NF ISO 10381-05 - Procedure Echantillonnage Sols [PDF]

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NF ISO 10381-5 Décembre 2005

AFNOR

Association Française de Normalisation www.afnor.fr

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ISSN 0335-3931

NF ISO 10381-5 Décembre 2005 Indice de classement : X 31-008-5

ICS : 13.080.05

Qualité du sol

Échantillonnage Partie 5 : Lignes directrices pour la procédure d'investigation des sols pollués en sites urbains et industriels E : Soil quality — Sampling — Part 5: Guidance on the procedure for the investigation of urban and industrial sites with regard to soil contamination D : Bodenbeschaffenheit — Probenahme — Teil 5: Anleitung für die Vorgehensweise bei der Untersuchung von Bodenkontaminationen auf urbanen und industriellen Standorten

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Norme française homologuée par décision du Directeur Général d'AFNOR le 20 novembre 2005 pour prendre effet le 20 décembre 2005.

Correspondance

Le présent document reproduit intégralement la Norme internationale ISO 10381-5:2005

Analyse

Le présent document décrit la procédure d’investigation de sites sur lesquels une pollution est avérée ou suspectée. Il s’applique également lorsqu’il est nécessaire de définir l’état de pollution du site ou d’évaluer la qualité environnementale du site à d’autres fins. Le présent document comporte des lignes directrices sur la collecte des informations nécessaires à l’évaluation des risques et/ou à l’élaboration de plans d’actions correctives (par exemple, nécessité éventuelle d’une dépollution et suggestions relatives à la meilleure méthode pour y parvenir). Toutefois, il ne fournit des indications que sur les informations nécessaires au plan général. Il est à noter que certaines méthodes de dépollution spécifiques peuvent nécessiter l’obtention d’informations supplémentaires. Le présent document est également applicable aux sites sur lesquels aucune pollution du sol n’est suspectée, mais pour lesquels la qualité du sol doit être déterminée (par exemple, pour vérifier l’absence de toute pollution). Lorsque l’objectif d’une telle investigation est lié à la croissance des plantes, il convient de se référer à l’ISO 10381-4. Il convient d'utiliser la présente partie de l'ISO 10381 conjointement avec ses autres parties, selon le cas. L’investigation des eaux souterraines, des gaz du sol et des eaux de surface n’entre pas dans le domaine d’application (de la présente partie) de l’ISO 10381. Pour plus d’informations sur l’échantillonnage des eaux souterraines et des eaux de surface, voir l’ISO 5667. L’ISO 10381-7 fournit quant à elle des informations relatives à l’échantillonnage des gaz du sol.

Descripteurs

Thésaurus International Technique : sol, qualité, pollution, gestion, organisation, planification, degré de pollution, échantillonnage, collecte, estimation, analyse statistique, contaminant, liste, table de données.

Modifications Corrections Éditée et diffusée par l’Association Française de Normalisation (AFNOR) — 11, rue Francis de Pressensé — 93571 La Plaine Saint-Denis Cedex Tél. : + 33 (0)1 41 62 80 00 — Fax : + 33 (0)1 49 17 90 00 — www.afnor.fr

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AFNOR 2005

1er tirage 2005-12-P

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Qualité des sols — Échantillonnage

AFNOR X31B

Membres de la commission de normalisation Président : M NOMINE Secrétariat :

MME POTTEVIN — AFNOR M

BAIZE

INRA

PR

BARNA

ECOLE DES MINES D ALBI

M

BELIN

EUROPOLL

MLLE

BENOIT

SGS MULTILAB

M

BOICHUT

LEM LABORATOIRES

M

BOUCHELAGHEM

SITA REMEDIATION SAS

MME

CABON

GAZ DE FRANCE

M

CORNET

CSD AZUR

MME

DARMENDRAIL

BRGM

MME

DASTREVIGNE

GAZ DE FRANCE — DION RECHERCHE

M

EILERT

ENVIRO SERVICES FRANCE

M

GILBERT

DION PREVENTION POLLUTIONS RISQUES

M

KARG

HPC ENVIROTEC

MME

LAVILLE-TIMSIT

AGF IART

MME

LOUVRIER

ADEME

MME

MARTHON-GASQUET

UPJ

M

MATON

BRGM

M

MONZAIN

UIC-UNION INDUSTRIES CHIMIQUES

M

NOMINE

INERIS

M

PERRIN

PATRICE PERRIN

M

RAT

DION GEN FORET & AFFAIRES RURALES

M

SIX

CHAMBRE DEPT D AGRICULTURE

M

THOMAS

INSTITUT PASTEUR DE LILLE

M

TROUCHE

ENESAD

MME

WILHELM

ARKEMA — CRRA

Avant-propos national Références aux normes françaises La correspondance entre les normes mentionnées à l'article «Références normatives» et les normes françaises identiques est la suivante : ISO 11074 : NF ISO 11074 (indice de classement : X 31-002)

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ISO 10381-5:2005(F)

Sommaire

Page

Avant-propos..................................................................................................................................................... iv Introduction ........................................................................................................................................................ v 1

Domaine d'application.......................................................................................................................... 1

2

Références normatives ........................................................................................................................ 2

3

Termes et définitions............................................................................................................................ 2

4 4.1 4.2

Objectifs................................................................................................................................................. 2 Généralités ............................................................................................................................................ 2 Définition des objectifs ........................................................................................................................ 2

5 5.1 5.2 5.3 5.4

Stratégie générale d’investigation du site ......................................................................................... 3 Généralités ............................................................................................................................................ 3 Domaine d’application de l’investigation préliminaire ..................................................................... 5 Domaine d’application de l’investigation exploratoire ..................................................................... 6 Domaine d’application de l’investigation approfondie du site ........................................................ 6

6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6

Investigation préliminaire .................................................................................................................... 6 Introduction ........................................................................................................................................... 6 Informations sur l’usage passé et présent du site............................................................................ 7 Informations sur la géologie, la pédologie, l’hydrologie et l’hydrogéologie.................................. 8 Méthodologie......................................................................................................................................... 8 Élaboration d’un modèle conceptuel................................................................................................ 10 Rapport de l’investigation préliminaire et du modèle conceptuel................................................. 13

7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5

Conception des investigations intrusives ....................................................................................... 14 Introduction ......................................................................................................................................... 14 Aspects généraux du travail sur le terrain ....................................................................................... 14 Aspects de la conception globale..................................................................................................... 15 Schémas d’échantillonnage et espacement des prélèvements de sol ......................................... 17 Stratégies des analyses et des essais.............................................................................................. 22

8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5

Investigation exploratoire .................................................................................................................. 24 Généralités .......................................................................................................................................... 24 Stratégie d’échantillonnage............................................................................................................... 25 Interprétation de l’investigation exploratoire .................................................................................. 27 Rapport de l’investigation exploratoire ............................................................................................ 29 Détermination de la nécessité d’une investigation approfondie du site ...................................... 29

9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6

Investigation approfondie du site ..................................................................................................... 30 Généralités .......................................................................................................................................... 30 Objectifs et domaine d’application ................................................................................................... 30 Conception de l’investigation............................................................................................................ 31 Stratégie d’échantillonnage............................................................................................................... 32 Interprétation de l’investigation approfondie du site...................................................................... 33 Rapport ................................................................................................................................................ 33

Annexe A (informative) Objectifs de l’échantillonnage du sol .................................................................... 35 Bibliographie .................................................................................................................................................... 36

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ISO 10381-5:2005(F)

Avant-propos L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique. Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants. L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. L’ISO 10381-5 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 2, Échantillonnage. L’ISO 10381 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Qualité du sol — Échantillonnage: ⎯

Partie 1: Lignes directrices pour l’établissement des programmes d’échantillonnage

⎯

Partie 2: Lignes directrices pour les techniques d’échantillonnage

⎯

Partie 3: Lignes directrices relatives à la sécurité

⎯

Partie 4: Lignes directrices pour les procédures d’investigation des sites naturels, quasi naturels et cultivés

⎯

Partie 5: Lignes directrices pour la procédure d’investigation des sols pollués en sites urbains et industriels

⎯

Partie 6: Lignes directrices pour la collecte, la manipulation et la conservation de sols destinés à une étude en laboratoire des processus microbiens aérobies

⎯

Partie 7: Lignes directrices pour l’échantillonnage des gaz du sol

⎯

Partie 8: Lignes directrices pour l’échantillonnage des matériaux en tas

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ISO 10381-5:2005(F)

Introduction La présente partie de l’ISO 10381 fait partie d’une série de normes relatives aux différents aspects de l’investigation et de l’échantillonnage des sites. Il convient que la présente norme soit utilisée conjointement avec les autres parties de l’ISO 10381 (voir Avant-propos). Si les cas graves de pollution des sols se produisent principalement sur les sites urbains et industriels, les terrains agricoles peuvent également subir une pollution grave (par exemple suite à l’emploi de pesticides, à une irrigation prolongée et à l’épandage de déchets organiques). Dans ce cas, il peut être judicieux de combiner les méthodologies de l’ISO 10381-4 et de l’ISO 10381-5. Lorsque l’objectif de l’investigation est lié à la croissance des plantes, il convient de se référer à l’ISO 10381-4. La terminologie générale utilisée est conforme à celle établie par l’ISO/TC 190 «Qualité du sol» et, plus précisément, à la terminologie présentée dans l’ISO 11074. L’investigation des eaux souterraines, des gaz du sol et des eaux de surface n’entre pas dans le domaine d’application (de la présente partie) de l’ISO 10381. Pour plus d’informations sur l’échantillonnage des eaux souterraines et des eaux de surface, voir l’ISO 5667. L’ISO 10381-7 fournit quant à elle des informations relatives à l’échantillonnage des gaz du sol.

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NORME INTERNATIONALE

ISO 10381-5:2005(F)

Qualité du sol — Échantillonnage — Partie 5: Lignes directrices pour la procédure d'investigation des sols pollués en sites urbains et industriels

1

Domaine d'application

La présente partie de l’ISO 10381 donne des lignes directrices pour la procédure d’investigation de sites urbains et industriels sur lesquels une pollution est avérée ou suspectée. Elle s’applique également lorsqu’il est nécessaire de définir l’état de pollution du site ou d’évaluer la qualité environnementale du site à d’autres fins. La présente partie de l’ISO 10381 comporte des lignes directrices sur la collecte des informations nécessaires à l’évaluation des risques et/ou à l’élaboration de plans d’actions correctives (par exemple nécessité éventuelle d’une dépollution et suggestions relatives à la meilleure méthode pour y parvenir). Toutefois, elle ne fournit des indications que sur les informations nécessaires au plan général. Il est à noter que certaines méthodes de dépollution spécifiques peuvent nécessiter l’obtention d’informations supplémentaires. La présente partie de l’ISO 10381 est également applicable aux sites sur lesquels aucune pollution du sol n’est suspectée, mais pour lesquels la qualité du sol doit être déterminée (par exemple pour vérifier l’absence de toute pollution). Les sites en question ont été définis comme des sites urbains et industriels, mais les lignes directrices fournies par la présente partie de l'ISO 10381 sont également applicables à tout autre site sur lequel il est nécessaire d’établir le degré et l’étendue de la pollution. NOTE 1 La pollution est définie comme le résultat d’activités humaines; toutefois, les méthodes d’investigation décrites sont également applicables en cas de concentrations naturellement fortes en substances potentiellement dangereuses. NOTE 2 Différents objectifs relatifs à l’investigation de la qualité du sol sont répertoriés à l’Annexe A, avec des références aux différentes parties de l’ISO 10381 concernées. NOTE 3 Bien que la plus grande partie des informations relatives à l’évaluation des risques et/ou à l’élaboration de plans d’actions correctives soit collectée par application de la présente partie de l'ISO 10381, celle-ci ne fournit aucune ligne directrice sur les décisions et actions consécutives à l’investigation d’un site, par exemple évaluation des risques et décisions sur la nécessité d’une dépollution (le cas échéant). NOTE 4 La présente partie de l’ISO 10381 traite uniquement de l’investigation du sol. Il est important de savoir que les anciens sites urbains et industriels peuvent comporter des bâtiments à l’abandon et/ou des installations industrielles en attente de démolition, démantèlement ou rénovation. Leur non prise en compte dans l’investigation peut mettre les ouvriers en danger ou conduire à la propagation de la pollution sur et autour du site. L’investigation de bâtiments à l’abandon ou des restes des fondations n’entre pas dans le domaine d’application de la présente partie de l’ISO 10381. NOTE 5 Dans de nombreuses situations, il existe une relation étroite entre la pollution du sol, des eaux souterraines, des gaz du sol et, dans une moindre mesure, des eaux de surface.

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2

Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements). ISO 11074, Qualité du sol — Vocabulaire

3

Termes et définitions

Pour les besoins de cette partie de l’ISO 10381, les termes et définitions donnés dans l’ISO 11074 s’appliquent.

4 4.1

Objectifs Généralités

Les présentes lignes directrices fournissent un cadre pour les différentes étapes et phases à prendre en compte lors de l’investigation de terrains. La détermination de l’état de pollution qui en résulte peut alors permettre l’évaluation des risques et, si nécessaire, faciliter la sélection et l’application des actions correctives appropriées. Les lignes directrices relatives aux données et aux informations associées à des objectifs particuliers sont détaillées dans un certain nombre de Normes internationales, notamment l’ISO 15175, l’ISO 15176, l’ISO 15799 et l’ISO 15800.

4.2

Définition des objectifs

Les motifs d’une investigation, et donc ses objectifs, peuvent être très variés, mais ils sont généralement les suivants: ⎯

identifier et évaluer les risques auxquels sont exposés les utilisateurs du site et, en cas de réaménagement du terrain, les utilisateurs et occupants ultérieurs;

⎯

identifier et évaluer les risques pour l’environnement, notamment les terrains adjacents, les eaux souterraines et de surface, les écosystèmes et la santé publique;

⎯

identifier et évaluer les risques éventuels auxquels sont exposées les personnes susceptibles de participer à l’investigation, à la dépollution, au réaménagement ou à la maintenance du site;

⎯

identifier et évaluer le potentiel d’effets indésirables sur les matériaux de construction.

Ces objectifs permettent la prise de décisions en fonction de l’importance des risques ainsi que l’évaluation de la nécessité éventuelle de mettre en place des mesures pour y remédier. À partir des objectifs principaux de l’investigation, divers objectifs secondaires peuvent être définis, notamment: a)

déterminer si une intervention immédiate est nécessaire pour protéger les récepteurs exposés;

b)

identifier les composés qui sont ou peuvent être présents et qui sont susceptibles de représenter un risque pour un ou plusieurs récepteurs réels ou potentiels;

c)

identifier les récepteurs (par exemple personnes, écosystèmes, eaux souterraines) qui sont exposés à un risque ou qui sont susceptibles de l’être dans le futur;

d)

identifier les voies par lesquelles des récepteurs particuliers peuvent être exposés aux contaminants;

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e)

fournir les données et les autres informations devant être utilisées dans le cadre d’une évaluation des risques;

f)

fournir des informations facilitant la mise en place de mesures de protection ou de dépollution;

g)

permettre la caractérisation des matériaux pollués en vue d’une manipulation et d’une élimination adéquates et sûres;

h)

fournir des données de référence permettant d’évaluer les résultats d’une action de dépollution;

i)

permettre une évaluation de l’effet de la poursuite du mode d’utilisation actuel du site sur la qualité du sol;

j)

fournir des informations permettant d’évaluer le risque d’engagement des responsabilités (légales) en matière d’environnement et les effets sur la valeur du terrain.

Ces objectifs généraux seront formulés sous forme d’exigences spécifiques en fonction de l’objet de l’investigation. EXEMPLE Une investigation préalable à l’achat d’un terrain pour la construction d’habitations peut être associée à un ou plusieurs des objectifs suivants: ⎯

établir l’historique du site et évaluer la présence potentielle de pollution;

⎯

déterminer la nature, l’étendue et la répartition de la pollution (suspectée) dans les limites du site;

⎯

identifier le potentiel de migration de la pollution au-delà des limites du site, y compris vers les eaux de surface et les eaux souterraines (ceci peut impliquer des responsabilités légales en matière d’environnement);

⎯

identifier tout risque immédiat pour la santé publique, la sécurité et l’environnement;

⎯

identifier les contraintes liées à un aménagement proposé (risques pour les personnes et l’environnement), ainsi que toutes les mesures correctives nécessaires, et fournir des données permettant d’établir une estimation des coûts;

⎯

fournir des informations facilitant la rédaction d’un rapport d’interprétation complet, avec conclusions, recommandations et estimation des coûts des actions correctives.

5

Stratégie générale d’investigation du site

5.1

Généralités

La détermination de l’étendue d’une zone polluée, et notamment l’évaluation des risques pour les personnes et l’environnement résultant de la pollution, peut être une opération complexe. En raison de cette complexité, il convient que le processus d’identification, de quantification et d’évaluation des risques associés aux terrains pollués soit un processus itératif comportant plusieurs étapes d’investigation (chacune visant des objectifs particuliers) et permettant d’obtenir suffisamment de données pertinentes pour définir les risques potentiels, les voies de migration et les récepteurs concernés. Il convient de reconsidérer les objectifs à chaque étape et d’examiner la justification d’une investigation complémentaire au fur et à mesure de l’avancement des processus d’investigation et d’évaluation. Les principales phases sont les suivantes: ⎯

Investigation préliminaire (voir 5.2),

⎯

Investigation exploratoire (voir 5.3, 7 et 8), et

⎯

Investigation approfondie du site (voir 5.4, 7 et 9)

La relation entre ces phases est illustrée à la Figure 1.

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Figure 1 — Diagramme des phases d’investigation du site

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Des investigations complémentaires peuvent se révéler nécessaires à la suite de l’investigation approfondie du site, afin d’obtenir des informations pertinentes pour la sélection des méthodes de dépollution ou pour définir une méthode de dépollution des constructions. Dès que l’une de ces investigations est terminée, il convient de préparer un rapport présentant les résultats obtenus. La stratégie d’investigation (préliminaire, exploratoire ou approfondie) est déterminée par les objectifs. Par exemple, les différentes exigences des investigations du site dans le cadre d’une vente, d’une évaluation de la pollution ou d’un réaménagement ont une incidence sur l’espacement des points de prélèvement ainsi que sur le nombre d’échantillons analysés, et influencent donc le coût de l’investigation. Avant de commencer toute phase ou étape d’investigation, il est important de définir des objectifs qualitatifs, que ce soit pour le type, la quantité et la qualité (par exemple analytique) des données et autres informations devant être collectées. Ces objectifs qualitatifs dépendent en partie de la nature des décisions devant être prises dans le cadre de l’investigation et du degré de confiance devant être associé à ces décisions. L’absence d’objectifs qualitatifs pour les données, définis dès le départ, peut entraîner d’importantes pertes financières si, par exemple, les données collectées ne sont pas appropriées ou suffisantes pour réaliser une évaluation fiable des risques, ou si elles laissent un trop grand nombre d’incertitudes par rapport au «modèle conceptuel» élaboré pour le site (voir 6.5 pour la définition du modèle conceptuel). Lors de la prise de décision relative à la stratégie, il convient de prendre en compte l’applicabilité et l’usage de l’analyse sur site et/ou des techniques de mesurage in situ. La présente partie de l’ISO 10381 ne fournit aucune ligne directrice spécifique portant sur ces sujets.

5.2

Domaine d’application de l’investigation préliminaire

Cette investigation préliminaire comprend une étude sur dossier, ainsi qu’une reconnaissance sur le site (visite et inspection du site). Elle est réalisée à l’aide des dossiers historiques et des autres sources d’informations relatives à l’usage passé et présent du site, ainsi qu’à l’aide d’informations relatives aux propriétés locales du sol, à la géologie, à la pédologie, à l’hydrogéologie et aux paramètres environnementaux. À partir de cette investigation préliminaire, on peut déduire la possibilité d’une pollution et formuler des hypothèses sur la nature, l’emplacement et la répartition de cette pollution. Ces hypothèses font partie du modèle conceptuel global du site qu’il convient d’élaborer en prenant en compte non seulement les aspects de la pollution, mais également les propriétés géologiques, pédologiques, hydrogéologiques et géotechniques, ainsi que les paramètres environnementaux. Les usages actuels et prévus du site sont aussi des facteurs importants pour le modèle conceptuel. Il convient que l’investigation préliminaire fournisse des informations suffisantes pour ⎯

établir des conclusions initiales sur les risques potentiels encourus par les personnes et autres récepteurs exposés ou susceptibles d’être exposés, et

⎯

déterminer si d’autres mesures sont nécessaires.

La quantité et le type d’informations nécessaires dépendent des objectifs de l’investigation. La quantité de travail requise varie en fonction de l’âge du site, de la complexité de l’historique de son usage et de la complexité de la géologie sous-jacente, etc. Il convient de garder à l’esprit que la pollution d’un site peut se révéler plus complexe que prévue (par exemple du fait de l’usage actuel) et qu’il convient de toujours obtenir des informations appropriées sur l’historique du site au cours de l’investigation préliminaire.

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5.3

Domaine d’application de l’investigation exploratoire

L'investigation exploratoire comprend une investigation sur site avec prélèvement d’échantillons du sol ou du matériau de remblayage, des eaux de surface, des eaux souterraines et des gaz du sol, le cas échéant, suivie d'une analyse ou d'une mise à l'essai des échantillons prélevés. Les données et les informations obtenues sont ensuite évaluées afin de déterminer si les hypothèses de l’investigation préliminaire sont correctes et, si nécessaire, de contrôler d’autres aspects du modèle conceptuel. Par conséquent, il s’agit d’une investigation davantage qualitative que quantitative; généralement peu d’échantillons sont analysés. Il arrive qu’aucune investigation complémentaire ne soit nécessaire lorsque les hypothèses sont confirmées. Toutefois, le résultat de l’investigation exploratoire du site peut démontrer, par exemple, que la pollution est plus complexe que prévu ou que les concentrations de la pollution sont supérieures aux valeurs escomptées et qu’elles présentent ou sont susceptibles de présenter un danger. Dans ce cas, les informations obtenues peuvent se révéler inadéquates pour prendre des décisions avec un degré de confiance satisfaisant, et une investigation approfondie du site s’impose afin d’obtenir des informations suffisantes pour permettre l’évaluation complète des risques, la détermination des besoins en mesures de protection ou de dépollution et finalement (après d’autres étapes d’investigation), la sélection, la conception et l’application de mesures de protection ou de dépollution.

5.4

Domaine d’application de l’investigation approfondie du site

L’investigation approfondie du site permet la détermination quantitative du volume et de la répartition spatiale des contaminants, la détermination de leurs fractions mobiles et mobilisables, ainsi que des possibilités de diffusion dans l’environnement. Elle tient compte de l’évolution future possible de la pollution. Cette investigation exige le prélèvement et l’analyse d’échantillons du sol ou du matériau de remblayage, des eaux de surface, des eaux souterraines et des gaz du sol en vue d’obtenir toutes les informations nécessaires pour établir une évaluation complète des risques de la pollution pour les personnes et les autres récepteurs potentiels, ainsi que pour identifier les mesures de confinement ou de dépollution et réaliser éventuellement une première estimation des coûts. L’analyse des échantillons peut s’appuyer sur des calculs de modèles et des techniques d’investigation sans échantillonnage. La conception détaillée des systèmes de protection ou de dépollution peut nécessiter des étapes d’investigation complémentaires. La quantité et la nature des informations devant être obtenues lors de l’investigation approfondie d’un site (ou d’une quelconque étape de cette investigation) dépendent de la nature du site et des objectifs de l’investigation. Les conséquences des décisions prises en matière d’actions varient d’un site à un autre. Par ailleurs, la quantité et la qualité des informations requises sont également fonction des exigences du processus de prise de décisions (par exemple évaluation des risques, décisions relatives au besoin et au type d’actions correctives). Il convient que toutes les parties impliquées dans le processus de décision soient tenues informées au fur et à mesure de l’obtention des données afin de garantir l’adéquation entre les informations et le but recherché. Une fois que les informations obtenues ont été interprétées, avec éventuellement une analyse des risques, il convient de déterminer si des mesures de protection ou de dépollution sont nécessaires et de définir le type de mesures susceptibles d’être appropriées.

6 6.1

Investigation préliminaire Introduction

L’investigation préliminaire permet de mieux cerner quelles sont les informations pertinentes, de déterminer leur précision et leur plausibilité, de prendre en compte les incertitudes et les lacunes liées à ces informations, ainsi que leur pertinence par rapport à l’objectif de l’investigation.

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ISO 10381-5:2005(F)

L'investigation primaire consiste en: ⎯

une étude sur dossier permettant de recueillir et d’étudier des informations portant sur l’historique et d’autres aspects pertinents du site;

⎯

une reconnaissance sur le site (visite et inspection du site);

⎯

l’élaboration d’un modèle conceptuel du site, notamment 1)

la formulation d’hypothèses sur le(s) type(s) possible(s) et le degré de pollution,

2)

les voies de migration (sur site et hors site) ainsi que la répartition spatiale et temporelle, avec

3)

la formulation d’hypothèses concernant d’autres aspects du site tels que l’hydrogéologie;

⎯

la formulation de conclusions quant à la nécessité de réaliser des investigations complémentaires et la définition de leur domaine d’application;

⎯

l’identification de tout besoin d’intervention immédiate en vue de protéger les personnes ou l’environnement (par exemple mise en place de clôtures, élimination des dépôts superficiels).

Il convient que les objectifs de l’investigation préliminaire soient formellement définis avant le démarrage de l’investigation afin de s’assurer que le domaine d’application (par exemple sources des informations recherchées) est approprié. Dans la plupart des cas, il convient d’effectuer une évaluation préliminaire des risques (potentiels) encourus par les personnes et les autres récepteurs. De même, il convient que les informations obtenues permettent a)

la définition des étapes ou phases ultérieures d’une investigation intrusive de façon à réduire les risques de propagation de la pollution ou de création de nouvelles voies de migration (par exemple sondages et fosses pour échantillonnage), et

b)

l’adoption de méthodes de travail appropriées et sûres au cours de l’investigation intrusive (voir l’ISO 10381-3).

Les informations minimales qu’il convient de recueillir au cours de l’investigation préliminaire sont définies en 6.2 et 6.3 et les modes opératoires pouvant être utilisés pour obtenir ces informations sont indiqués en 6.4. Des lignes directrices relatives au rapport des résultats de l’investigation préliminaire sont données en 6.6.

6.2

Informations sur l’usage passé et présent du site

L’expansion rapide des zones urbaines a entraîné l’absorption de zones qui étaient jusque là rurales ainsi que la modification de l’usage des terrains urbains existants. La pollution en zones urbaines est donc souvent le résultat d’un processus industriel ancien qui a eu lieu sur le site ou dans ses environs, et les informations à recueillir sont donc très similaires pour les sites urbains et industriels. Il convient que les données recueillies sur l’usage passé et présent d’un site donnent, dans la mesure du possible (et en fonction des limites convenues dans le cadre des objectifs), des informations sur ⎯

les activités d’aménagement, de construction ou autres qui ont eu lieu sur le site et ses abords immédiats;

⎯

toutes les actions spécifiques qui ont eu lieu par le passé sur le site et les matériaux (avec description de leur composition chimique) qui ont été utilisés en relation avec des activités industrielles, de construction ou autres sur le site;

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⎯

les activités industrielles ou autres qui ont été (ou sont encore) des causes potentielles de pollution du sol (processus de production, installations de stockage ou de transport (souterrain également) des matériaux), en indiquant le plus précisément possible leur emplacement;

⎯

les câbles, conduites, zones de terrain ouvert ou zones revêtues, zones de sol remanié et de matériaux épandus, traitement des effluents, mise au rebut de boues, drainage de surfaces, stockage de produits chimiques, cuves souterraines, déchets, gravats, etc.;

⎯

l’usage (présent et prévu) des terrains adjacents si celui-ci peut affecter le site en cours d’investigation.

Il est possible de comparer ces informations avec celles provenant de sites similaires.

6.3

Informations sur la géologie, la pédologie, l’hydrologie et l’hydrogéologie

Il convient de recueillir les informations disponibles sur la nature géologique et pédologique de la zone et sa situation hydrologique et hydrogéologique. L’échelle de cette collecte d’informations et le niveau de détail nécessaire ne peuvent être déterminés que subjectivement, mais il convient qu’ils restent en conformité avec les objectifs définis pour l’investigation. Il convient que les informations collectées incluent: ⎯

l’anticipation du profil du sol (naturel et anthropique);

⎯

la nature du sous-sol et la profondeur des strates sous-jacentes;

⎯

la profondeur des eaux souterraines et les variations dans le temps;

⎯

le sens d’écoulement horizontal et vertical des eaux souterraines, à l’échelle régionale et locale et (si possible) les variations dans le temps. (L’existence de strates imperméables peut être particulièrement importante si le site se trouve au-dessus d’une nappe aquifère);

⎯

le tracé du réseau hydrographique et la position des cours d’eaux de surface, même s’ils sont désormais remblayés, et toute continuité avec les eaux souterraines;

⎯

la présence de sources et de puits d’eaux souterraines et d'autres points de captage, et toute installation de surveillance des eaux souterraines et des gaz du sol;

⎯

les résultats des investigations antérieures effectuées sur le site ou ses abords immédiats, par exemple forages ou autres formes d’investigations (géotechniques) en relation, par exemple, avec des activités de construction, et les résultats de toute investigation chimique éventuelle;

⎯

les propriétés de la pollution qui pourraient être importantes pour la structure du terrain ou le profil géologique local (par exemple l’humus peut absorber les composés organiques contaminants).

6.4

Méthodologie

6.4.1

Obtention d'informations

Il convient que les informations décrites en 6.2 et 6.3 soient obtenues de la manière suivante: ⎯

il convient de prendre pour référence des cartes détaillées de bonne qualité, telles que des cartes régionales à l’échelle 1:25 000, des cartes locales à l’échelle 1:2 000 à 1:2 500 indiquant notamment les réseaux d’électricité, des cartes historiques, des cartes géologiques et des cartes hydrogéologiques;

⎯

étudier les cartes et des bases de données relatives à la géologie, la pédologie, l’hydrogéologie et l’hydrologie du site et de sa région;

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⎯

étudier les photographies aériennes (en noir et blanc, en couleur et à infrarouge);

⎯

étudier les archives, les permis en cours ou antérieurs détenus par les propriétaires ou les usagers, les plans d’aménagement en cours ou antérieurs, les informations fournies par les autorités chargées de l’enregistrement des terrains (par exemple municipalités, provinces, entreprises de services publics), toutes ces informations devant se rapporter aussi bien au site concerné qu’aux terrains adjacents;

⎯

étudier les registres des entreprises et des rues afin d’identifier les anciens usagers du site et leurs activités potentielles;

⎯

consulter les autorités à propos de l’usage actuel du site, notamment pour les permis liés à l’environnement et l’exploitation ainsi que pour les autorisations de rejets;

⎯

si cela est possible et judicieux, il convient d’organiser des entretiens avec les propriétaires et les exploitants actuels ou antérieurs, les voisins actuels ou antérieurs, les entreprises voisines, les groupements écologistes, les sociétés de prospection des nappes phréatiques, les sociétés d’adduction d’eau, les contrôleurs de la qualité des eaux, etc. (Il convient que la fiabilité de ces témoignages soit considérée comme sujette à caution, sauf si les informations fournies peuvent être confirmées par une source indépendante.);

⎯

organiser une visite sur le site afin d’obtenir des informations de terrain (reconnaissance sur le site). Il convient qu’elle ait lieu après la collecte et l’examen des données historiques disponibles et autres informations appropriées.

6.4.2

Observations sur le terrain

Il convient que les résultats de cette visite soient consignés dans un rapport sur les conditions existantes du site, mentionnant toutes les implications associées à la cause/propagation potentielle de la pollution y compris la topographie, le drainage de la surface et toutes les situations «anormales». Il convient d’établir un dossier photographique représentant le site entier, ainsi que certaines particularités présentant un intérêt pour l’investigation. La visite du site est également utile pour élaborer une stratégie d’investigation ultérieure du site, qui soit à la fois pratique et qui tienne compte des caractéristiques spécifiques du site. Au cours de la visite, il convient de procéder au plus grand nombre d’observations possibles sur le terrain. Les observations types à effectuer au cours d’une visite de site sont: ⎯

l’usage actuel et l’état du site;

⎯

l’accès au site et la facilité de déplacement sur le site ainsi que les conditions susceptibles d’empêcher l’échantillonnage à certains endroits (par exemple constructions ou autres structures);

⎯

la situation aux limites du site et l’usage des terrains environnants;

⎯

la proximité d’aménagements sensibles et d’habitations;

⎯

les risques potentiels sur le site (par exemple présence de lignes électriques aériennes, de lignes sous tension et de trous);

⎯

les matériaux dangereux;

⎯

les indications de variation des niveaux du site (élévation et baisse);

⎯

les signes de pollution, tels que l’état de stress de la végétation ou l’absence de végétation;

⎯

les preuves visuelles d’une pollution sur le site, pénétrant dans le site ou émise par le site, ou la présence d’odeurs;

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⎯

l’état des eaux de surface;

⎯

l’existence de points de captage de l’eau;

⎯

l’existence de puits de surveillance des eaux souterraines ou des gaz du sol.

La sécurité est essentielle au cours de la reconnaissance sur le site et il convient que les personnes effectuant cette reconnaissance soient conscientes des risques physiques possibles ainsi que des risques biologiques ou ceux liés à la pollution. Les bâtiments anciens pouvant être des structures peu solides, l’accès à ce type de construction doit préalablement faire l’objet d’une demande de conseil auprès d’un expert (pour plus d’informations, voir l’ISO 10381-3).

6.5 6.5.1

Élaboration d’un modèle conceptuel Modèle conceptuel global

Le modèle conceptuel est une représentation et/ou une description du site, comprenant toutes les informations connues sur le site (telles que la pollution, la géologie, la pédologie et les paramètres environnementaux) et indiquant, le cas échéant, les voies par lesquelles les récepteurs actuels et futurs peuvent être affectés par la pollution actuelle ou future. L’un des aspects importants du modèle conceptuel est la formulation d’hypothèses liées à la pollution. L’élaboration d’un modèle conceptuel permet de faciliter non seulement la compréhension du site et des risques susceptibles d’être présents pour les personnes et autres récepteurs, mais également la définition des futures étapes de l’investigation. Ce modèle conceptuel facilite également les prises de décisions sur le mode de dépollution choisi (si nécessaire) et les autres travaux effectués. 6.5.2

Formulation d’hypothèses liées à la pollution

En fonction des résultats de l’investigation préliminaire, il convient de formuler des hypothèses liées à la nature probable, à la variation et à la répartition spatiale des substances contaminantes que l’on s’attend à trouver sur le site. Pour aboutir à des hypothèses appropriées, il est souvent nécessaire d’identifier plusieurs zones sur un site auxquelles s’appliquent des hypothèses différentes. Si ce mode opératoire est essentiel pour les sites de grande superficie, il se révèle souvent également approprié pour les petits sites. Il convient d’élaborer des hypothèses relatives à des substances individuelles (voir 6.5.4) pouvant ensuite être intégrées à un modèle conceptuel qui prend en compte toutes les informations disponibles et les traduit en scénario global le plus probable sur l’état de pollution d’une zone. Les modèles conceptuels concernant des zones individuelles peuvent être combinés dans un modèle conceptuel représentant le site dans son intégralité. Ce modèle conceptuel à l’échelle du site permet de mettre en place la stratégie d’échantillonnage devant être employée lors de l’étape suivante de l’investigation. Toutefois, avant de prendre une décision quant à la stratégie d’échantillonnage à adopter, il est essentiel d’analyser les informations disponibles et de déterminer pour chaque zone (et pour le site dans sa globalité) s’il est raisonnable de suspecter une pollution du site ou d’une zone. En d’autres termes, il faut déterminer s’il convient de classer la zone (ou le site) comme étant «probablement non polluée» ou «probablement polluée». 6.5.3

Hypothèse d’un site ou d’une zone «probablement non pollué(e)»

Si, à partir des résultats de l’investigation préliminaire, il n’existe aucune raison de soupçonner que des activités polluantes aient eu lieu sur le site et qu’il n’existe aucune information indiquant la possibilité d’une migration de substances contaminantes dans ou sur le site, l’hypothèse formulée part du principe qu’il convient de considérer le site comme «probablement non pollué».

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Il est très difficile de prouver de manière concluante qu’un site est exempt de toute pollution possible. Il est donc souvent nécessaire d’effectuer une investigation exploratoire après réalisation de l’investigation préliminaire. Il convient que cette investigation exploratoire soit conforme aux lignes directrices définies à l’Article 8. La possibilité de considérer un site comme étant non pollué dépend ⎯

des niveaux de substances potentiellement contaminantes,

⎯

des voies de pollution incluses,

⎯

des niveaux de concentration des composés généralement rencontrés, et

⎯

des niveaux limites de ces composés définis par la législation nationale ou régionale.

NOTE Pour les sites urbains et industriels, un léger degré de pollution anthropique est constaté en raison des dépôts atmosphériques.

Les résultats de l’investigation exploratoire peuvent corroborer l’hypothèse de site «non pollué» mais ne peuvent que rarement fournir des preuves indéniables de l’absence de pollution. Dans l’investigation exploratoire d’un site «probablement non pollué», une gamme de contaminants relativement large est normalement déterminée dans un nombre limité d’échantillons. Par conséquent, il convient que l’étendue de l’investigation fasse l’objet d’un accord entre les parties impliquées avant le début réel de l’investigation. L’étendue de l’investigation détermine en fait la probabilité qu’une pollution non prévue soit trouvée. 6.5.4

Hypothèse d’un site «probablement pollué»

Si l’investigation préliminaire laisse à penser que des activités contaminantes ont eu lieu à un moment ou à un autre sur le site, l’hypothèse part du principe que le site est «probablement pollué». Dans ce cas, il convient que différentes hypothèses définissent en détail le type de contaminants suspectés, leur distribution spatiale sur le site, les voies de migration possibles et les effets potentiels sur les eaux souterraines et les eaux de surface. Lors de la formulation des hypothèses, il convient de prendre en compte les facteurs suivants: ⎯

la nature chimique et physique des contaminants (si nécessaire, plusieurs hypothèses individuelles);

⎯

la nature de la source et la manière dont la pollution a pénétré dans le sol (pollution diffuse ou ponctuelle);

⎯

les endroits où la pollution peut se trouver dans le sol ou les eaux souterraines, d’après les processus de migration prévus (horizontalement et verticalement) en fonction de la nature des contaminants;

⎯

la présence potentielle de voies préférentielles;

⎯

les caractéristiques physiques des contaminants et la possibilité de modification ou de dégradation (y compris biodégradation) lors du passage à travers le sol et la solubilité dans l’eau, l’interaction avec l’argile et d’autres composés du sol;

⎯

la sorption et les processus complexants;

⎯

l’interaction des contaminants avec la matière organique du sol;

⎯

la présence possible de résidus dans les zones traversées par le contaminant;

⎯

la migration des gaz de décharge et des composés volatils;

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⎯

la structure et la stratification du sol (par exemple sol sablonneux ou tourbe extrêmement perméable ou argile extrêmement imperméable, fentes de retrait ou macropores et activités biologiques dans le sol);

⎯

la durée d’existence de la pollution;

⎯

la profondeur du niveau des eaux souterraines.

La formulation d’hypothèses concernant différentes parties du site (zones) constitue le meilleur moyen d’évaluation et il convient que la combinaison des hypothèses permette de concevoir une stratégie d’investigation optimale. 6.5.5 6.5.5.1

Hypothèses liées à la répartition spatiale de la pollution Types de distribution spatiale de la pollution

Il est possible d’identifier quatre types fondamentaux de répartition spatiale de la pollution qui permettent d’élaborer la stratégie d’échantillonnage: ⎯

pas de pollution ou présence d’une pollution ayant une répartition homogène;

⎯

présence d’une pollution ayant une répartition hétérogène avec des sources ponctuelles de pollution dont l’emplacement est connu;

⎯

présence d’une pollution ayant une répartition hétérogène avec des sources ponctuelles de pollution dont l’emplacement est inconnu;

⎯

présence d’une pollution ayant une répartition hétérogène mais sans aucune source ponctuelle de pollution.

6.5.5.2

Répartition homogène par opposition à répartition hétérogène

La différentiation entre hétérogène et homogène n’est en réalité applicable qu’à des strates individuelles sur le plan horizontal, car sur le plan vertical, qui est plus petit, la répartition est presque toujours décrite comme étant hétérogène. La nature du contaminant, celle du sol ainsi que la durée d’existence de la pollution influencent le type de répartition. EXEMPLE 1 Un panache de pollution récent est considéré comme une pollution hétérogène mais, avec le temps et la propagation du panache, la zone principale peut être considérée comme une pollution homogène.

Les hypothèses concernant la nature de la répartition sont très importantes car elles vont influer sur la stratégie d’échantillonnage. Par conséquent, si une répartition homogène est prise pour hypothèse, ⎯

il est possible de prévoir des points de prélèvement plus espacés puisque la pollution est supposée identique en tous points (cette stratégie d’échantillonnage réduit évidemment la probabilité d’identifier des «points chauds»).

⎯

Par ailleurs, pour une pollution homogène, l’utilisation d’échantillons composites peut être financièrement avantageuse car cela permet de réduire les coûts d’analyse puisque les résultats d’analyse représentent une zone relativement large (voir aussi 7.4.6).

Toutefois, si une répartition hétérogène est prise pour hypothèse, ⎯

la stratégie d’échantillonnage devra fixer un espacement des points de prélèvement permettant d’identifier les variations attendues de concentration des contaminants, et

⎯

pourra également inclure un échantillonnage sur avis d’expert si l’hétérogénéité est attribuable à une source de pollution ponctuelle «connue».

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Il convient de noter que la définition d’une pollution «homogène» ou «hétérogène» principalement dans le plan dépend de l’échelle utilisée pour étudier la pollution. EXEMPLE 2 Une pollution ayant touché un site de 100 m sur 100 m de façon homogène sera considérée comme homogène tant que l’investigation ne dépasse pas les limites de cet emplacement. En revanche, lorsque la qualité du sol est étudiée sur une échelle de 1 000 m sur 1 000 m, la même pollution sera considérée comme un «point chaud» et donc définie comme étant hétérogène.

Par conséquent, les concepts d’homogénéité et d’hétérogénéité sont uniquement qualitatifs. Dans la pratique, il est probable que la répartition des substances contaminantes soit une combinaison des schémas de répartition et il convient que les plans d’échantillonnage soient définis de manière à tenir compte de chaque type de répartition. Étant donné qu’il convient de formuler des hypothèses de répartition spatiale pour chaque substance (ou groupe de substances), il convient que le plan d’échantillonnage final prenne en compte les différents schémas d’échantillonnage applicables aux différents contaminants présents sur le site.

6.6

Rapport de l’investigation préliminaire et du modèle conceptuel

Il convient que l’investigation préliminaire fasse l’objet d’un rapport établi de telle sorte que la formulation initiale du modèle conceptuel et des hypothèses individuelles constitue une section clairement identifiable du rapport. Il convient que le rapport de l’investigation préliminaire comporte les éléments suivants: a)

les informations recueillies sur les usages présents et passés du site ainsi que sur sa géologie, sa pédologie et son hydrogéologie; 1)

il convient que tous les éléments mentionnés en 6.2 et 6.3 soient abordés et que des détails soient fournis sur toutes les sources consultées;

2)

il convient également que des indications soient données sur les lacunes éventuelles des informations obtenues et sur les contraintes ou limitations imposées par l’étude;

b)

une liste des sources d’informations ayant été consultées mais qui n’ont pas fourni d’informations spécifiques;

c)

un enregistrement des témoignages obtenus en tant que tels, avec

d)

e)

1)

le nom de la personne rencontrée, ainsi que

2)

la date de l’entretien.

3)

(De même, il convient d’indiquer le lien entre le témoin et le site car ceci peut permettre d’évaluer la fiabilité des informations recueillies);

la discussion et la description détaillées de l’élaboration du modèle conceptuel du site, y compris 1)

les hypothèses ayant été formulées,

2)

les conclusions relatives à la présence ou l’absence de pollution (ainsi que le type et la nature), et

3)

sa répartition spatiale, ainsi que les détails concernant la délimitation des zones pour lesquelles les différentes hypothèses ont été formulées;

dans le cas d’un site «probablement non pollué», il convient d’inclure les arguments étayant cette conclusion;

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f)

g)

dans le cas d’un site «probablement pollué», il convient d’indiquer les arguments suivants, si cela est pertinent: 1)

la nature de la ou des sources de pollution et la manière dont les contaminants ont pénétré dans le sol,

2)

la liste des contaminants possibles (et, le cas échéant, leur spécification chimique),

3)

la répartition spatiale prévue ainsi que la répartition et l’emplacement prévus de la pollution dans le sol, les eaux de surface, les eaux souterraines et les gaz du sol;

les conclusions et recommandations sur la nécessité de recourir à des mesures complémentaires (notamment la nécessité d’une investigation du site) et la forme qu’elles doivent prendre, en tenant compte des objectifs fixés.

Il convient que le rapport soit organisé selon une structure normalisée (voir aussi 9.6) et qu’il comporte les parties suivantes: ⎯

une table des matières;

⎯

un résumé;

⎯

une introduction;

⎯

les objectifs;

⎯

les détails relatifs aux recherches (y compris les sources d’informations, qui peuvent être citées dans une annexe par mesure de commodité);

⎯

les détails relatifs au site (y compris les informations obtenues et les résultats de la visite du site);

⎯

une discussion et la formulation des hypothèses;

⎯

les conclusions;

⎯

les recommandations;

⎯

les annexes contenant autant de preuves documentaires que possible.

7

Conception des investigations intrusives

7.1

Introduction

Le présent paragraphe fournit des indications applicables à la conception de tous les types d’investigations intrusives (telles que les investigations exploratoires et approfondies). Les sections qui suivent donnent des indications relatives à des types d’investigation spécifiques. Des lignes directrices sont également formulées pour la conception globale, l’échantillonnage des sols, la composition des échantillons ainsi que les stratégies d’analyse et d’essai.

7.2

Aspects généraux du travail sur le terrain

Il est important de comprendre que le travail de terrain sur des sites pollués peut présenter un risque non négligeable pour la santé des experts. Il convient de consulter l’ISO 10381-3 pour plus d’informations sur les risques possibles et les précautions à prendre à cet égard.

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Il convient de consulter l’ISO 10381-1 et l’ISO 10381-2 pour plus d’informations sur certains points précis des techniques d’échantillonnage, tels que les schémas d’échantillonnage, les méthodes de prélèvement par forages, sondages et fosses pour échantillonnage, ainsi que la conservation des échantillons. Il convient de noter que d’autres méthodes d’investigation –non intrusives– peuvent énormément contribuer à la compréhension de la répartition spatiale de la pollution. Dès le début du travail sur le terrain, il est conseillé de veiller à prélever un nombre suffisant d’échantillons. Il ne sera souvent pas nécessaire d’analyser tous les échantillons prélevés, mais il serait (très) coûteux de retourner sur le terrain pour prélever des échantillons supplémentaires, notamment lorsqu’il s’agit d’échantillons prélevés à grande profondeur dans le profil du sol. Toutefois, il convient que l’analyse des composés volatils et semi-volatils soit réalisée aussi vite que possible après l’échantillonnage; pour ces composés, il peut ne pas être possible de conserver les échantillons pour une analyse ultérieure. Au lieu de prélever des échantillons, il peut être plus avantageux d’utiliser des méthodes d’essai et d’analyse sur site et/ou in situ. Si au cours de l’investigation, il apparaît que la stratégie mise en œuvre n’est pas optimale, il convient de la modifier immédiatement (par exemple si le niveau des eaux souterraines est très différent de la profondeur prévue). Dans certains cas, il peut être nécessaire de prélever de nouveaux échantillons après ajustement de la stratégie ou de tenir compte des conditions imprévues. Toutefois, il convient de suivre la stratégie initiale lorsque ces différences ne sont pas parfaitement évidentes. Il convient que les descriptions des strates du sol soient établies sur le terrain, immédiatement après la fin des prélèvements en un point si cela n’a pas été fait au cours de la formation du sondage. La description des strates du sol est souvent facilitée par la prise de photographies avec des panneaux d’identification des points de prélèvement et des marqueurs d’échelle.

7.3 7.3.1

Aspects de la conception globale Généralités

Il convient que la conception des investigations (intrusives) sur site impliquant le prélèvement d’échantillons et la réalisation d’essais sur site (le cas échéant) s’appuie sur les résultats de l’investigation préliminaire et sur les objectifs de l’investigation exploratoire (Article 8) ou de l’investigation approfondie du site (Article 9), selon le cas. La conception inclut la définition des points de prélèvement, la profondeur, les dimensions et le type des échantillons à prélever ainsi que la méthodologie utilisée pour la réalisation des prélèvements. Il est important de déterminer la position des points de prélèvement avant le début de l’investigation du site; toutefois, l’équipe chargée des prélèvements doit disposer d’une certaine liberté sur le site afin de déterminer, en fonction de ses observations, si les points de prélèvement doivent être déplacés ou s’il faut prélever des échantillons supplémentaires. Les hypothèses émises peuvent indiquer les zones de pollution probables pour lesquelles les informations préliminaires faciliteront la conception de l’investigation approfondie à mener. EXEMPLE

Des informations préliminaires sur la capacité des solvants chlorés à s’étaler en panache.

La conception de l’investigation exploratoire peut prendre en compte ces aspects et fournir des informations qui permettront de concevoir une investigation approfondie du site (plus coûteuse), de manière à obtenir le plus efficacement possible les données nécessaires à la réalisation des objectifs et de manière à réduire au minimum la probabilité de situations imprévues. Comme mentionné plus haut, il est possible d’appliquer des hypothèses différentes aux différentes zones d’un site. Par conséquent, plusieurs stratégies d’échantillonnage peuvent être mises en œuvre au cours du processus d’investigation.

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7.3.2 7.3.2.1

Conception des travaux sur le terrain Planification

La personne chargée de la conception des travaux sur le terrain doit prendre en compte tant la conception du programme d’échantillonnage que les aspects pratiques liés à sa mise en place, notamment: ⎯

l’emplacement et le nombre de points de prélèvement ainsi que le schéma d’échantillonnage;

⎯

la méthode de prélèvement d’échantillons (sondages, fosses pour échantillonnage, etc., matériel de prélèvement);

⎯

les échantillons à prélever (sol, fraction granulométrique, eau, gaz);

⎯

les exigences spécifiques relatives aux échantillons (composés volatils, conditions de conservation);

⎯

les exigences relatives aux conteneurs d’échantillons;

⎯

les exigences relatives aux essais sur site et hors site;

⎯

les analyses à effectuer, ainsi que les exigences spécifiques imposées par le laboratoire pour le prélèvement, la conservation et le transport des échantillons;

⎯

les modes opératoires et les précautions nécessaires en matière d’hygiène et de sécurité au cours de l’investigation et l’équipement de protection nécessaire;

⎯

les mesures de protection de l’environnement nécessaires pour empêcher la migration de la pollution pendant et après l’investigation;

⎯

les exigences relatives à l’élimination des rejets issus de l’investigation et la nécessité d’apporter des matériaux sur le site, tels que de la terre propre pour le remblayage des fosses pour échantillonnage;

⎯

les exigences relatives à l’assurance qualité;

⎯

l’autorisation et la facilité d’accès au site (et aux terrains adjacents si nécessaire);

⎯

l’emplacement et la nature des obstacles susceptibles de gêner le prélèvement d’échantillons sur le site et le moyen de supprimer ces obstacles;

⎯

l’emplacement et l’état des canalisations et des lignes, aussi bien souterraines qu’aériennes;

⎯

l’emplacement convenant à l’installation de bureaux, d’unités de dépollution, de vestiaires et d’un local de stockage des échantillons;

⎯

l'hygiène et la sécurité (il convient de se reporter à l’ISO 10381-1, l’ISO 10381-2 et l’ISO 10381-3 qui couvrent en détail les risques encourus par les experts et l’environnement dans le cadre d’une investigation de site; les précautions et les mesures nécessaires doivent être intégrées à la méthodologie d’investigation du site;);

⎯

les communications et les plans en cas d’accident et d’urgence, ainsi que les communications avec les services de secours;

⎯

les mesures de protection de l’environnement, par exemple la prévention ou la maîtrise des émissions de poussière et la prévention de la migration de la pollution;

⎯

l’élimination des eaux souterraines (potentiellement) polluées, de la terre excavée et des matériaux utilisés ou pollués au cours de l’investigation.

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7.3.2.2

Investigations intégrées

Il est parfois intéressant de concevoir des investigations associant les besoins nés de la pollution et les aspects géotechniques. Cette association peut être utile lorsqu’il est nécessaire d’intégrer l’hygiène et la sécurité ainsi que la protection de l’environnement dans la conception des investigations géotechniques. Une approche combinée présente les avantages suivants: ⎯

une simplification de la gestion du projet;

⎯

la mise en commun de l’équipement et des modes opératoires;

⎯

l'utilisation de forages d’exploration pour plusieurs études, avec les économies qui en découlent;

⎯

des mesures en matière d’hygiène et de sécurité applicables aux deux investigations;

⎯

une prise en compte commune des données obtenues.

Il convient, toutefois, que la mise en œuvre d’une investigation intégrée ne compromette pas la réalisation des objectifs de chacune des investigations. Par exemple, il convient de ne pas s’écarter de la grille de points de prélèvement sélectionnée pour l’étude de la pollution simplement pour tenir compte des exigences géotechniques. Les méthodes d’échantillonnage géotechniques ne permettent pas nécessairement d’obtenir des échantillons pour l’analyse chimique, et inversement. Par ailleurs, les exigences relatives à l’enregistrement des profils de sol peuvent varier.

7.4 7.4.1

Schémas d’échantillonnage et espacement des prélèvements de sol Généralités

La stratégie d’échantillonnage nécessite une étude du schéma à utiliser, des profondeurs auxquelles les échantillons seront prélevés ainsi que du type et des dimensions des échantillons. L’ISO 10381-1 donne des informations sur les schémas d’échantillonnage. Il est également possible d’appliquer des considérations statistiques aux schémas d’échantillonnage, notamment pour la distance entre les points de prélèvement. L’emplacement des prélèvements peut être sélectionné à partir d’un schéma d’échantillonnage formé d’une disposition définie de points de prélèvement (échantillonnage systématique) ou à partir d’un échantillonnage sur avis d’expert. Dans la plupart des investigations, il convient de combiner les deux approches. Il convient que la probabilité de détecter une pollution soit indépendante de la superficie du site à étudier. En d’autres termes, plus la superficie du site augmente, plus le nombre d’échantillons nécessaires pour localiser une pollution possible avec la même probabilité et selon l’hypothèse de répartition est élevé. Avant l’élaboration du plan d’échantillonnage, il convient de définir le volume minimal de matériau pollué à détecter pour répondre aux objectifs d’une investigation. Dans le cas d’une investigation exploratoire effectuée sur un site «probablement non pollué», il est important de définir l’échelle de détection de la pollution car, si aucune pollution n’est décelée, l’hypothèse est considérée comme étant correcte et aucune autre mesure n’est prise. Il convient que le nombre de points de prélèvement pour chaque zone du sol potentiellement polluée soit proportionnel à la superficie de la zone, mais toujours avec un nombre minimal d’échantillons permettant d’obtenir des indications sur la variabilité spatiale à l’intérieur de la zone. NOTE

Cela exige en général environ six échantillons.

La fiabilité de l’estimation de la répartition de la pollution est naturellement plus grande si le nombre de prélèvements effectués est plus élevé. Lors du choix du schéma d’échantillonnage, il faut garder à l’esprit que la pollution a rarement des limites bien définies et qu’un gradient de concentration peut servir d’indicateur même si les zones associées aux concentrations les plus élevées n’ont pas fait l’objet d’un échantillonnage.

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Les grilles d’échantillonnage varient généralement entre des espacements de 30 m pour une investigation exploratoire à 15 m pour une investigation approfondie du site. Une densité de prélèvement plus importante peut paraître utile si l’hypothèse prévoit une pollution très hétérogène, par exemple sur le site d’une ancienne usine à gaz où, localement, un espacement de 10 m peut être considéré comme nécessaire. Une grille d’échantillonnage resserrée peut également être nécessaire lorsque ceci est imposé par le degré de confiance requis pour l’évaluation des risques (par exemple, aménagement d’une zone résidentielle). 7.4.2

Échantillonnage sur avis d’expert

Les points de prélèvement peuvent être choisis en fonction d’un schéma sur avis d’expert, lorsqu’une source spécifique de pollution est connue ou suspectée et qu’il est nécessaire de confirmer la présence ou l’étendue de celle-ci. Au cours de l’investigation exploratoire du site, une zone de pollution peut également avoir été détectée et sa délimitation plus précise devient l’un des objectifs de l’investigation approfondie. Si les points de prélèvement peuvent être choisis de manière ad hoc (par exemple, aux alentours d’une source), leur localisation est optimisée en tenant compte des propriétés du contaminant, du mode d’émission et de la nécessité d’effectuer une interprétation non ambiguë des résultats. Les points de prélèvement peuvent être liés à un schéma régulier utilisé pour les autres parties du site ou, au lieu de se trouver aux endroits ad hoc, ces points peuvent être disposés le long de rayons partant de la source suspectée ou du point de plus forte concentration. Lorsque l’étude porte sur un panache, il convient de sélectionner les points de prélèvement en fonction de l’hypothèse associée à la localisation et à la nature de la pollution. L’échantillonnage sur avis d’expert est surtout employé dans l’investigation exploratoire lorsque l’on rencontre des zones spécifiques polluées ou soupçonnées de l’être, dans lesquelles des échantillons sont prélevés afin de confirmer les soupçons avant une étude plus détaillée dans le cadre de l’investigation approfondie du site. 7.4.3

Échantillonnage systématique

Il convient que les investigations du site (exploratoire et approfondie) soient habituellement effectuées au moyen d’un échantillonnage systématique qui permet de répartir les points de prélèvement sur l’ensemble du site (ou de la zone) selon un schéma régulier. Toutefois, les schémas d’échantillonnage non systématique (en particulier l’échantillonnage sur avis d’expert) peuvent être acceptables lorsque leur utilisation se justifie (par exemple, lorsqu’il est important de vérifier les éventuelles voies de migration préférentielles) ou lorsqu’elle complète un schéma d’échantillonnage systématique. Le choix d’un schéma d’échantillonnage systématique se justifie par les raisons suivantes: a)

les points de prélèvement sont plus faciles à déterminer sur le terrain avec un échantillonnage systématique;

b)

la localisation des zones de pollution et l’élaboration des investigations ultérieures sont grandement facilitées par l’emploi d’un schéma systématique.

La fiabilité de l’interpolation dépend dans une large mesure des variations des caractéristiques du sol. Dans les sédiments bien stratifiés, les variations de concentration dans le sens vertical peuvent être beaucoup plus importantes que les variations horizontales. Si le site présente des schémas topographiques réguliers (par exemple des talus à intervalles réguliers, des ondulations systématiques, etc.), il convient que le schéma d’échantillonnage ne coïncide pas avec la topographie d’une manière susceptible d’introduire un biais ou une erreur systématique dans l’échantillonnage. Ce problème peut être évité en sélectionnant soigneusement la base ou le point d’origine de la grille d’échantillonnage et, si nécessaire, en déterminant précisément les dimensions de son maillage. Le schéma d’échantillonnage utilisé et le nombre de points de prélèvement varient en fonction des hypothèses formulées et de la phase d’investigation. ⎯

Dans une investigation exploratoire, les échantillons sont moins nombreux et sont prélevés en moins d’emplacements que dans une investigation approfondie. Il convient que les points de prélèvement d’une investigation exploratoire soient sélectionnés en vue de confirmer les hypothèses et de déterminer les zones qui devront faire l’objet d’une attention particulière dans le cadre de l’investigation approfondie.

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⎯

En revanche, l’investigation approfondie du site constitue une investigation détaillée, visant à dresser un tableau complet de l’état de pollution de toutes les parties du site. Il convient que le nombre d’échantillons prélevés et l’espacement entre les points de prélèvement soient fonction des objectifs et du degré de confiance requis pour l’évaluation ultérieure de la pollution et l’évaluation des risques correspondants et pour la détermination des besoins en mesures correctives.

7.4.4 7.4.4.1

Détection des «points chauds» Définition d'un «point chaud»

L’efficacité d’un schéma d’échantillonnage est souvent exprimée en fonction du degré de confiance avec lequel un «point chaud» d’une dimension donnée sera ou non identifié. Toutefois, il convient que le concept et la définition des «points chauds» soient également pris en compte lors de l’élaboration de l’investigation, et plus particulièrement s’il s’agit d’une investigation approfondie. Un «point chaud» peut être défini comme ⎯

une zone de pollution dans une zone non polluée par ailleurs;

⎯

une zone beaucoup plus polluée dans un site globalement pollué.

7.4.4.2

Taille d'un «point chaud»

La taille d’un «point chaud» n’est pas un paramètre fixe et dépend a)

de la source et de la nature de la pollution (par exemple un «point chaud» dû à l’enfouissement de fûts de produits polluants posera un problème d’échantillonnage différent d’un «point chaud» résultant d’une fuite dans une cuve de stockage), et

b)

de la définition du seuil à partir duquel la concentration d’un contaminant particulier est considérée comme significative lors de l’évaluation des résultats de l’investigation.

La taille d’un «point chaud» ou de la zone à détecter dépend de la superficie maximale considérée comme ne présentant pas de risques inacceptables pour la santé si ce point n’est pas détecté par l’investigation du site et l’évaluation ultérieure des résultats. À cet égard, il est important de garder à l’esprit la superficie de pollution qui serait préoccupante en termes de risques pour la santé humaine. EXEMPLE Dans le cas d’une zone résidentielle, il faudrait pour cela identifier une pollution couvrant la superficie d’un petit jardin, ou même plus petite, soit seulement 50 m2 (ou 0,5 % d’un site de 1 hectare).

7.4.4.3

Détection des «points chauds, investigation du site et échantillonnage

En pratique, la probabilité de détection d’un «point chaud» peut être améliorée par une conception soignée de l’investigation exploratoire et de l’investigation approfondie réalisée par la suite. La densité de prélèvement pourra être augmentée dans les zones où une pollution est suspectée et réduite dans celles où aucune pollution n’est suspectée, en fonction des hypothèses relatives aux différentes parties du site. NOTE Dans certaines circonstances, il peut être plus avantageux d’un point de vue financier de démontrer avec un degré de confiance plus élevé qu’une zone particulière du site est «non polluée». La densité de prélèvement requise est alors généralement plus forte.

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Si l’on s’attend à ce que la pollution concerne des «points chauds» localisés connus, il convient que chaque emplacement fasse l’objet d’une investigation. ⎯

Dans l’investigation exploratoire, un point de prélèvement doit être placé à l’emplacement supposé du «point chaud». Concernant les pollutions pouvant être observées sur le terrain, cet échantillon unique peut suffire. Si la pollution n’est pas observable sur le terrain et lorsque des informations sur l’étendue de la pollution sont déjà exigées dans l’investigation exploratoire, il convient de localiser quatre autres échantillons sur le périmètre prévu de la pollution. Il convient de prélever des échantillons à chaque emplacement et à toutes les profondeurs appropriées. Si des «points chauds» sont trouvés (par hasard) pendant l’investigation exploratoire, ils doivent être étudiés avec la même approche.

⎯

Dans l’investigation approfondie du site, le nombre de points de prélèvement supplémentaires dépend de l’étendue de la pollution et du degré de confiance souhaité de la délimitation.

7.4.5 7.4.5.1

Profondeur de prélèvement et strates à échantillonner Facteurs à prendre en considération pour l'échantillonnage en profondeur

Les stratégies d’échantillonnage précédemment décrites s’appliquent uniquement à un contaminant dans un plan unique. Les répartitions de différents contaminants sur un site peuvent varier en profondeur en raison de la diversité de leurs origines et, lorsque l’origine est la même, en raison des différences de leur comportement dans le sol. Par conséquent, il convient d’élaborer des stratégies appropriées pour les échantillonnages en profondeur. Par exemple, il est important de prendre en compte les éléments suivants: ⎯

la variation des propriétés physiques et chimiques du sol en fonction de la profondeur, notamment en présence d’épaisseurs substantielles de remblai ou de nettes différences entre les couches de matériaux naturels;

⎯

les sources de pollution (telles que matériaux solides, lixiviables ou générant des gaz ou des vapeurs, fuite dans un conduit) pouvant être localisées à une profondeur quelconque dans le profil du sol;

⎯

la profondeur appropriée, en termes d’exposition, peut être située à tout niveau du profil du sol (par exemple dans les projets de réaménagement, le niveau du sol après travaux peut être inférieur au niveau actuel; il peut y avoir un contact étroit entre le sol et les canalisations à une certaine profondeur sous le niveau du terrain);

⎯

le mouvement des gaz et liquides dans les voies verticales (et parfois latérales éventuellement) est déterminé par les propriétés physiques du sol aux profondeurs appropriées;

⎯

l’usage du site.

Lorsqu’un site est identifié comme potentiellement pollué, il convient idéalement de prélever les horizons des strates du sol supposées polluées (l’échantillonnage se concentre sur les zones suspectes conformément à l’hypothèse). Dans certains cas, lorsque le site repose sur une strate imperméable à faible profondeur, il est possible d’identifier précisément les profondeurs des prélèvements à effectuer. Toutefois, il est souvent très difficile d’obtenir des indications claires sur la présence ou l’absence de pollution sans effectuer une investigation intrusive. Il convient de prélever des échantillons individuels dans une plage de profondeurs limitée (entre 0,1 m et 0,5 m) afin qu’ils ne représentent pas plus de 1,0 m du profil du sol, en tenant compte des hypothèses formulées. Il convient que les prélèvements soient généralement limités à une strate spécifique et que les échantillons prélevés représentent les strates rencontrées ayant un intérêt particulier (apparence par exemple). Lorsque les échantillons ne sont pas limités à une strate unique, il convient d’en indiquer les raisons dans le rapport de l’investigation.

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Il convient que des échantillons de sol soient prélevés au niveau de tous les points de prélèvement, sur toute la profondeur concernée conformément aux hypothèses. Lorsqu’une pollution est indiquée à une profondeur plus importante que celle prévue avant l’investigation du site, il convient d’effectuer l’échantillonnage à la profondeur qui semble appropriée et pratique. Le prélèvement d’échantillons de strates naturelles est toujours bénéfique: s’ils ne sont pas pollués, ces échantillons indiquent les conditions chimiques naturelles qui sont essentielles à l’évaluation des risques et à la fixation d’objectifs de dépollution. 7.4.5.2

Profondeur de prélèvement en fonction de l'intention d'usage du site

Il convient que les profondeurs de prélèvement reflètent les intentions connues en matière d’usage du site (c’est-à-dire les récepteurs susceptibles d’être exposés à un risque) ainsi que les voies probables de migration des contaminants dans l’environnement. EXEMPLE 1 Sans la plupart des aménagements résidentiels, une excavation d’au moins 1,5 m est souvent nécessaire pour installer les canalisations et les fondations. Des excavations plus profondes peuvent être requises pour l’installation des égouts. EXEMPLE 2 En cas d’aménagement de sites commerciaux, des excavations de grande profondeur peuvent s’imposer pour la construction de plusieurs étages en sous-sol. Par conséquent, les ouvriers sont susceptibles de rencontrer des matériaux pollués à ces profondeurs; en étant ramenés à la surface, ces matériaux risquent de propager la pollution (en l’absence de contrôle adéquat) ou doivent être retirés du site en vue de leur traitement ou de leur élimination. NOTE L’ISO 10381-8 fournit des lignes directrices relatives à l’investigation des matériaux en tas provenant d’excavations de sol sur ce type de sites.

Il convient que le plan d’échantillonnage prenne également en compte la possibilité éventuelle que le niveau de surface du site soit abaissé, impliquant alors une exposition des couches plus profondes du site. Dans de nombreux sites, il existe une corrélation entre la pollution de l’horizon superficiel et celle de l’horizon sous-jacent. Souvent, une corrélation existe aussi entre la pollution de l’horizon sous-jacent et celle des eaux souterraines. 7.4.5.3

Échantillonnage en fonction des eaux souterraines et de la nappe aquifère

Il arrive fréquemment que la pollution migre vers les eaux souterraines en se concentrant de préférence dans les couches supérieures de ces eaux souterraines. Par conséquent, il est prudent de prélever les échantillons de sol à ces profondeurs. Toutefois, la migration dépend beaucoup de la densité du contaminant; les contaminants tels que les hydrocarbures chlorés [liquides denses en phase non aqueuse (DNAPL)] ont un comportement exactement opposé et peuvent être trouvés en forte concentration à la base d’une nappe aquifère. 7.4.6 7.4.6.1

Quantité d’échantillons et utilisation d’échantillons composites Quantité d'échantillon

L’ISO 10381-1 fournit des informations relatives à la quantité de matériaux à prélever pour les échantillons de sol. 7.4.6.2

Production d'échantillons composites

Les échantillons composites peuvent être produits sur le terrain en combinant deux prélèvements élémentaires ou plus. Sinon, les échantillons individuels peuvent être combinés en laboratoire. NOTE Dans les deux cas, une bonne préparation (c’est-à-dire mélange) est essentielle pour obtenir un échantillon analytique représentatif.

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7.4.6.3

Cas où l'utilisation d'échantillons composites est envisageable

En fonction de la nature de l’investigation, de la stratégie d’échantillonnage définie et des objectifs de l’investigation, l’utilisation d’échantillons de sol composites peut être envisagée. Dans certaines circonstances, l’utilisation d’échantillons composites peut donner lieu à une dilution ou à une perte de composants, et par conséquent à un risque de non-détection de la pollution. Toutefois, l’utilisation d’échantillons composites peut améliorer la représentativité des échantillons et peut être envisagée pour un certain nombre de situations spécifiques. En d’autres termes, l’utilisation d’échantillons composites est envisageable lorsque ⎯

la répartition est homogène;

⎯

la répartition est globalement homogène sur longue distance mais présente une importante hétérogénéité ponctuelle sur une courte distance;

⎯

les composants sont non volatils ou semi-volatils.

L’utilisation d’échantillons composites peut être utile lorsqu’il y a une pollution globalement homogène sur un site mais présentant une importante hétérogénéité ponctuelle, par exemple lorsque des cendres ou du laitier sont mélangés au sol. Dans ce cas, des échantillons composites peuvent donner des résultats d’analyse plus représentatifs. 7.4.6.4

Cas où l'utilisation d'échantillons composites ne convient pas

Les échantillons composites ne conviennent pas à toutes les situations et le type de contaminant détermine pour une grande part la possibilité de constituer des échantillons composites. Lorsque des composés volatils sont présents, il n’est pas possible de réaliser des échantillons composites sans une perte significative de composés. Lorsque des composés semi-volatils sont présents, il est possible de préparer les échantillons de sol composites en laboratoire. Or, la préparation des échantillons composites est d’une importance primordiale pour garantir la représentativité des résultats. Toutefois, si la préparation d’un échantillon composite à partir de plusieurs échantillons peut augmenter la probabilité de détection d’une pollution d’ensemble, elle peut aussi diluer la concentration d’un «point chaud» jusqu’à rendre la pollution indécelable, et donner ainsi une indication erronée sur la pollution du site. Il convient de revoir à la baisse les valeurs utilisées comme critères pour juger de la présence d’une pollution afin de tenir compte de cet effet de dilution. 7.4.6.5

Échantillons pouvant être combinés

Que les échantillons soient combinés sur le terrain ou en laboratoire, il convient de ne combiner que des échantillons prélevés en des points adjacents d’une même strate du sol. La combinaison d’échantillons provenant de couches différentes entraînerait la perte de certaines informations, et seule la combinaison d’échantillons voisins assure la détection de variations spatiales importantes de la concentration dans le plan des couches de sol.

7.5

Stratégies des analyses et des essais

7.5.1

Généralités

Il convient que les échantillons de sol, d’eaux souterraines, d’eaux de surface, de sédiments et de gaz du sol fassent l’objet d’analyses recherchant ⎯

les substances attendues, en fonction des résultats des étapes ou des phases de l’investigation précédente (hypothèses);

⎯

diverses substances d’importance générale.

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7.5.2 7.5.2.1

Analyse des échantillons de sol Approche pour la prise de décision sur les composants à analyser

Lors de la prise de décision sur les composants à analyser, il existe deux approches différentes: ⎯

une approche spécifique du composant;

⎯

une approche basée sur un large spectre.

Les deux approches peuvent être utilisées soit dans l’investigation exploratoire soit dans l’investigation approfondie du site, tout dépend de l’objectif de l’investigation et de ce qui est déjà connu du site. Une approche spécifique du composant est un choix logique si les substances contaminantes sont bien connues et que l’investigation ne vise qu’à définir le volume de sol contaminé. Toutefois, une approche basée sur un large spectre peut se révéler le meilleur choix si l’objectif consiste à mieux connaître le potentiel de traitement de ce sol pollué ou, du moins, si des informations générales sur la qualité du sol sont requises. 7.5.2.2

Sélection des paramètres pour les essais et l’analyse

Les contaminants tels que les métaux lourds (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn), l’arsenic, les hydrocarbures, les composés halogénés extractibles et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) se sont révélés utiles et couvrent un large spectre de pollutions urbaines et industrielles du sol. Par conséquent, ils sont normalement suffisants pour vérifier l’hypothèse d’un site «probablement non pollué» et sont également recommandés en cas de suspicion non spécifique de pollution. Les particularités régionales ainsi que les recommandations nationales doivent être observées. La détermination de la proportion de matière organique (humus) et de la proportion de fraction de granulométrie fine peut être jugée nécessaire en vue de déterminer les valeurs de référence ou les valeurs de seuil reconnues comme applicables sur le site (celles-ci peuvent par exemple comprendre des valeurs de fond locales). 7.5.2.3

Utilisation d'échantillons séparés ou composites

Il convient que la combinaison d’échantillons (si elle est admise) soit effectuée de préférence en laboratoire, après une préparation réalisée conformément à l’ISO 11464 et l’ISO 14507. Il convient en général que les échantillons qui sont manifestement différents, par exemple par leurs propriétés organoleptiques, ne soient pas mélangés avec d’autres échantillons mais qu’ils soient analysés séparément. Normalement, il convient de ne pas produire d’échantillons composites à partir d’échantillons provenant d’horizons différents ou de profondeurs différentes dans le profil du terrain. Toutefois, dans les deux cas, la stratégie d’échantillonnage basée sur le modèle conceptuel du site déterminera la stratégie la plus appropriée en matière d’analyse. Lorsque des échantillons composites sont utilisés, il convient de conserver séparément les échantillons d’origine afin de pouvoir, si nécessaire, les utiliser ultérieurement pour une nouvelle analyse. [Ceci n’est évidemment pas possible pour les paramètres qui évoluent avec le temps (composés volatils par exemple) ou du fait de la manipulation des échantillons (préparation)]. 7.5.2.4

Stockage et transport des échantillons

L’ISO 10381-2 fournit des lignes directrices concernant le stockage et le transport des échantillons.

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Investigation exploratoire

8.1

Généralités

8.1.1

Critères de l'investigation exploratoire

L’investigation exploratoire fait suite à l’investigation préliminaire et vise principalement à vérifier l’exactitude des hypothèses formulées par rapport à la pollution du site ou, en termes plus généraux, à vérifier l’exactitude du modèle conceptuel élaboré pour le site. Il convient que l’élaboration soigneuse de l’investigation exploratoire permette de démontrer la validité des hypothèses avec un minimum de ressources et dans le délai le plus bref possible. L’investigation exploratoire ne fournit généralement qu’un nombre limité d’informations. Toutefois, en fonction des objectifs d’une situation donnée, les informations obtenues peuvent suffire au processus de décisions, notamment en présence des critères suivants: ⎯

une très bonne qualité des résultats de l’investigation préliminaire;

⎯

un planning et une réalisation appropriés de l’investigation; et

⎯

une exigence limitée par rapport à la fiabilité des résultats.

Dans d’autres situations, l’investigation exploratoire sera suivie d’une investigation approfondie du site (voir Article 9). 8.1.2

Étapes à incorporer

L’investigation exploratoire doit comporter les étapes suivantes: ⎯

élaboration d’une stratégie d’investigation;

⎯

réalisation de l’investigation du site et de l’analyse des échantillons correspondants;

⎯

détermination de la validité des hypothèses;

⎯

détermination de la nécessité d’une investigation complémentaire.

8.1.3

Aspects à prendre en compte lors de l'élaboration d'une stratégie

Les aspects qu’il convient de prendre en compte lors de l’élaboration d’une stratégie d’investigation exploratoire sont les suivants: a)

les hypothèses;

b)

les incertitudes concernant la pollution et sa répartition supposée, qui nécessitent une clarification afin de faciliter au mieux l’élaboration de l’investigation approfondie du site;

c)

tous les risques relevés pour la santé et l’environnement.

Ces aspects déterminent alors ⎯

le support à échantillonner (sol, eaux de surface et eaux souterraines, gaz du sol);

⎯

la profondeur de prélèvement et les techniques d’échantillonnage à utiliser;

⎯

les schémas d’échantillonnage;

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⎯

le nombre d’échantillons à prélever;

⎯

l’utilisation possible d’échantillons composites;

⎯

le nombre d’échantillons à analyser;

⎯

les contaminants potentiels à déterminer.

Au cours d’une investigation exploratoire, le nombre de points de prélèvement étudiés est très inférieur à celui de l’investigation approfondie du site. Il est toutefois important de garantir, pour des raisons d’économie et dans la mesure du possible, la possibilité de réutiliser les points de prélèvement sélectionnés et les informations obtenues au cours de l’évaluation ultérieure dans le cadre de l’investigation approfondie du site. Au cours de l’investigation exploratoire en particulier, il est prudent de prélever des échantillons représentatifs de tous les indices de pollution, mais de n’analyser que des échantillons choisis. Par exemple, l’analyse de tous les échantillons manifestement pollués par de l’huile risque de ne pas se révéler utile à ce stade. Toutefois, en cas d’examen visuel, il faut garder à l’esprit que ce dernier ne permet pas d’identifier toutes les formes de pollution. Il est conseillé de faire appel à un experts des sites pollués pour l’élaboration de l’investigation exploratoire, y compris celle de la stratégie d’échantillonnage, pour la détermination du nombre d’échantillons à prélever et à analyser et pour superviser la réalisation de l’investigation en vue de vérifier les hypothèses.

8.2

Stratégie d’échantillonnage

8.2.1

Généralités

En fonction des résultats de l’investigation préliminaire et des hypothèses formulées, il est possible de distinguer les stratégies relatives aux sites «probablement pollués» et «probablement non pollués». L’évaluation de la pollution est généralement effectuée en fonction des voies de pollution possibles. Pour des raisons d’économie, il convient que l’espacement et la profondeur de prélèvement, même au niveau de l’investigation exploratoire, soient choisis de sorte que les résultats puissent être utilisés pour l’évaluation des risques réalisée ultérieurement. Les réglementations nationales doivent être respectées. Il convient que l’investigation de la pollution potentielle du sol soit réalisée en étroite relation avec l’investigation des autres matrices susceptibles de présenter une pollution, notamment ⎯

les eaux souterraines (voir l’ISO 5667);

⎯

les eaux de surface (voir l’ISO 5667);

⎯

les gaz du sol (voir l’ISO 10381-7).

8.2.2

Points de prélèvement

L’investigation exploratoire peut utiliser les deux approches suivantes: l’échantillonnage sur avis d’expert et l’échantillonnage systématique (voir 7.4). Dans les investigations exploratoires, la stratégie d’échantillonnage la plus commune est l’échantillonnage sur avis d’expert, si nécessaire associée à un échantillonnage systématique avec un espacement relativement important.

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L’espacement des prélèvements dépend des objectifs de l’investigation et, surtout, des hypothèses formulées. Aucune recommandation spécifique ne peut être donnée pour l’espacement des prélèvements. Dans la plupart des cas, il n’existe aucun lien entre l’espacement des points de prélèvement et la taille globale du site. Il convient de définir l’espacement des prélèvements en fonction de la probabilité recherchée de déceler une zone polluée de taille prédéfinie. La définition de la probabilité de déceler (ou non) une zone polluée, ainsi que son étendue, est un choix stratégique. Par conséquent, les réglementations nationales doivent être observées. L’échantillonnage sur avis d’expert est utilisé lorsqu’il y a preuve d’une pollution (hétérogène) due à des sources ponctuelles. L’échantillonnage systématique est utilisé pour des sites pollués de manière homogène ou probablement non pollués. Pour obtenir une caractérisation globale du site en cas de pollution prouvée par des sources ponctuelles, il convient d’associer les deux stratégies. En cas de preuves indéniables d’une pollution grave, il convient que les schémas d’échantillonnage de l’investigation exploratoire soient également élaborés de manière à faciliter la conception de l’investigation approfondie ultérieure. Il peut être utile de planifier l’investigation exploratoire de manière à optimiser l’investigation approfondie du site. 8.2.3

Profondeur de prélèvement

Tout comme les schémas d’échantillonnage, la profondeur de prélèvement dépend des hypothèses et du domaine d’application de l’investigation (voir 7.4.5). Les réglementations nationales peuvent définir certaines profondeurs de prélèvement en fonction des objectifs spécifiques de l’investigation ou dans le cadre de l’application des valeurs recommandées. 8.2.4

Sélection des échantillons de sol à analyser

Il est généralement préférable de prélever un nombre d’échantillons plus élevé que celui requis pour l’analyse. Il convient de toujours analyser un certain nombre d’échantillons représentatifs et d’échantillons «suspects». Ainsi, si les échantillons d’une même strate prélevés en différents endroits paraissent similaires, il est possible de ne soumettre à l’analyse qu’un nombre faible mais représentatif d’échantillons. Il convient d’analyser un nombre suffisant d’échantillons pour vérifier les hypothèses. La délimitation de la répartition des contaminants ne fait pas partie des objectifs d’une investigation exploratoire. 8.2.5

Sélection des paramètres pour les essais et l’analyse

Pour vérifier l’hypothèse d’un site «probablement non pollué», un nombre limité de composants, tels que les métaux lourds (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn), l’arsenic, les hydrocarbures, les composés halogénés extractibles et les HAP, est généralement suffisant. Les particularités régionales ainsi que les recommandations nationales doivent être observées. NOTE Une approche similaire est généralement appropriée pour l’investigation initiale des zones suspectes où les substances contaminantes sont inconnues.

Dans le cadre d’un site «probablement pollué», l’investigation peut être limitée aux substances qui sont attendues conformément à l’hypothèse formulée d’après les résultats de l’investigation préliminaire. Toutefois, ce type d’investigation limitée peut être associé à une investigation beaucoup plus vaste (du point de vue des contaminants et du schéma d’échantillonnage) afin d’obtenir des informations complémentaires sur la qualité générale du site. En règle générale, la sélection des contaminants est directement liée aux objectifs de l’investigation et à l’hypothèse définie. Si une valeur de référence est dépassée pour un paramètre de groupe (par exemple valeur de référence pour les composés halogénés extractibles, l’indice phénolique ou les hydrocarbures), il est possible d’obtenir d’autres informations utiles en déterminant les concentrations de chaque contaminant. Toutefois, l’augmentation des valeurs de paramètre de groupe ne se traduit pas forcément par une augmentation de la concentration des contaminants. Par ailleurs, l’analyse de contaminants spécifiques peut faire partie de l’investigation approfondie au lieu de constituer une étape supplémentaire de l’investigation exploratoire.

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8.3

Interprétation de l’investigation exploratoire

8.3.1

Vérification des hypothèses formulées durant l'investigation préliminaire

L’investigation exploratoire donne des informations qui permettent de vérifier les hypothèses formulées au cours de l’investigation préliminaire. Le mode opératoire d’essai se déroule de la même manière que lors de la formulation des hypothèses: ⎯

étape 1 A-t-on mis en évidence une pollution sur le site?

⎯

étape 2 Les contaminants détectés correspondent-ils à ce qui était attendu?

⎯

étape 3 L’emplacement de la pollution correspond-il à ce qui était attendu?

⎯

étape 4 La répartition spatiale correspond-elle à ce qui était attendu?

Au cours de ce mode opératoire d’essai, on utilise normalement des valeurs de seuil (généralement prévues par la législation ou les lignes directrices provenant des autorités) afin de déterminer s’il convient de considérer un site comme pollué ou non. En l’absence de valeurs de seuil, il est également possible d’utiliser les valeurs de fond locales (qui peuvent aussi être associées à des valeurs de seuil, le cas échéant). 8.3.2

Évaluation du risque

Si le site est pollué, une évaluation ultérieure des risques peut être nécessaire afin d’évaluer la gravité de la pollution. Une évaluation des risques peut être réalisée si la qualité et la quantité des données sont suffisantes pour évaluer avec précision la situation de pollution. En fonction des objectifs et des données disponibles, il est toutefois probable que les données (ou autres informations) fournies par l’investigation exploratoire seront insuffisantes pour permettre une évaluation détaillée des risques. Il est alors possible de réaliser une estimation sommaire des risques. 8.3.3

Vérification des hypothèses par zone

Si, suite aux résultats de l’investigation exploratoire, le site a été divisé en plusieurs zones associées à des hypothèses distinctes, chaque hypothèse doit être vérifiée séparément. Il convient d’examiner les résultats de l’investigation concernant ces différentes zones afin de déterminer la possibilité de corrélations. 8.3.4

Obtention d'informations sur la qualité du sol

Des informations sur la qualité du sol peuvent être obtenues à partir de la description du terrain faite au moment de l’échantillonnage et il convient que l’évaluation des hypothèses prenne en compte ces éléments. 8.3.5

Contrôle de la stratégie d'investigation

Il convient de procéder à un contrôle dans tous les cas afin de déterminer si la stratégie d’investigation était bien adéquate, compte tenu de la nature des résultats obtenus, que les hypothèses se soient ou non révélées exactes. 8.3.6

Réexamen des hypothèses

L’hypothèse d’un site «probablement non pollué» doit être rejetée si l’une des substances analysées dépasse les valeurs de seuil qui lui sont associées ou dépasse largement les valeurs de fond locales. Dans ce cas, une nouvelle hypothèse relative à un site «probablement pollué» doit être formulée. Si aucun des contaminants potentiels analysés n’est détecté dans aucun des échantillons soumis à essai à des concentrations dépassant nettement la valeur de seuil/concentration de fond, ou toute autre valeur appropriée, il convient de considérer le site comme non pollué. Il faut toutefois garder à l’esprit qu’il s’agit d’un jugement relatif dont la fiabilité dépend de l’élaboration et de l’intensité de l’échantillonnage défini dans l’investigation exploratoire. Il n’est pas possible d’obtenir une preuve irréfutable de l’absence de toute pollution.

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Si des échantillons composites ont été utilisés au cours de l’investigation, les effets possibles de dilution doivent être pris en compte lors de la vérification de l’hypothèse. Si un contaminant est détecté avec une concentration dépassant la valeur de seuil/valeur de fond correspondante, il convient d’en conclure qu’il existe une pollution du sol et l’hypothèse associée doit être acceptée. Compte tenu des objectifs limités de l’investigation exploratoire, son utilité dans la vérification de l’hypothèse relative à la répartition spatiale d’un site «probablement pollué» est limitée. Toutefois, l’hypothèse doit être adaptée lorsque cela est possible et enrichie par d’autres connaissances. 8.3.7

Exemples de révision ou de rejet de l'hypothèse

Voici des exemples de situations où il peut être nécessaire de revoir ou de rejeter l’hypothèse. a)

Si l’emplacement de la pollution était censé être connu et que des échantillons ont été analysés à partir de la pollution identifiée mais ne présentent pas de concentrations de contaminants supérieures à la valeur de seuil/valeur de fond, il faut en conclure que les sources ponctuelles prévues n’ont pas été localisées ou n’existent pas;

b)

Si l’hypothèse s’appuie sur un site «probablement pollué» avec une répartition hétérogène où l’emplacement des poches de pollution n’est pas connu et qu’un schéma d’échantillonnage systématique a été appliqué à l’ensemble du site pour localiser la pollution lors de l’investigation exploratoire, il faut s’attendre à ce qu’un plus grand nombre d’échantillons ne correspondent pas aux poches et ne laissent donc pas apparaître une pollution significative.

c)

Si un grand nombre d’échantillons révèlent une pollution, ceci peut indiquer que les «points chauds» de pollution sont plus nombreux que prévu ou que la pollution est plus homogène que prévu.

8.3.8

Actions à envisager si une hypothèse n'est pas valide

Si les résultats de l’hypothèse indiquent qu’elle n’est pas valide, un certain nombre d’actions peut être envisagé: ⎯

il convient de définir si l’investigation exploratoire a été précise et suffisamment étendue. Si les informations requises n’ont pas été obtenues ou si leur degré de confiance n’est pas suffisant, il peut être nécessaire d’envisager une modification des travaux effectués ou des investigations complémentaires;

⎯

il convient d’examiner l’investigation préliminaire afin de déterminer si les hypothèses initiales peuvent être modifiées ou s’il est possible de formuler une nouvelle hypothèse;

⎯

si les résultats de l’investigation exploratoire permettent de vérifier une hypothèse nouvelle/modifiée, la planification d’une investigation approfondie du site peut alors être envisagée;

⎯

si une hypothèse nouvelle/modifiée ne peut pas être suffisamment vérifiée, une investigation complémentaire doit être effectuée;

⎯

il convient d’inclure dans le rapport une discussion sur les divergences entre les hypothèses initiales et les résultats de l’investigation.

La nécessité éventuelle d’une investigation complémentaire dans le cadre de l’investigation exploratoire dépend des objectifs de l’investigation. Si, par exemple, l’hypothèse d’un site «probablement non pollué» est rejetée, une décision doit être prise quant à la révision de l’investigation préliminaire ou la réalisation d’une autre investigation exploratoire.

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8.4

Rapport de l’investigation exploratoire

Le rapport de l’investigation exploratoire documente et présente les informations importantes pour les prises de décisions. D’une manière générale, il convient que ce rapport mentionne ⎯

les objectifs de l’investigation exploratoire;

⎯

le contexte de l’investigation, avec référence à l’investigation préliminaire, au modèle conceptuel du site et aux hypothèses formulées pour le modèle, ainsi que des informations sur le degré de confiance;

⎯

le planning et la justification de la stratégie d’investigation;

⎯

la méthodologie de l’investigation;

⎯

la description des travaux effectués, notamment les techniques d’échantillonnage;

⎯

l’enregistrement de toutes les observations sur site, avec toutes les variations par rapport à la méthodologie proposée ainsi que les anomalies rencontrées dans l’investigation du site;

⎯

la justification de la sélection des échantillons à analyser et la documentation détaillée concernant la conservation, le stockage, le transport et la préparation des échantillons ainsi que les performances et l’évaluation des analyses;

⎯

la description des résultats d’analyse, y compris les informations relatives aux limites de variation et d’erreur;

⎯

l’évaluation des résultats de l’investigation, la sélection des échelles et valeurs de référence appropriées pour l’évaluation des risques et la manière dont les comparaisons à ces valeurs de référence sont effectuées;

⎯

la comparaison des résultats de l’investigation et des hypothèses et conclusions relatives à la validité des hypothèses;

⎯

les conclusions relatives à l’état de pollution du site et des recommandations pour l’évaluation des risques, le cas échéant;

⎯

des recommandations pour les investigations complémentaires.

Selon les objectifs de l’investigation, il peut être nécessaire d’ajouter d’autres aspects. Le mode de rédaction du rapport doit permettre aux personnes chargées de prendre des décisions et à celles ayant demandé la réalisation de l’investigation d’avoir une vue d’ensemble appropriée ainsi que des bases fiables pour leur prise de décisions. Les faits doivent pouvoir être clairement différenciés des interprétations et hypothèses. Pour plus d’informations sur les exigences générales, voir l'ISO 10381-1.

8.5

Détermination de la nécessité d’une investigation approfondie du site

Une investigation approfondie du site devient nécessaire lorsque les objectifs de l’investigation nécessitent des informations plus détaillées sur la quantité et la répartition spatiale des contaminants, sur leurs fractions mobiles et immobiles, leur éventuelle migration ainsi que sur la possibilité d’absorption des contaminants par des personnes, des animaux et des végétaux. C’est généralement le cas lorsque ⎯

l’hypothèse d’un site «probablement pollué» a été vérifiée et qu’un risque pour la santé et l’environnement est soupçonné;

⎯

une meilleure connaissance de la situation de pollution du site est nécessaire pour prendre une décision avec un degré de confiance suffisant;

⎯

une évaluation détaillée des risques et une identification des possibilités pour la gestion des risques potentiels identifiés sont nécessaires.

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9

Investigation approfondie du site

9.1

Généralités

Il convient que l’investigation approfondie du site soit précédée d’une investigation préliminaire et d’une investigation exploratoire. Par conséquent, il convient de disposer d’un grand nombre d’informations lors de l’élaboration de l’investigation approfondie, notamment: ⎯

des indications assez précises sur les contaminants présents;

⎯

des indications sur l’étendue de la ou des zones contaminées (en trois dimensions);

⎯

des indications sur la répartition de la pollution (homogène ou hétérogène);

⎯

des connaissances sur la composition du sol, la géologie et la pédologie du site;

⎯

des connaissances sur l’hydrologie et l’hydrogéologie (locales ou au moins régionales).

Il convient que toutes les données et informations recueillies à ce stade soient évaluées en termes de précision et de fiabilité avant le début de l’investigation approfondie.

9.2

Objectifs et domaine d’application

9.2.1

Objectifs principaux

L’investigation approfondie du site a deux objectifs principaux: a)

établir la nature et l’étendue de la zone polluée ainsi que le degré de pollution;

b)

fournir des données adéquates afin de permettre l’évaluation des risques.

9.2.2

Aspects principaux à prendre en compte pour définir le domaine d'application et les objectifs

Cinq aspects principaux doivent être pris en compte pour la définition du domaine d’application et des objectifs de l’investigation: ⎯

la pollution;

⎯

l’usage présent et futur;

⎯

les paramètres hydrologiques (régime des eaux de surface et souterraines);

⎯

les paramètres géologiques et les propriétés géotechniques;

⎯

les voies de migration et récepteurs présents et futurs.

Il convient que l’investigation approfondie permette d’obtenir des informations détaillées sur la nature, le degré et l’étendue de la pollution, de fournir des données suffisantes pour décrire la zone polluée en trois dimensions et d’évaluer correctement les risques.

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9.2.3

Autres objectifs

Il convient que l’élaboration de l’investigation approfondie tienne compte des objectifs, notamment: ⎯

l’évaluation des dangers et des risques pour les personnes et l’environnement;

⎯

l’obtention d’informations permettant 1)

l’évaluation des options financières et techniques pour l’aménagement ultérieur, et

2)

la sélection et le planning des actions correctives;

⎯

la garantie en matière d’hygiène et de sécurité du public et la mise en œuvre de méthodes de travail sûres pour le personnel travaillant sur le site;

⎯

l’évaluation des exigences de surveillance à court terme et à long terme.

Le domaine d’application de l’investigation approfondie est très spécifique au site. Par conséquent, il n’est pas possible de spécifier ici les exigences précises relatives à l’investigation approfondie d’un site. Il convient d’apporter le plus grand soin à l’élaboration de l’investigation de manière à déterminer clairement les objectifs précis et les exigences en matière de répartition des points de prélèvement et des échantillons à collecter et analyser.

9.3

Conception de l’investigation

Pour répondre aux objectifs de l’investigation approfondie, il est nécessaire de ⎯

déterminer la nature et l’étendue de la pollution sur le site, notamment la migration de la pollution sur le site et ses environs ainsi que le déplacement des contaminants sur un intervalle de temps donné. La migration intervient au niveau des eaux souterraines et des gaz du sol, pour lesquels l’échantillonnage est spécifié dans l’ISO 5667 et l’ISO 10381-7, respectivement;

⎯

identifier les risques de la pollution pour les personnes, les animaux, les végétaux et l’environnement;

⎯

déterminer la présence de dépôts non naturels et de structures souterraines sur le site [par exemple matériaux physiquement instables, matières combustibles (dépôts de charbon), fondations profondes, cuves de stockage];

⎯

identifier, caractériser et évaluer les récepteurs et voies de migration potentiels;

⎯

fournir des informations suffisantes pour évaluer la nécessité d’actions correctives;

⎯

déterminer les besoins en matière de surveillance et de maintenance à court terme et à long terme;

⎯

identifier et planifier la protection immédiate en matière de santé et d’environnement.

Bien que l’investigation approfondie d’un site puisse être extensive, seule une très petite fraction du volume réel du sol est échantillonnée et analysée. Les propriétés de la pollution du site sont estimées à partir des échantillons analysés. Il convient de prendre en compte les incertitudes des résultats et de les réduire autant que possible dans l’élaboration de l’investigation. Ceci signifie que si l’état de pollution peut être évalué avec une précision suffisante, il n’est pas nécessaire de procéder à un échantillonnage ou à une investigation complémentaire. Si une hypothèse est validée avec un degré de confiance préalablement défini, il convient qu’elle ne soit plus remise en question par la suite. Les investigations des gaz du sol (voir l’ISO 10381-7) et des eaux souterraines (voir l’ISO 5667) peuvent compléter l’investigation approfondie de la pollution du sol. Toutefois, il est important de noter que les résultats de ces investigations ne permettent pas une estimation directe d’une pollution ou de son importance.

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Il est conseillé de faire appel à un expert des sites pollués pour l’élaboration de l’investigation approfondie, notamment pour la stratégie d’échantillonnage et la détermination du nombre d’échantillons à prélever et à analyser. Les exigences nationales et locales doivent être observées.

9.4

Stratégie d’échantillonnage

9.4.1

Généralités

Les résultats de l’investigation approfondie permettent d’améliorer le modèle conceptuel de la pollution du site et de le rendre suffisamment précis au regard des objectifs de l’investigation et des décisions devant être prises. La quantité d’échantillons nécessaires à l’investigation approfondie dépend donc des objectifs ainsi que du type de pollution présent. Si, par exemple, les contaminants ont migré dans le sol par rapport à leur point d’intrusion et que les voies et processus de migration sont raisonnablement connus, le modèle conceptuel peut être amélioré assez rapidement. À l’inverse, si la pollution est caractérisée par des irrégularités, il est nécessaire de procéder à un plus grand nombre d’échantillonnages pour obtenir le même degré de précision pour le modèle conceptuel. 9.4.2

Points de prélèvement

Il convient de prendre en compte le schéma d’échantillonnage (horizontal et vertical) de la précédente investigation exploratoire (voir Article 8) ainsi que les étapes de l’investigation approfondie (voir aussi 7.4). Il est souvent plus efficace d’augmenter progressivement la densité du schéma d’échantillonnage (dans la zone ou sur les profils) en fonction des résultats des étapes précédentes, plutôt que d’appliquer dès le départ un schéma plus dense. Il convient d’intensifier l’échantillonnage sur les zones du site associées à d’importants besoins en informations ou à des incertitudes majeures. 9.4.3

Profondeur de prélèvement

La profondeur de prélèvement de la précédente investigation exploratoire (voir Article 8) ainsi que les étapes de l’investigation approfondie doivent être observées (voir aussi 7.4.5). 9.4.4

Sélection des paramètres pour les essais et l’analyse

L’investigation exploratoire ayant identifié les contaminants présentant un intérêt particulier, il n’est généralement pas nécessaire de rechercher d’autres contaminants au cours de l’investigation approfondie. Pour quantifier l’étendue et la mobilité de la pollution, il peut en outre être nécessaire d’analyser, par exemple ⎯

des contaminants spécifiques (lorsque les paramètres de groupe ont été préalablement analysés);

⎯

des produits de décomposition et des réactions chimiques;

⎯

des formes de liaison des contaminants.

Pour déterminer la répartition de la pollution, il peut être suffisant de ne rechercher que les contaminants sélectionnés (paramètres de groupe). Si une corrélation significative est mise en évidence entre les contaminants, il est possible de calculer, avec un degré de confiance suffisant, la concentration de l’un d’eux à partir de la concentration d’un autre. Étant donné que la mesure d’une valeur unique a moins d’importance au cours de l’investigation approfondie qu’au cours de l’investigation exploratoire, il est possible dans certains cas d’utiliser une méthode de détermination moins précise ou plus rapide, et donc moins onéreuse. Il convient de vérifier les résultats de cette méthode de temps en temps à l’aide d’une analyse plus sophistiquée.

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9.5

Interprétation de l’investigation approfondie du site

L’interprétation des résultats de l’investigation approfondie ne diffère pas beaucoup de celle décrite en 8.4 pour l’investigation exploratoire (voir aussi l'ISO 10381-1). Le modèle conceptuel détaillé, basé sur un apport progressif en informations, est la base de l’interprétation de l’état global de la pollution. Dans la pratique, il est impossible d’obtenir une connaissance parfaite de la pollution, même avec un schéma d’échantillonnage très dense. L’évaluation de l’étendue de la pollution du sol implique une interpolation entre les points de prélèvement. Le degré de confiance de cette évaluation dépend de la densité du schéma d’échantillonnage, mais surtout du type et de l’hétérogénéité de la répartition de la pollution et du degré avec lequel ceci a été pris en compte lors de l’interpolation. L’évaluation des risques de la pollution du sol nécessite une connaissance suffisante de la répartition spatiale et temporelle des contaminants. Ceci implique souvent de trouver un compromis entre la fiabilité souhaitée et la faisabilité (financière) des programmes d’investigation. Les incertitudes qui résultent des investigations doivent toujours être aussi documentées et quantifiées que possible. Les améliorations apportées aux hypothèses de pollution, à l’aide par exemple de calculs de modèle numérique, peuvent réduire les incertitudes si suffisamment de données ont été recueillies. Il convient de garder à l’esprit que les répartitions de contaminants n’obéissant pas à des règles évidentes ne peuvent pas faire l’objet d’une interpolation. En fonction des variations observées dans les concentrations et des répartitions de fréquence des valeurs mesurées, il peut être possible d’évaluer des répartitions probables et de différencier des zones de probabilité similaire pour l’occurrence d’une classe définie de concentrations. La présentation de ce type de résultats dans des tracés d’isoconcentration, par exemple, conduirait à des erreurs. L’application de méthodes statistiques ou géostatistiques au cours de l’évaluation de la situation de pollution est limitée. Dans la plupart des cas, un nombre insuffisant de données est disponible et, du fait de la composition hétérogène du sol, l’une des conditions les plus importantes des méthodes statistiques, à savoir l’homogénéité de la population d’échantillons, n’est pas remplie.

9.6

Rapport

Le rapport de l’investigation approfondie constitue principalement la base de l’évaluation finale des risques. En fonction des informations fournies dans le rapport de l’investigation approfondie, une décision est prise quant à la nécessité éventuelle d’une action corrective. Il convient que le rapport comprenne les éléments suivants: ⎯

les objectifs de l’investigation approfondie du site;

⎯

l’état des connaissances relatives au site avant le début de l’investigation approfondie et la présentation des hypothèses de pollution formulées à l’aide des résultats de l’investigation préliminaire et vérifiées par l’investigation exploratoire, notamment l’état de fiabilité des hypothèses;

⎯

le planning et la justification de la stratégie et l’élaboration de l’investigation (si nécessaire, selon des étapes consécutives);

⎯

une description des méthodologies utilisées pour l’investigation;

⎯

une description des travaux effectués et des techniques d’échantillonnages utilisées;

⎯

la documentation des résultats de toutes les observations effectuées sur le terrain (y compris les éventuelles divergences et irrégularités constatées au cours de l’application pratique de la méthodologie proposée);

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⎯

la justification de la sélection des échantillons à analyser et la documentation de tous les détails appropriés relatifs à la conservation, au stockage, au transport et à la préparation des échantillons ainsi que les performances et l’évaluation des analyses;

⎯

une description des résultats d’analyse, y compris les informations relatives aux limites de variation et d’erreur;

⎯

l’évaluation des résultats de l’investigation, la sélection des échelles et valeurs de référence appropriées pour l’évaluation des risques et la manière dont les comparaisons à ces valeurs de référence sont effectuées;

⎯

une description de l’amélioration progressive des hypothèses au cours de l’investigation et des indications concernant la validité et le degré de confiance des hypothèses finales;

⎯

la synthèse relative à l’état de pollution du site et l’évaluation des risques;

⎯

une révision des incertitudes et des limites de l’investigation;

⎯

des recommandations relatives aux mesures futures.

Selon la situation locale et la réglementation nationale ou régionale, il peut être nécessaire d’ajouter d’autres aspects. Le mode de rédaction du rapport doit permettre aux personnes chargées de prendre des décisions et à celles ayant demandé la réalisation de l’investigation d’avoir une vue d’ensemble appropriée ainsi que des bases fiables pour leur prise de décisions. Les faits doivent pouvoir être clairement différenciés des interprétations et hypothèses. L’élaboration de rapports factuel et interprétatif distincts (deux volumes) peut être utile mais, d’une manière générale, ne peut pas être recommandée. Il convient que l’évaluation et l’interprétation des résultats soient effectuées avec l’expert ayant planifié et réalisé l’investigation afin d’éviter toute perte d’informations. Voir l’ISO 10381-1 pour plus d’informations concernant les rapports d’investigation.

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Annexe A (informative) Objectifs de l’échantillonnage du sol

Tableau A.1 — Exemples d’objectifs de l’échantillonnage du sol

Usage du terrain

Objectifs

Concentration moyennea

Variabilité spatiale horizontalea

Variabilité spatiale verticalea

Modifications dans le temps

Référence à la Partie .... de l’ISO 10381

1

Cartographie

tous

–

+

+

–

1,2,3,4

2

Classification

tous

+

–

+

–

1,2,3,4,8

3

Taxation

tous

+/–

+

+/–

tracé

1,2,3,4,5

4

Surveillance

naturel

+/–

+

+

+

1,2,3,4

agricole

+

–

+/–

+

1,2,3,4

forestier

+/–

+

+

+

1,2,3,4

5

Amélioration de la fonction du sol

agricole

+

–

–

+/–

1,2,3,4,5

6

Charge maximaleb

agricole

+

–

+/–

+

1,2,3,4,5

7

Évaluation des risques

urbain/industriel

+

+

+

+c

5,7,8

8

Restauration

+

+

+

–

5

9

Étendue

+/–

+

+

+/–

5

+

–

–

–

5,8

10 Capacité de réutilisation des matériaux de sol

urbain/industriel tous

a

– est «sans importance», +/– est «importance moyenne», + est «important».

b

Apport de nutriments/résidus de pesticides, substances organiques et traces de métaux.

c

Échantillonnage jusqu’au niveau de la nappe phréatique.

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ISO 10381-5:2005(F)

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ISO 15176, Qualité du sol — Caractérisation de la terre excavée et d’autres matériaux du sol destinés à la réutilisation

[19]

ISO 15799, Qualité du sol — Lignes directrices relatives à la caractérisation écotoxicologique des sols et des matériaux du sol

[20]

ISO 15800, Qualité du sol — Caractérisation des sols relative à l’exposition des personnes

[21]

Guidelines for soil description, Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome, July 1990, third edition

36

Échantillonnage —

Partie 11:

Guide

général

pour

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