûteuse que son confinement, lui-même plus coûteux que les mesures de protection. Par contre, la suppression de la contamination représente une solution plus définitive (élimination complète de la contamination), alors que les mesures de confinement doivent être maintenues indéfiniment. Quant aux mesures de protection, leur efficacité est limitée à leur temps d'application, et il est parfois difficile de garantir à long terme leur observation.

CHOIX DES MESURES À ADOPTER

Le choix des mesures dépend de la gravité de la contamination (à savoir si la contamination présente des risques et si ces risques sont importants); la solution choisie doit être appliquée d'autant plus longtemps que les risques sont plus importants. Le choix en question dépend en outre de la vulnérabilité des environs du site: une contamination plus forte est parfois davantage acceptable à l'intérieur des zones industrielles que dans des zones agricoles ou résidentielles; il convient également de prendre en considération les budgets disponibles pour engager des investissements directs et pour prendre en charge des coûts permanents. Il importe enfin de savoir si les mesures sont indispensables pour assurer la protection immédiate des populations humaines ou pour empêcher la contamination de se disperser et de provoquer à l'avenir des dommages.

Les principes suivants doivent être observés lors du choix des mesures à adopter:

• Il est recommandé d'enlever la couche superficielle lorsque celle-ci est contaminée et constitue un danger pour la santé humaine.
• Si la couche superficielle est contaminée, mais ne menace pas la santé humaine, l'adoption de mesures n'est pas rigoureusement nécessaire. Pour des raisons psychologiques (c'est-à-dire pour la tranquillité d'esprit des habitants de cette zone), il est parfois conseillé de mettre en place des mesures de protection.
• Les mesures coûteuses (enlèvement, confinement) sont nécessaires seulement en présence de risques très importants et lorsque la mise en œuvre des mesures de protection risque de ne pas être parfaitement rigoureuse.
• Si le sous-sol est contaminé, son enlèvement est souvent inutile, puisque la présence de la couche superficielle empêchera tout contact avec des organismes humains; pour éviter une contamination supplémentaire en direction des eaux souterraines et par leur intermédiaire, l'adoption de mesures de confinement est préconisée (en scellant, par exemple, la surface, ce qui empêche les eaux pluviales de transporter la contamination depuis le sous-sol jusqu'aux eaux souterraines).
• Si les eaux souterraines sont contaminées et sont dangereuses pour la santé humaine, leur élimination est recommandée. L'élimination des pesticides périmés responsables de la contamination doit parfois être poursuivie tant que la masse d'eau reste contaminée. Les mesures de protection sont également recommandées, en particulier dans les pays les plus pauvres, mais leur efficacité exige une mise en œuvre rigoureuse.
• Si les eaux souterraines sont contaminées, mais ne constituent pas un danger pour la santé humaine, et si les pesticides mal entreposés ont été enlevés ou placés dans de nouveaux conteneurs, aucune mesure n'est nécessaire. Le site doit par contre faire l'objet d'une surveillance (par exemple, prélèvement d'échantillons dans les puits une fois par an) pour déceler une réapparition éventuelle de la contamination.