Prélèvement et préparation d'échantillons de sols pour l'analyse de substances polluantesManuel

L’environnement pratique

MANUEL

Prélèvement et préparation d'échantillons de sols pour l'analyse de substances polluantes

Office fédéral de l’environnement, des forêts et du paysage OFEFP

L’environnement pratique

MANUEL

Prélèvement et préparation d'échantillons de sols pour l'analyse de substances polluantes

Manuel de prélèvement sol (OSol)

Publié par l’Office fédéral de l’environnement, des forêts et du paysage OFEFP Berne, 2003

Valeur juridique de cette publication Rapport La présente publication est une aide à l'exécution éla- Elaboré par: Geotechnisches Institut AG, borée par l'OFEFP en tant qu'autorité de surveillance. Gubelstrasse 28, 8050 Zürich Destinée en premier lieu aux autorités d'exécution, elle sous la direction de la concrétise des notions juridiques indéterminées prove- Station fédérale de recherches en agroécologie et nant de lois et d'ordonnances et permet ainsi une appli- agriculture (FAL), 8046 Zürich-Reckenholz cation uniforme de la législation. Les aides à l'exécution (appelées aussi directives, instructions, recommanda- Auteurs tions, manuels, aides pratiques) paraissent dans la Markus Hämmann, Geotechnisches Institut AG collection « L'environnement pratique ». André Desaules, FAL (direction du projet) Ces aides à l'exécution garantissent l'égalité devant la loi ainsi que la sécurité du droit, tout en favorisant Collaboration la recherche de solutions adaptées aux cas particuliers. Ruedi Dahinden, NABO, FAL Si l'autorité en tient compte, elle peut partir du principe Konrad Studer, NABO, FAL que ses décisions seront conformes au droit fédéral. Reiner A. Mailänder, Geotechnisches Institut AG D'autres solutions ne sont pas exclues; selon la juris- Reto Schreier, Geotechnisches Institut AG prudence, il faut cependant prouver leur conformité avec le droit en vigueur. Groupe d'experts Johannes Dettwiler, OFEFP Peter Federer, Amt für Umweltschutz, Herisau Editeur Michel Gratier, Service des eaux, sols et Office fédéral de l’environnement, des forêts et assainissement, Lausanne du paysage (OFEFP) Armin Keller, Institut für terrestrische Ökologie, L’OFEFP est un office du Département fédéral de ETH Zürich l’environnement, des transports, de l’énergie et Jiri Presler, Babu GmbH, Zürich de la communication (DETEC) Thomas Schmid, Fachstelle Bodenschutz, Zürich Lorenz Walthert, Institut fédéral de recherches WSL, Birmensdorf

Traduction: Bureau Zahner – Géologie & Environnement

1700 Fribourg

Photos en couverture NABO-Gruppe, FAL, Zürich-Reckenholz

Commande Office fédéral de l’environnement, des forêts et du paysage, Documentation, CH–3003 Berne Fax + 41 (0)31 324 02 16 E-mail: docu@buwal.admin.ch Internet: www.buwalshop.ch Numéro de commande: VU-4814-F

© OFEFP 2003 12.2003 800 94555/192

1 Introduction

1.1 Généralités

Le présent manuel technique se concentre sur le prélèvement et la préparation d’échantillons de sols en vue de l’analyse de substances polluantes. Il remplace dans ce domaine les "Directives pour le prélèvement d'échantillons de sols et l'analyse des substances polluantes" publiées en 1987 (OFEFP, FAC 1987), ainsi que les compléments d'information correspondants (OFEFP et FAC 1989; Desaules 1995). Les méthodes d’analyse et d’extraction sont désormais décrites dans d’autres publications (cf. tab. 1). La révision de la Loi fédérale sur la protection de l'environnement (LPE 1983), intervenue en décembre 1995, et le remplacement de l'Ordonnance sur les polluants du sol (Osol 1986) par l'Ordonnance sur les atteintes portées aux sols (OSol 1998), ainsi que l'état de la technique motivent cette nouvelle approche.

Tableau 1: Méthodes d'extraction et d'analyse

Polluants Méthode Substances minérales - Annexe 1, OSol (1998) selon OSol - Méthodes de référence des stations fédérales de recherches agronomiques (FAL et al 1995, mise à jour annuelle) - Manuel pour l'analyse des sols, des plantes et de l'eau de percolation lysimétrique (FAL 1998) Substances - Annexe 2, OSol (1998) organiques selon OSol - Méthodes recommandées pour l'analyse des PAH, PCB, dioxines et furanes (OFEFP 2000a, 2001c-d, 2003) Autres polluants - Méthodes appropriées reconnues

1.2 Objet

Conçu en premier lieu pour les autorités d'exécution, ce manuel s'adresse aussi aux spécialistes des bureaux privés. Il expose les principes du prélèvement et de la préparation des échantillons de sols, et propose des recommandations et des aides à la décision accompagnées d’explications pour l'organisation et l'exécution des opérations. Le manuel a donc pour objet:

• d'exposer aux personnes concernées les problèmes rencontrés lors du prélèvement et de la préparation d'échantillons de sols,

• de contribuer à uniformiser les méthodes d'étude, et

• d'assurer la qualité des résultats.

Chapitre 1 – Introduction

1.3 Champ d'application

Le manuel définit le prélèvement et la préparation d'échantillons pour l'étude des atteintes chimiques portées aux sols, au sens de l'alinéa 4bis de l'article 7 LPE. Par sol, la LPE entend la couche de terre meuble où peuvent pousser les plantes (fig. 1). L'ordonnance sur les atteintes portées aux sols (OSol) prévoit d'effectuer des analyses de sol dans les situations suivantes:

• Observation et surveillance des atteintes portées aux sols (art. 3 et 4 OSol). Sont comprises ici les études exécutées pour la gestion des réseaux nationaux (NABO) et cantonaux de référence (KABO).

• Etude et évaluation des atteintes portées aux sols, lors du dépassement d'une valeur indicative, d'un seuil d'investigation ou d'une valeur d'assainissement (art. 5, 8, 9 et 10 OSol). Dans ces cas, il s'agit d'atteintes susceptibles de réduire la fertilité des sols au sens de l'art. 2 OSol, donc de menacer leur biocénose, les plantes naturelles ou cultivées qui s'y développent, les animaux qui y paissent, les enfants qui y jouent et toutes les personnes qui en consomment les produits.

• Evaluation des possibilités de réutilisation de matériaux terreux (art. 7 OSol; "Instructions matériaux terreux", OFEFP 2001a).

Horizon A A-Horizont (couche supérieure du sol) (Oberboden) Sol Boden Horizon B B-Horizont (sous-sol) (Unterboden)

Horizon C C-Horizont (couche inférieure du sol)

Roche-mère Untergrund

Figure 1: Champ d'application (arrière-plan en noir)

Chapitre 1 – Introduction

Pour les sites pollués, au sens de l'Ordonnance sur les sites contaminés (OSites), ce manuel ne s’applique que si:

• les sites pollués portent atteinte aux sols;

• les sols réputés sites pollués portent atteinte à l'homme, aux animaux et aux plantes. Ce manuel ne s'applique donc pas à l'étude d'autres types d'atteintes provoquées par les sites pollués au sens de l'OSites (par ex. pollution des eaux souterraines et superficielles, de l'air interstitiel ou de l'air en général). Dans ces cas, le prélèvement d'échantillons se fait conformément à la recommandation pour l’exécution "Prélèvement d'échantillons solides sur les sites pollués" (OFEFP). La procédure de prélèvement ne dépend donc pas de la situation du sol considéré, mais bien de la raison pour laquelle il doit être analysé.

1.4 Contenu et structure

Les anciennes directives pour le prélèvement d'échantillons de sols (OFEFP, FAC 1987) ont été révisées pour tenir compte des modifications apportées au droit de la protection des sols et de l'état de la technique. Les données éprouvées ont ainsi été conservées et complétées sur la base des expériences faites avec le Réseau national d'observation des sols (NABO = Nationales Bodenbeobachtungsnetz) et les différents réseaux cantonaux. Au surplus, les normes ISO y relatives (ISO 1995a–b; 1996a–b; 2002a–c), certaines directives de pays tiers et la littérature scientifique ont été prises en compte. L'accent a été mis sur les exigences de qualité à respecter en matière de prélèvement et de préparation d'échantillons. Le manuel est organisé de la manière suivante:

• Le chapitre 2 en présente la structure et expose les principes du prélèvement d'échantillons de sols, ainsi que le système d'assurance de la qualité.

• Le chapitre 3 montre comment planifier un prélèvement.

• Les chapitres 4 et 5 précisent l'organisation des prélèvements dans des situations courantes, notamment pour les études à long terme et les études de référence (chap. 4, observation et surveillance à long terme) et pour la délimitation spatiale de sols pollués (chap. 5, manipulation de matériaux terreux et évaluation des risques correspondants).

• Le chapitre 6 traite de l'exécution des prélèvements, et le chapitre 7 de la préparation et de l'archivage des échantillons.

• Le chapitre 8 commente les fiches de prélèvement et de préparation des échantillons figurant en annexe 5.

Chapitre 1 – Introduction

Figure 2 illustre la structure du présent manuel de manière schématique, avec les différentes étapes de travail et les chapitres correspondants. La manière dont les résultats seront mis en valeur et interprétés est fixée dès l'organisation des prélèvements.

Organisation Questions et objectifs chapitres 3.1, 4.1 & 5.1

Enquête préalable chapitres 3.2, 4.2 & 5.2

Programme d'étude chapitres 3.3, 4.3 & 5.3

Plan d'échantillonnage chapitres 3.4, 4.4 & 5.4

Exécution Prélèvement chapitre 6

Préparation des échantillons chapitre 7

Stockage des échantillons chapitre 7

Analyse en laboratoire Extraction

Mesure

Résultats d'analyse

Mise en valeur et interprétation des résultats

Figure 2: Enchaînement des opérations de prélèvement et de préparation des échantillons (Le champ d'application du manuel correspond à l'arrière-plan en gris)

Chapitre 2 – Principes et garantie de qualité

2 Principes et garantie de qualité

2.1 Variabilité spatiale et hétérogénéité, sources d'incertitude

L'échantillonnage sert à comprendre et à décrire la répartition effective des polluants dans les sols au moyen de valeurs statistiques (p. ex. moyenne, dispersion absolue), de la manière la plus sûre possible, tout en tenant compte des questions posées et des objectifs fixés. La variabilité spatiale, et donc l'hétérogénéité des paramètres analysés de la zone d'étude, joue un rôle central en la circonstance. Elle se retrouve à différents niveaux (hétérogénéité d’un échantillon, d’une placette de prélèvement, d’une zone d'études), et joue un rôle plus ou moins important suivant les cas.

d'étude (~109 kg) ZoneUntersuchungsgebiet (∼109 kg)

Echantillonnage Stichproben Plan de prélèvement Probenahmeplan

Placette de prélèvement (~105(∼10 Probenahmestandort kg) 5 kg)

Prélèvement Probenahme

Echantillon de terrain (~10 Feldprobe (∼100kg) kg)

Préparation Probenvorbereitung

Réduction des échantillons Echantillon de laboratoire Laborprobe (∼10(~10 -1 kg) kg)

Massenverkleinerung Partage de l'échantillon Probenteilung

Prise pour analyse (~10-2(∼10 Testportion kg) -2 kg)

Extraktion Extraction

Quantité nécessaire Messmenge à la (∼10 mesure kg)

Analyse Analyse

Analysenergebnis

Figure 3: Stratégie d'échantillonnage et de réduction des échantillons

Les méthodes d'échantillonnage et de réduction des échantillons comprennent les étapes représentées en figure 3; elles permettent d'obtenir une image de la pollution des sols proche de la réalité. La première tient compte de l'hétérogénéité au niveau de la région d'étude et la deuxième à celui de l'échantillon et de ses parties.

Chapitre 2 – Principes et garantie de qualité

Chacune des étapes évoquées en figure 3 conduit forcément à des erreurs, sources d'incertitude. Un résultat d'analyse (valeur mesurée) se décompose ainsi toujours de la manière suivante:

Somme des erreurs commises Résultat Valeur Erreurs de = + lors de l'échantillonnage et de + d'analyse exacte mesure la réduction des échantillons

Les erreurs commises lors de l'échantillonnage et de la réduction des échantillons ne peuvent être quantifiées que de manière approximative, car les sources d'incertitude sont nombreuses. En outre, une erreur ne peut naturellement être réduite en deçà d'une certaine limite, faute de pouvoir disposer d'échantillons absolument représentatifs. La valeur exacte ne peut qu'être approchée et n'est donc en fin de compte jamais accessible. Pour obtenir la meilleure évaluation possible, il faut exécuter les différentes étapes d'échantillonnage et de la réduction des échantillons, de telle manière que les portions successives de l'échantillon soient autant que possible représentatives les unes des autres et que les erreurs soient ainsi réduites au minimum. Deux types d'incertitudes affectent les méthodes d'échantillonnage et de la réduction des échantillons (Gy 1991), soit:

• erreur primaire d'échantillonnage, c'est-à-dire différence entre la valeur exacte inconnue, caractéristique de la zone d'étude, et celle de l'échantillon de terrain ;

• erreur de la réduction des échantillons, c'est-à-dire différence entre la valeur exacte inconnue de l'échantillon de terrain et celle de ses fractions successives. Toutes les incertitudes sont dues au fait que les méthodes d'échantillonnage et de la réduction des échantillons ne tiennent pas compte de manière appropriée de la variabilité des grandeurs à analyser. L'erreur primaire d'échantillonnage est ainsi liée à l'hétérogénéité de la zone d'étude (hétérogénéité de terrain), tandis que l'erreur de la réduction des échantillons reflète l'hétérogénéité de l'échantillon.

Des systèmes d'assurance de la qualité et des systèmes de contrôle reconnus sont devenus courants dans le domaine analytique. De tels moyens ne s'appliquent pas sans réserve au prélèvement d'échantillons, car l'hétérogénéité de terrain ne peut pas être calibrée sur une surface de référence quasi-homogène, comme c'est le cas en laboratoire avec du matériel de référence certifié. Une bonne stratégie de réduction des erreurs passe ici par une solide organisation des prélèvements (F chap. 3), par une exécution conforme aux règles de l'art (F chap. 6) et par une préparation idoine des échantillons (F chap. 7). Cependant, les mesures à prendre dans ce cadre devraient être telles que leurs avantages justifient la dépense.

Les publications spécialisées, qui visent à quantifier les erreurs ou incertitudes tout au long de la chaîne de mesure, des prélèvements aux analyses en passant par la préparation, sont rares et lacunaires (p. ex., Desaules et Dahinden 1994, Huesemann 1994, Thompson et Ramsey 1995, Ramsey 1997, Squire et al. 2000, Wagner et al. 2001). Les incertitudes peuvent varier fortement suivant les polluants, les concentrations et les régions, de sorte qu'il n'apparaît pas judicieux, dans l'état actuel des connaissances, de procéder à des généralisations sur le plan quantitatif. La méthode qui consiste à établir des budgets d'erreurs (EURACHEM/CITAC Guide 2000) permet d'évaluer l'importance des diverses sources d'incertitudes et contribue donc à les réduire en proportion.

Chapitre 2 – Principes et garantie de qualité

Autres publications utiles EURACHEM/CITAC Guide, 2000, Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement, Laboratory of the Government Chemist, London. 120 p., second edition. Gy P.M., 1991, Sampling: The foundation-block of analysis, Mikrochimica Acta, 2, 457–466. Huesemann M.H., 1994, Guidelines for the development of effective statistical soil sampling strategies for environmental applications, in: Calabrese E.J. und P.T. Kostecki (ed.), Hydrocarbon Contaminated Soils and Groundwater, 4, Association for the Environmental Health of Soils, Massachusetts, 47–96. Keith L.H (ed)., 1988, Principles of Environmental Sampling, American Chem. Society, 458 p., Washington DC. Rubio R., Vidal M., 1995, Quality assurance of sampling and sample pretreatment for trace metal determination in soils, in: Quevauviller P. (Ed.), Quality Assurance in Environmental Monitoring: Sampling and Sample Pretreatment, 7, 157–178, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim. Thompson M., Ramsey M.H., 1995, Quality Concepts an Practices Applied to Sampling – An Exploratory Study, Analyst, 120, 261–270.

2.2 Qualité des prélèvements

2.2.1 Critères de qualité

Ce manuel vise à organiser et à exécuter les prélèvements et la préparation des échantillons dans les règles de l'art. A cet effet, ces opérations doivent tenir compte d'une série de critères parfois contradictoires:

Validité

• Correspondance entre le plan d'échantillonnage et la réalité dans la zone d'étude ;

• Résolution spatiale et nombre d'échantillons récoltés;

• Qualité du rapport entre les grandeurs analysées, les questions posées et les objectifs fixés.

Fiabilité

• Qualité de la définition et de l'évaluation des incertitudes;

• Adéquation du plan de prélèvement aux questions posées.

Efficacité économique • Rapport qualité/coût, pour un traitement efficace des questions posées.

Chaque critère fait l'objet d'une évaluation sur la base des connaissances techniques et de l'expérience, en tenant compte des questions posées et des objectifs fixés.

2.2.2 Système d'assurance de la qualité

Au contraire de ce qui se passe en laboratoire, il n'est pas possible de standardiser l'organisation et l'exécution d'un prélèvement d'échantillon, car les conditions locales et les questions à résoudre sont beaucoup trop variées. L'Organisation internationale de normalisation (ISO 2002c) recommande d'adopter un système d'assurance de la qualité inspiré des principes de la norme ISO 9000 (SNV 1999). Des mesures s'imposent donc pour atteindre un niveau de qualité suffisant. Pour le prélèvement et la préparation d'échantillons, les stratégies visant à réduire les erreurs d'organisation et d'exécution doivent être reproductibles (ISO 9000). Il est ainsi possible de vérifier, après coup, si la procédure suivie a bien été conforme aux exigences de ce manuel et, de ce fait, si elle satisfait aux critères de qualité nécessaires.

Chapitre 2 – Principes et garantie de qualité

L'élément central du système d'assurance de la qualité correspond à la liste des travaux réalisés suivant les différentes étapes de la figure 2, tout spécialement à l'établissement du plan d'échantillonnage (F chap. 3.4). Les fiches proposées (F ann. 5) peuvent servir de rapports d'exécution. Les travaux des autres étapes sont consignés sans forme particulière. Les principaux moyens permettant de garantir la qualité sont sinon:

• une main-d'œuvre qualifiée;

• une organisation du travail fixée par écrit;

• l'utilisation de matériel, d'installations et de locaux appropriés;

• une accréditation et la participation à des analyses comparatives interlaboratoires (travaux de laboratoire).

La check-list "Qualité" (F ann. 1) sert d'instrument de contrôle pour le système d'assurance de la qualité. Elle pose des questions à chaque étape des travaux et permet ainsi d'exercer un contrôle autonome.

Autres publications utiles Nothbaum N. et al, 1994, Probenplanung und Datenanalyse bei kontaminierten Böden, 164 p., Erich Schmidt Verlag, Berlin. Smith F. et al, 1988, Evaluating and presenting quality assurance sampling data, in: Keith L.H. (Ed.), Principles of Environmental Sampling, 10, American Chem. Society, 157–168. SNV, 1999, Entwurf SN EN ISO 9000, 1999, Qualitätsmanagementsysteme – Grundlagen und Begriffe, Zürich. VEGAS, 1999a, Einführung in die Probenahme bei Fragen des Bodenschutzes (Lehrgang V für Probennehmer), Analytische Qualitätssicherung Baden-Württemberg, VEGAS Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung, Landesanstalt für Umweltschutz, Stuttgart und Karlsruhe. VEGAS, 1999b, Probenahme von Böden bei Altlasten (Lehrgang IV für Probennehmer), Analytische Qualitätssicherung Baden-Württemberg, VEGAS Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung, Landesanstalt für Umweltschutz, Stuttgart und Karlsruhe. Scherrer B., Biostatistique, ISBN 2-89105-093-2, éd. Gaëtan Morin, Québec, 850 p. (1998).

Chapitre 3 – Principes de l'échantillonnage

3 Principes de l'échantillonnage

3.1 Questions et objectifs

Pour commencer, il faut dresser une liste précise et claire des questions à résoudre et des objectifs à atteindre, de manière à pouvoir organiser et exécuter les travaux nécessaires, efficacement et dans les règles de l'art. Les documents établis à cette occasion permettent au surplus d'examiner si les résultats d'une étude pourront servir à d'autres applications. Les chapitres 4.1 et 5.1 fournissent des exemples de questions à résoudre et d'objectifs à atteindre.

3.2 Enquête préalable

3.2.1 Moyens

L'enquête préalable permet de récolter des informations essentielles au sujet des problèmes posés et des objectifs. Elle conduit à délimiter la zone d'étude, à reconstituer l'histoire de son utilisation et celle de son exposition aux pollutions (cf. ann. 2), à reconnaître les lieux (conditions locales) et à fixer les mesures à prendre pour garantir la qualité des prélèvements. Elle comprend des recherches de documents, des visites de terrain et des consultations. Les chapitres 4.2 et 5.2 fournissent des indications utiles à ce sujet, en se référant à des études types.

3.2.2 Hypothèses de travail

L'histoire de l'utilisation des sols et celle des émissions auxquelles ils ont pu être exposés conduisent à envisager diverses atteintes possibles, en s'appuyant sur les critères du tableau 2. Les hypothèses faites servent à l'élaboration du plan d'échantillonnage. Le cas échéant, les résultats obtenus permettent de contrôler et d'adapter les questions posées et les objectifs visés (processus itératif).

Tableau 2: Questions utiles pour formuler les hypothèses de travail

Critères Questions à examiner Polluants et voies de - Des polluants d’origine géogène pourraient ils être présents dans le sol? pénétration - Quels polluants anthropogènes ont atteint le sol?

• Comment ces polluants sont-ils parvenus dans le sol?

• Quelles quantités de ces polluants sont en jeu et qui sont les pollueurs par comportement? Etalement horizontal et - Quelle surface est affectée par la pollution? vertical - Jusqu'à quelle profondeur la pollution s'étend-elle? Délimitation horizontale - Compte tenu du mode de pénétration considéré, la pollution peut-elle être et verticale délimitée nettement, à l'horizontale et à la verticale, ou décroît-elle de manière graduelle? Modèle de pollution - Où les polluants se sont-ils déposés dans les sols?

• Quelles surfaces partielles ou quels horizons des sols sont les plus touchés?

• La distribution des polluants est-elle plutôt hétérogène ou homogène?

Les risques peuvent être évalués sur la base des hypothèses les plus pertinentes. Ils concernent:

• les atteintes à la fertilité des sols, et

• l'exposition de l'homme, des animaux et des plantes.

Chapitre 3 – Principes de l'échantillonnage

3.3 Programme d'étude

Une fois l'enquête préalable achevée et les informations nécessaires récoltées, il convient de préciser le programme des études à réaliser (cf. tab. 3), en tenant compte des objectifs visés.

Tableau 3: Points à prendre en compte pour établir le programme d'étude

Zone d'étude Délimitation de la zone d'étude Echantillonnage - Limite de résolution nécessaire (nombre de placettes de prélèvement)

• Taille appropriée des surfaces partielles pour la détermination des teneurs en polluants (optimisation de l'étude et de l'élimination des surplus, par exemple des échantillons composés)

• Précision nécessaire des résultats (nombre d'échantillons à double)

• Précision nécessaire de la localisation, pour assurer la reproductibilité des prélèvements Etudes complémen- - Description de profils: nature et nombre, paramètres à relever taires - Sondages à la tarière: nature et nombre

• Propriétés caractéristiques des sols: nature et nombre d'échantillons (profondeurs de prélèvement)

• Relevé de l'occupation actuelle des sols Analyses - Polluants à rechercher, avec indication des méthodes d'analyse

• Propriétés caractéristiques des sols, avec indication des méthodes d'analyse Mise en valeur et - Normes d'évaluation (p. ex. valeurs réglementaires OSol) interprétation - Valeurs statistiques nécessaires (moyennes et extrêmes)

• Données annexes (propriétés caractéristiques des sols, particularités de la placette)

• Méthodes choisies pour l'interprétation (p. ex. évaluation qualitative, géostatistique, tests d'hypothèses et de signification) Travail par étapes - Méthode progressive pour les études complexes

3.4 Plan d'échantillonnage

3.4.1 Remarques préliminaires

Le plan d'échantillonnage est établi à partir du programme d'étude (fig. 4). Il s'agit d'arrêter d'abord le mode d'exécution, puis de faire coïncider le mieux possible les aspects pratiques (F chap. 6) avec les exigences théoriques posées au prélèvement d'échantillons (F chap. 2). Le plan d'échantillonnage est au cœur du système d'assurance de la qualité. Il doit donc être fixé par écrit.

Chapitre 3 – Principes de l'échantillonnage

3.4.2 Dispositif de prélèvement

Par dispositif, il faut comprendre la répartition spatiale des points de prélèvement dans la zone d'étude considérée. Il va dépendre des questions posées et des objectifs fixés, des hypothèses faites au sujet des pollutions et du pouvoir de résolution nécessaire. Un dispositif peut être considéré comme approprié, lorsque les placettes choisies représentent bien la zone d'étude et que leur nombre reste aussi faible que possible. Un modèle de prélèvement non représentatif fournit des résultats équivoques et conduit à des interprétations incorrectes; c'est la principale source d'erreur dans l'étude des polluants du sol.

Plan d'échantillonnage Dispositif de prélèvement chiffre 3.4.2

Type d'échantillons chiffre 3.4.3

Constitution d'échantillons composés chiffre 3.4.4

Profondeur de prélèvement chiffre 3.4.5

Quantités à prélever chiffre 3.4.6

Description du site chiffre 3.4.7

Figure 4: Eléments du plan d'échantillonnage

Dans un premier temps, la position des placettes de prélèvement doit être reportée sur une carte à une échelle appropriée, pour garantir une exécution systématique des travaux. Des solutions de remplacement doivent être prêtes à l'avance, pour le cas où un prélèvement ne pourrait pas avoir lieu (p. ex. à cause de difficultés imprévues rencontrées sur le terrain). Cette précaution permet de prévenir un choix arbitraire et les erreurs y relatives. Le choix d'un nouveau point de prélèvement va dépendre des questions posées et des objectifs fixés, des hypothèses faites au sujet de la pollution et du dispositif retenu. Un schéma de décisions devrait être utilisé dans les cas complexes. Le tableau 4 distingue les principaux types de dispositifs utilisés pour le prélèvement de sols.

Trois types de répartition pour toute la zône d'étude sont définis ci-après: • Répartition aléatoire La répartition aléatoire est la seule méthode objective, mais elle suppose un nombre d'échantillons élevé. Elle garantit une probabilité de prélèvement égale en tout point, de sorte que les erreurs systématiques peuvent pratiquement être exclues. Effectué sans plan, l'échantillonnage au hasard ne fournit pas à une répartition aléatoire, car il ne permet pas d'exclure des influences extérieures (p. ex. prise en compte de connaissances techniques). Des facteurs comme le relief, la végétation ou d'autres obstacles risquent également d'influencer le choix des placettes de prélèvement. L'exécution est très coûteuse (repérage, accessibilité, reproductibilité), tandis que la répartition des points n'est pas proportionnelle aux surfaces.

Chapitre 3 – Principes de l'échantillonnage

• Répartition systématique La répartition systématique repose sur l'utilisation d'un dispositif régulier. Celle à maille carrée est la plus couramment utilisée. La maille triangulaire offre la meilleure couverture, mais est plus difficile à implanter. Des erreurs systématiques ne sont pas exclues, car le choix du maillage est lié à l'état des connaissances. Pour un pouvoir de résolution identique, le nombre d'échantillons nécessaires est plus faible que dans le cas d'une répartition aléatoire. Le fait que la répartition des points soit proportionnelle aux surfaces doit être considéré comme un avantage.

• Répartition ciblée Les hypothèses faites au sujet de l'origine des polluants dans les sols considérés peuvent conduire à choisir une répartition ciblée. Le choix des points de prélèvement se fait alors sur la base des connaissances techniques et d'analyses de plausibilité. Les prélèvements ciblés sont très sensibles aux erreurs systématiques, car d'autres causes de pollution, inconnues, peuvent jouer un rôle. En comparaison, cette méthode requiert le plus petit nombre d'échantillons. Le risque de commettre une erreur, par suite d'une évaluation fausse ou incomplète, est particulièrement grand. D'où l'importance d'effectuer une enquête préalable prudente et sérieuse (F chap. 3.2). Pour les trois types de base, soit aléatoire, systématique et ciblée, il existe une relation générale entre le nombre d'échantillons nécessaire et le risque d'erreur. La répartition aléatoire exige le plus grand nombre d'échantillons et donne l'erreur la plus faible. La répartition ciblée exige peu d'échantillons, mais présente un risque d'erreur important, si les hypothèses faites au sujet de la pollution ne se vérifient pas. La répartition systématique occupe une position intermédiaire (Keith 1990).

Dispositifs avec sous-secteurs:

• Dispositif stratifié La zone d'étude est partagée en secteurs homogènes, comprenant un nombre d'échantillons proportionnel à la surface de ceux-ci. Les points de prélèvement y sont distribués de manière aléatoire, systématique ou ciblée.

• Dispositif systématique renforcé Les surfaces à échantillonner sont réparties sur l'ensemble de la zone d'étude et chaque surface fait l'objet de plusieurs prélèvement (deuxième degré). Il est ainsi possible d'étudier l'hétérogénéité à différentes échelles (F chap. 2.2). Ce dispositif se prête bien à l'interpolation des grandeurs mesurées au moyen de méthodes géostatistiques (OFEFP 1994).

Autres publications utiles Dalton R. et al, 1975, Sampling techniques in geography, 95 p., Georg Philip and Son Ltd, London. Isaaks E.H., Srivastava R.M., 1989, An introduction to applied geostatistics, 561 p., Oxford University Press. ISO, 1995a, Soil quality – Sampling, Part 1: Guidance on the design of sampling programmes (ISO/DIS 10381- 1), 44 p., Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin. Keith L.H., 1990, Environmental sampling: a summary, Envir.Sci.Tech. 24, 610–617. OFEFP, 1994, Regional soil contamination surveying – A: technical note, B: case study, Environmental Documentation Nr. 25 – Soil, 70 p., Bern. Webster R., Oliver M., 2001, Geostatistics for Environmental Scientists, 271 p., John Wiley & Sons, New York. Woede G., 1999, Probenahmeraster für Bodenuntersuchungen, Bodenschutz, 4, 147–151.

Chapitre 3 – Principes de l'échantillonnage

Tableau 4: Dispositif de prélèvement pour l'étude des polluants du sol

Dispositif Exécution Avantages Inconvénients Répartition des points de - Seule méthode objec- - Grand nombre prélèvement au moyen de tive d'échantillons chapitres tirés au sort, à - Probabilité de pré- nécessaire Répartition l'exclusion de toute autre lèvement égale en tout - Exécution coûteuse aléatoire connaissance technique point - Répartition non

• Erreur systématique proportionnelle aux faible surfaces Répartition des points de - Peu coûteux - Une grille de taille inprélèvement suivant un - Nombre d'échantillons appropriée peut condispositif régulier: limité uire à des erreurs sys-

• maille carrée - Meilleure couverture tématiques Répartition - maille rectangulaire par grille à maille tri- - Le réseau à maille systéma- - maille triangulaire angulaire triangulaire est coûtique - Répartition uniforme teux des points de prélèvement

• Répartition proporionelle aux surfaces Répartition des points de - Nombre d'échantillons - Très grande sensibilité prélèvement sur la base le plus faible aux erreurs systédes connaissances - Prise en compte des atiques, au cas où les techniques et d'une hypothèses faites au hypothèses faites au analyse de plausibilité sujet de la pollution sujet de la pollution (hypothèses de travail): ne se vérifieraient pas Répartition - source ponctuelle: grille - Suppose une enquête ciblée polaire préalable poussée

• source linéaire: transect

• autres sources selon hypothèses de travail

• densification des points de prélèvement près de la source de pollution

Subdivision en surfaces Prise en compte des - Sensibilité aux erreurs partielles homogènes, hypothèses faites au systématiques, au cas C répartition du nombre des sujet de la pollution où les hypothèses points de prélèvement faites au sujet de la Dispositif B proportionnellement aux pollution ne se véristratifié A surfaces considérées fieraient pas (ou dirigé) D (répartition aléatoire, - Suppose une enquête systématique ou ciblée préalable poussée dans chaque surface partielle) Répartition systématique - Hétérogénéité recon- - Grand nombre des points de nue à plusieurs ni- d'échantillons nécesprélèvement, avec veaux spatiaux saire Dispositif concentration locale - Bien adapté à une - Exécution coûteuse systémati- suivant un schéma mise en valeur géoque renforcé prédéterminé (aléatoire statistique (avec un ou systématique) grand nombre d'échantillons)

Sources: Borgman et Quimby (1988), Dalton et al. (1975), Harvey (1973), ISO (1995a), Keith (1990), Lepretre et Martin (1994), Nothbaum et al. (1994), Rubio et Vidal (1995), Woede (1999).

Chapitre 3 – Principes de l'échantillonnage

3.4.3 Type d'échantillons

Echantillons simples Les échantillons simples correspondent à une seule prise de sol, perturbée ou non. Dans les échantillons non perturbés, la structure naturelle est conservée. Ils servent à déterminer différentes propriétés caractéristiques des sols, comme la densité réelle, la perméabilité et la porosité. Dans les échantillons perturbés, la structure est détruite. Ils sont utilisés pour étudier les propriétés chimiques des sols, comme le pH, les teneurs en nutriments et en polluants. Les échantillons simples correspondent exclusivement au point de prélèvement. A cause de l'hétérogénéité des sols, ils ne sont en règle générale pas représentatifs d'une grande surface (F chap. 2.2).

Echantillons composés Plusieurs échantillons simples sont regroupés pour former un échantillon composé (perturbé), représentatif d'une surface déterminée (placette de prélèvement). Il est alors admis que la teneur en polluants de l'échantillon composé correspond à peu près à la moyenne de celles des échantillons simples. L'hétérogénéité est de la sorte largement compensée lors du prélèvement déjà (Aichberger et al. 1985, Federer et al. 1989). La valeur et la variabilité des paramètres analysés sur la surface considérée sont ici déterminants, ainsi que le nombre et la répartition des échantillons simples prélevés (F chap. 3.4.3). En pratique, une distinction est faite au niveau de l'échantillonnage entre la couche supérieure et le sous-sol. Au sens du présent manuel, la première correspond à l'horizon superficiel, riche en humus (en général 0–20 cm; horizon A); le second comprend le reste de la zone des racines (horizon B).

Trois types d'échantillons sont définis ci-après:

• Echantillons d'une placette ou d'un transect Les échantillons d'une placette sont des échantillons composés de la couche supérieure du sol, formés par le mélange d'un certain nombre d'échantillons simples prélevés sur une surface donnée, suivant une certaine répartition (F chap. 3.4.2). Les échantillons d'un transect sont des échantillons composés d'échantillons simples de la couche supérieure du sol prélevés sur une ligne.

• Echantillons par sondage et en fosse Les échantillons par sondage sont des échantillons composés d'une carotte du sous-sol prélevée par une sonde depuis la surface (échantillons simples). Suivant les hypothèses faites au sujet de la pollution, ils peuvent être prélevés sur une surface ou sur une ligne. Les échantillons en fosse sont des échantillons composés recueillis sur les parois de fosses pédologiques.

• Echantillons volumiques Les échantillons volumiques sont des échantillons simples ou composés de volume connu. Ils servent à déterminer la densité apparente du sol. Ils peuvent être modifiés ou non et sont prélevés avec des instruments adéquats (F chap. 6.7 et 6.8). Des échantillons volumiques doivent être prélevés lorsque le sol renferme plus de 15 % d'humus, car les valeurs indicatives, les seuils d'investigation et les valeurs d'assainisse-

Chapitre 3 – Principes de l'échantillonnage

ment s'expriment alors par rapport au volume, soit en mg/dm³ (annexes 1 et 2 OSol). En règle générale, des échantillons volumiques sont prélevés en plus des autres échantillons composés et permettent de convertir les résultats pondéraux d'analyses en résultats volumiques (F chap. 7.1). Par souci de représentativité, il convient de prélever à chaque fois au moins trois échantillons volumiques.

3.4.4 Constitution d'échantillons composés

La surface de la placette de prélèvement pour échantillons composés est définie lors de la définition des objectifs de l'étude (F chap. 3.3). Il faut fixer le nombre et la répartition des échantillons simples qui constituent l'échantillon composé. La variabilité de paramètres à analyser au niveau de la surface élémentaire considérée est le facteur principal à prendre encompte. Les principes suivants s'appliquent:

• L'augmentation du nombre d'échantillons rend les résultats plus robustes et améliore donc leur reproductibilité.

• Plus le paramètre est hétérogène et plus les échantillons simples doivent être répartis de manière proportionnelle aux surfaces.

• L'augmentation du nombre d'échantillons simples ne permet d'approcher l'hétérogénéité d'un paramètre d'un sol que jusqu'à un certain point (Aichberger et al. 1985). Pour cette raison, la placette de prélèvement auquel un échantillon composé se rapporte devrait être aussi homogène que possible.

La procédure à suivre pour constituer un échantillon composé ne peut pas être définie par avance dans tous les cas; elle doit faire l'objet d'une analyse de plausibilité, tenant compte des hypothèses faites au sujet de la pollution (F chap. 3.2.2).

Constitution d'échantillons représentatifs d'une surface Le prélèvement d'échantillons représentatifs d'une surface s'impose lorsque les hypothèses de travail montrent que la pollution ne présente pas de gradient horizontal significatif (p. ex. surfaces agricoles). Le tableau 5 présente les dispositifs de prélèvement correspondant à trois types de répartition. Il faut compter 16–25 échantillons simples pour 100 m² (Federer et al. 1989). Pour de grandes surfaces et des pollutions multiples, il convient d'utiliser la répartition stratifiée (F chap. 3.4.2).

Constitution d'échantillons représentatifs d'un transect Des échantillons représentatifs d'un transect doivent être prélevés lorsque les hypothèses de travail (F chap. 3.2.2) indiquent un fort gradient de pollution (p. ex. le long d'une route). Le transect de prélèvement est choisi perpendiculaire au gradient attendu, avec des échantillons simples régulièrement espacés. La longueur et la forme d'un transect dépendent des hypothèses faites au sujet de la pollution.

Constitution d'échantillons en fosse Les échantillons en fosse sont constitués par mélange d'échantillons simples prélevés sur toute la largeur d'une paroi de fosse pédologique et sur toute la profondeur concernée. La largeur de la fosse ne devrait pas être inférieure à 1 m, pour compenser, partiellement au moins, une éventuelle hétérogénéité du sol.

Chapitre 3 – Principes de l'échantillonnage

Constitution d'échantillons en carotte (sondage) Des échantillons simples sont prélevés dans plusieurs sondages, à la profondeur voulue, et mélangés pour former un échantillon composé. Les sondages sont répartis, en utilisant les mêmes critères que pour la constitution d'échantillons représentatifs d'une surface ou d'une ligne. Ils sont réalisés à la main ou à la machine (p.ex. forage carotté battu).

L'exécution de sondages s'accompagne d'un risque d'écrasement et de mélange, ce qui complique la détermination de la profondeur et peut provoquer une contamination des échantillons au contact d'autres couches du sol (Schulz et al. 1996). Toutefois, les sondages se prêtent mieux que les fosses à l'étude du sous-sol sur de grandes surfaces et permettent ainsi de mieux compenser l'effet de la variabilité spatiale, en tenant compte des hypothèses faites au sujet de la pollution (l'effort et les impacts sont plus faibles).

Tableau 5: Dispositifs de prélèvement pour la constitution d'échantillons représentatifs d'une surface au moyen d'échantillons simples

Répartition Exécution Avantages Inconvénients Répartition systématique - Echantillonnage ré- - Relativement coûteux d'un certain nombre gulier de la surface - Prélèvement d'échansystéma- d'échantillons simples sur tillons simples pas tique la surface considérée (en toujours possible aux général, maille carrée) nœuds du réseau

Subdivision de la surface - Echantillonnage - Le choix subjectif des de prélèvement (en régulier de toute prises ad hoc peut général, 10 m x 10 m) en la surface introduire une erreur surfaces partielles (en - Peu coûteux systématique aléatoire général, 16–25), avec stratifiée répartition ad hoc d'un certain nombre d'échantillons simples dans chaque surface partielle (en général 1–2) Répartition systématique - Prise en compte - Echantillonnage irrédes échantillons sur une d'une pollution en gulier de la surface ou plusieurs diagonales, forme de bande - Peut provoquer des tracées de manière ciblée - Très peu coûteux erreurs systématiques à travers la surface en cas de pollution diagonale considérée (modèle en I, très hétérogène X ou W) - Les modèles en I et en X sont sensibles à l'orientation des diagonales

Autres publications utiles Garner F.C. et al 1988, Composite sampling for environmental monitoring, in: Keith L.H. (Ed.), Principles of Environmental Sampling, 25, American Chem. Society, 363–374. Rohlf F.J. et al, 1996, Optimizing composite sampling protocols, Envir.Sci.Techn., 30, 2899–2905.

Chapitre 3 – Principes de l'échantillonnage

3.4.5 Profondeur de prélèvement

Choix de la profondeur de prélèvement La profondeur de prélèvement dépend des questions posées. Les analyses faites en application de l'OSol se rapportent à des immissions et servent à évaluer les atteintes portées aux sols. L'origine de l'axe des profondeurs correspond ainsi à la surface du terrain, feutrage ou litière comprise. Pour les recherches pédologiques, en revanche, le zéro coïncide avec le toit du sol minéral.

Echantillonnage de la couche supérieure du sol L'OSol fixe les profondeurs de prélèvement pour l'évaluation des atteintes portées aux sols (cf. tab. 8). Elle autorise des exceptions dans les cas motivés, par exemple lorsque les profondeurs prescrites ne permettent pas de répondre correctement aux questions posées (F chap. 5.4.4).

Le fait de prélever des échantillons de sols avec le feutrage ou la litière peut influencer les résultats d'analyse, car – en sol forestier tout particulièrement – le gradient de pollution est très élevé dans la zone de transition entre la litière et le sol minéral (Angehrn-Bettinazzi 1989). La litière ne peut le plus souvent pas être séparée de son substratum de manière reproductible (Federer 1982). C'est la raison pour laquelle les prélèvements effectués pour les analyses de routine prescrites par l'OSol se font sans opérer de séparation. Le matériel organique grossier est éliminé lors du prélèvement au carottier manuel, puis lors de la préparation de l'échantillon (tamisage, F chap. 7.1). Par expérience, les résultats d'analyse d'un même laboratoire sont tout à fait reproductibles (OFEFP 1993, Desaules et Dahinden 1994) et utilisables pour les études à long terme et les études de référence (F chap. 5).

Lorsque l'étude de la teneur en polluants de la litière est au centre des préoccupations (avant tout en forêt), l'horizon supérieur du sol débarrassé de sa litière fraîche peut être prélevé d’un bloc ou par couches correspondant aux horizons organiques reconnus sur un profil. Les résultats sont moins facilement reproductibles, bien que la méthode se justifie au plan pédologique.

Le mode de prélèvement doit faire l'objet d'une description écrite (reproductibilité).

Echantillonnage du sous-sol L'échantillonnage du sous-sol se fait dans des fosses ou dans des sondages, en tenant compte soit des horizons pédologiques, soit de profondeurs fixes. Il faut alors veiller à ce que l'épaisseur des couches prélevées ne soit pas inférieure à 5 cm (reproductibilité) et qu'elle ne dépasse pas 40 cm (représentativité). Le mode et la profondeur maximale de prélèvement sont fixés dans chaque cas en fonction des questions posées et des objectifs fixés (F chap. 3.1), ainsi que des hypothèses faites au sujet de la pollution (F chap. 3.2.2).

Un échantillonnage par horizon présente en général des avantages pour la résolution de problèmes pédologiques (p. ex. migration de polluants en profondeur). Pour déterminer la profondeur à laquelle une valeur administrative est dépassée, il faut préférer, suivant les hypothèses faites au sujet de la pollution, soit un échantillonnage à profondeur fixe (p. ex. pollution directe), soit un échantillonnage par horizons (p. ex. migration géochimique). Si les niveaux fixes de profondeur ne sont pas de taille trop faible, il est possible de combiner les deux modes de prélèvement en un.

Chapitre 3 – Principes de l'échantillonnage

3.4.6 Quantités à prélever

Les quantités nécessaires sont à chaque fois fixées avant prélèvement (F chap. 6). Elles doivent être suffisantes pour garantir la représentativité des résultats pour les teneurs en polluants d'un horizon donné. Elles dépendent en outre des besoins du laboratoire d'analyses, du nombre de répétitions prévues, ainsi que du nombre d'échantillons de réserve et des échantillons à archiver. Il faut également tenir compte du fait qu'une partie du matériel se perd lors de la préparation des échantillons (F chap. 7.1) et ne pas oublier que les éléments grossiers (partie >2 mm) sont enlevés par tamisage et qu'ils ne sont donc pas pris en compte à l'analyse. Les directives "Prélèvement d'échantillons solides sur les sites pollués" (OFEFP), fournissent les bases théoriques utiles pour calculer les quantités minimales à prélever.

Echantillons de réserve Les échantillons de réserve sont entreposés durant une courte période (de quelques jours à quelques mois), pour répéter les mesures dans le cadre d'analyses de plausibilité des résultats. Ils sont conservés jusqu'au moment où les résultats des mesures sont confirmés.

Echantillons à archiver Des échantillons sont conservés à long terme (dizaines d'années), pour de nouvelles analyses, des comparaisons ou des confirmations.

Autre publication utile Bunge R., Bunge K., 1999, Probenahme auf Altlasten: Minimal notwendige Probenmasse, 3, Altlasten Spektrum 174–179.

3.4.7 Description du site

La description du site permet de rassembler toutes les informations utiles pour la mise en valeur et l'interprétation des résultats. Une partie des données est récoltée dans le cadre de l'enquête préalable (F chap. 3.2), le reste lors du prélèvement. Le plan d'échantillonnage est complété avec cette dernière partie. Les informations suivantes:

• rapports de propriété;

• croquis de situation;

• climat et pollution atmosphérique;

• relief;

• utilisation et couverture végétale;

• géologie et hydrologie;

• description du sol (profil pédologique, critères selon Ann. 5–3: fiche complémentaire "Profil du sol").

A côté des indications concernant le prélèvement, les fiches (F Ann. 5) comprennent également des éléments permettant de décrire la placette. Les explications correspondantes (F chap. 8) donnent une idée de l'importance et du degré de détail des informations à fournir dans ce cadre. Il faut alors relever à chaque fois l'ensemble minimal de données, valable pour toutes les études.

Chapitre 4 – Etudes à long terme et études de référance

4 Etudes à long terme et études de référence

4.1 Questions et objectifs

4.1.1 Etudes à long terme

Les études à long terme servent d'abord à observer et à évaluer l'évolution de la charge du sol en polluants. Elles comprennent un échantillonnage initial et des campagnes de prélèvement ultérieures. L'OSol distingue entre l'observation par la Confédération (NABO; art. 3, al. 1, Osol; cf. OFEFP 1993) et la surveillance par les Cantons (KABO; art. 4, al. 1, OSol).

4.1.2 Etudes de référence

Les études de référence permettent de comparer les stations et ne se répètent généralement pas. Elles doivent être très complètes et s'apparentent de ce point de vue aux études à long terme.

4.2 Enquête préalable

Dans le cadre des études à long terme, une placette ne peut plus être déplacée après l'échantillonnage initial, de sorte que sa position doit être fixée sur la base d'une enquête préalable solide (F chap. 3.2). L'accent est alors mis sur la récolte des informations nécessaires au choix des points de prélèvement dans la zone d'étude. La répartition se fait en deux temps: a. Répartition régionale: les points de prélèvement sont distribués dans la zone d'étude en fonction des questions posées et des objectifs poursuivis, sans fixer leur position définitive. Le tableau 6 fournit des critères utiles à ce sujet. b. Implantation locale: chaque point de prélèvement est fixé de manière précise à l'aide des critères du tableau 7 et sur la base de visites de terrain.

4.3 Programme d'étude

Dans le cas d'études à long terme, il faut distinguer entre:

• les études nécessaires à l'échantillonnage initial et

• les études nécessaires aux échantillonnages ultérieurs.

La nature des informations à recueillir est fixée sur la base des questions posées et des objectifs poursuivis (F chap. 3.3, tab. 3). Il faut accorder une attention spéciale à la précision du repérage des placettes pour garantir une bonne reproductibilité de l'échantillonnage (F chap. 6.10). Par ailleurs, les quantités à prélever doivent être pécisément fixées (F chap. 3.4.6).

Dans ce cadre, les échantillons archivés servent à:

• l'analyse ultérieure de nouveaux paramètres;

• l'étude comparative de méthodes analytiques (y compris la préparation des échantillons).

Les intervalles de temps à respecter entre le prélèvement initial et les échantillons ultérieurs, l'archivage des échantillons (F chap. 7.2) et le traitement des données doivent aussi être fixés à l'avance. Ces informations sont encore complétées s'il s'agit d'étudier des flux de substances (pour les surfaces agricoles: F Ann. 4).

Chapitre 5 – Etudes à long terme et études de référance

Tableau 6: Critères à prendre en compte pour la répartition des points de prélèvement utiles aux études à long terme et aux études de référence

Critère Motivation Sources d'information

Répartition Répartition représentative, c'est-à-dire Cartes topographiques nationales 1:25 000, géographi- conforme aux questions posées, sur 1:50 000 que l'ensemble de la zone d'étude

Occupation Prise en compte de divers types d'occupa- - Cartes nationales des sols tion des sols et du degré d'utilisation: - Photographies aériennes

• agriculture - Cartes d'aptitude des sols

• forêt - Production écologique requise

• espaces libres proches de l'état naturel

• agglomération

Pédologie, - Prise en compte des différents types de - Cartes d'aptitude des sols géologie, sols représentés dans la région et de leurs - Cartes pédologiques hydrologie caractéristiques pédologiques - Banques de données pédologiques

• Roches-mères - Atlas géologique 1:25 000

• Carte géotechnique 1:200 000

• Conditions hydrologiques

• Surveillance continue des cours d'eau suisses (NADUF)

• Réseau national d'observation de la qualité des eaux souterraines (NAQUA)

Climat et Prise en compte des conditions climatiques - Etudes et réseau d'observation de la qualité protection et de la qualité de l'air de l'air de l'air - Surveillance biologique de l'environnement (mousses, lichens, etc.) - Données climatiques

Polluant - Identification des voies de migration des - Travaux de recherche (cantons, hautes polluants écoles, instituts de recherche, organisations

• Formulation des hypothèses de travail non gouvernementales)

• Dépassement naturel de valeurs indicatives

• Prise en compte de divers niveaux de (F Ann. 3) pollution

• Cadastre des sites pollués, des sources d'émissions

• Polluants potentiels (F Ann. 2)

Coordi- - Coordination avec les stations d'autres - Réseau national d'observation des polluants nation réseaux de mesure atmosphériques (NABEL)

• Réseau national de stations pluviométriques automatiques (ANETZ)

• Réseaux cantonaux de mesure de la qualité de l'air

4.4 Plan d'échantillonnage

4.4.1 Plan d'échantillonnage pour le prélèvement initial et pour les

études de référence Dans le cadre de l'élaboration du plan d'échantillonnage (F chap. 3.4), les tableaux 8 et 9 servent de base de décision pour les prélèvements à effectuer dans la couche supérieure et dans le sous-sol. Pour les études à long terme, il faut prendre garde que la normalisation de la procédure choisie pour assurer la reproductibilité et la comparabilité des mesures n'induise pas d'erreur systématique.

Chapitre 4 – Etudes à long terme et études de référance

Tableau 7: Critères à prendre en compte pour l'implantation locale des points de prélèvement utiles aux études à long terme et aux études de référence

Critère Motivation Sources d'information Sol - Structure représentative, si possible Cartes pédologiques homogène, du sol

• Structure naturelle du sol (surtout pour les études à long terme) Relief Influence de l'érosion (zone d'ablation et - Cartes topographiques d'accumulation) - Cartes pédologiques (division conforme à la classification des sols suisses) Durabilité Garantie pour les prélèvements futurs Enquêtes Repérage Echantillonnages ultérieurs sur la même - Registre foncier surface - Enquêtes

• Points fixes (implantation) Propriétaire - Prise de contact - Registre foncier Exploitant(e) - Information - Enquêtes

• Détermination de l'accessibilité et recherche des accords nécessaires Exploitation Influence des apports de substances Enquêtes

4.4.2 Plan d'échantillonnage pour les prélèvements ultérieurs

Pour les prélèvements ultérieurs, le plan d'échantillonnage est fixé en fonction des études à réaliser. Les travaux se déroulent comme lors du prélèvement initial, pour que les résultats soient comparables entre eux. La description d'un profil pédologique n'est en général plus nécessaire, sauf par exemple s'il s'agit de suivre la migration de polluants en profondeur. Dans ce cas, la fosse pédologique doit être creusée à un autre endroit, à moins qu'il ne soit possible de prélever des échantillons en sondage tant pour la première opération que pour les suivantes. Lors des prélèvements ultérieurs, il faut en outre:

• contrôler le plan d'échantillonnage, en tenant compte des résultats des premières investigations;

• contrôler l'implantation (vérification du point de repère et des points fixes, remplacement éventuel; F chap. 6.10);

• relever les changements (utilisation, exploitation agricole, terrain, autres modifications importantes);

• relever les données concernant les flux de substances. La fiche complémentaire "Echantillonnage ultérieur" et les commentaires y relatifs (F chap. 8 et ann. 5) sont également utiles pour confirmer le plan d'échantillonnage.

4.4.3 Constitution d'échantillons composés représentatifs de surface

Lors d'études à long terme, plusieurs échantillons composés sont prélevés sur une surface prédéterminée, pour garantir la représentativité des observations effectuées sur le site (dispersion liée au prélèvement et à l'analyse pour ladite surface).

Chapitre 5 – Etudes à long terme et études de référance

La Figure 5 illustre le dispositif de prélèvement choisi dans le cadre du Réseau national d'observation des sols - NABO (OFEFP 2000e). Une surface carrée est subdivisée en parties égales, de manière à constituer quatre échantillons composés à l'aide d'échantillons simples distribués sur toute la surface (F chap. 3.4.4). Chaque surface élémentaire est ainsi prise en compte à l'aide d'un ou de plusieurs échantillons simples distribués de manière aléatoire (F chap. 3.4.2). Quatre échantillons composés prélevés à la même date permettent dans le meilleur des cas – c'est-à-dire si les résultats ne se chevauchent pas – de mettre en évidence des changements de concentration au cours du temps avec une probabilité d'erreur Į = 2.9 % (OFEFP 2000e). Il est recommandé de travailler avec une surface de 10x10 m (méthode NABO). Le choix d'une surface plus grande (20x20 m) se justifie lorsque les prélèvements se font en forêt.

ss 10 m à 3 4 3 4 3 4 3 4 3 4 à 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1

3 4 3 4 3 4 3 4 3 4

2 1 2 1 2 1 2 1 2 1

3 4 3 4 3 4 3 4 3 4

2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 10 m 3 4 3 4 3 4 3 4 3 4

2 1 2 1 2 1 2 1 2 1

3 4 3 4 3 4 3 4 3 4 ss 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1

Figure 5: Dispositif de prélèvement pour les études à long terme

Autres publications utiles Barth N. et al, 2000, Boden-Dauerbeobachtung: Einrichtung und Betrieb von Boden-Dauerbeobachtungsflächen, in: Rosenkranz D., Bachmann G., König W., Einsele G., Bodenschutz, Kennzahl 9152, Erich Schmidt Verlag, Berlin. Bayerische Staatsministerien für Landesentwicklung und Umweltfragen und für Ernährung Landwirtschaft und Forsten, 1990, Boden-Dauerbeobachtungsflächen in Bayern: Standortauswahl, Einrichtung, Probenahme, Analytik, 44 p., München. Blum W.E.H. et al, 1996, Bodendauerbeobachtung, Österreichische Bodenkundliche Gesellschaft, Umweltbundesamt und Bundesministerium für Umwelt, Jugend und Familie, 101 p., Wien. OFEFP, 1993, NABO – Réseau national d'observation des sols – Période d'observation 1985–1991, Cahier de l'environnement no. 200 – Sol, 134 p., Berne. OFEFP, 2000e, NABO – Réseau national d'observation des sols – Variations des teneurs en polluants après 5 et 10 ans de suivi, Cahier de l'environnement no. 200 – Sol, 129 p., Berne.

Chapitre 4 – Etudes à long terme et études de référance

Tableau 8: Aide à la décision pour l'établissement du plan d'échantillonnage dans la couche supérieure du sol

Elément du plan d'échantil- Observation à long terme, Surveillance à long terme lonnage études de référence (F chap. 3.4)

Dispositif de Répartition des points de prélèvement dans le cadre de l'enquête préalable (F chap 4.2): prélèvement 1. Répartition régionale (surtout pour les observations à long terme)

2 Implantation locale

Type 3–4 échantillons représentatifs de surface 3–4 échantillons représentatifs de surface d'échantillons ou de ligne, selon les hypothèses faites au sujet de la pollution Constitution Echantillons représentatifs de surfaces: - Echantillons représentatifs de surface: d'échantillons répartition aléatoire stratifiée des répartition aléatoire stratifiée des échancomposés échantillons simples (F chap. 4.4.3, fig. 5) tillons simples

• Echantillons représentatifs de ligne: répartition systématique sur la ligne (intervalles réguliers; F chap. 3.4.4) Profondeur de - Sols travaillés: 0–20 cm Suivant les questions posées et les objectifs prélèvement - Sols non travaillés: 0–20, suivant les fixés, au moins 0–5 cm (reproductibilité) besoins aussi 0–5 cm ou 0–10 cm

• Forêt: couche d'humus (sans litière) et 0–20 cm, suivant les besoins aussi 0–5 ou 0–10 cm Quantités A fixer lors de la définition des études (F chap. 3.3 et 4.3) à prélever Description Déterminer les données à relever sur la base Comme pour l'observation à long terme, du site du programme d'étude (F chap. 3.3 et 4.3). avec en plus une surveillance de l'occupa- Moyen: fiches et explications (F chap. 8 et tion du sol Ann. 5)

Chapitre 5 – Etudes à long terme et études de référance

Tableau 9: Aide à la décision pour l'établissement du plan d'échantillonnage dans le sous-sol

Elément du plan d'échantil- Observation à long terme, Surveillance à long terme lonnage étude de référence (F chap. 3.4)

Dispositif de L'étude du sous-sol se fait en règle générale sur des fosses pédologiques, éloignées de 1– prélèvement 2 m des points de prélèvement.

Type - Au minimum un échantillon en fosse par - Au moins un échantillon en fosse par d'échantillons horizon étudié horizon/profondeur étudié

• 3–5 échantillons non remaniés par horizon - Des échantillons d'autres types selon la pour déterminer le poids volumique définition des études (p. ex. pour l'étude (F chap. 3.4.3) des caractéristiques physiques des sols)

• Des échantillons d'autres types selon la définition des études (p. ex. pour l'étude des caractéristiques physiques des sols) Constitution F chapitre 3.4.4 d'échantillons composés Profondeur de Echantillonnage des horizons du sol (unités Echantillonnage des horizons du sol ou prélèvement biogéochimiques) échantillonnage systématique à des profondeurs fixes (p. ex. pour la surveillance de la migration en profondeur) suivant les questions posées et les objectifs poursuivis Quantités A fixer en fonction de la définition des études (F chap. 4.3 et 3.4.6) à prélever Description Description d'un profil pédologique, détermination des données à relever suivant la nature du site des études (F chap. 3.3 et 4.3 ainsi que Commentaires aux fiches; F chap. 8 et Ann. 5)

Chapitre 5 – Délimitation spatiale des sols pollués

5 Délimitation spatiale des sols pollués

5.1 Questions et objectifs

La délimitation spatiale des sols pollués répond aux questions types suivantes:

• Sur quelle surface l'une ou l'autre des valeurs fixées par l'OSol est-elle dépassée (délimitation en plan)?

• Jusqu'à quelle profondeur l'une ou l'autre des valeurs fixées pour l'OSol est-elle dépassée (délimitation à la verticale)?

Dans le domaine de la protection des sols, la délimitation spatiale vise l'un ou l'autre des objectifs suivants:

• Appréciation des possibilités de réutilisation de matériaux terreux (art. 7 OSol, Instructions matériaux terreux, OFEFP 2001a);

• Enquête sur l'origine du dépassement d'une valeur indicative (art. 8 OSol);

• Délimitation et étude de surfaces sur lesquelles un seuil d'investigation ou une valeur d'assainissement est dépassée (art. 9 et 10 OSol; "Directives sur l'appréciation des risques").

5.2 Enquête préalable

5.2.1 Marche à suivre

L'enquête préalable (F chap. 3.2) se déroule de la manière suivante (ASTM 1996, 1997):

Recherche de documents

• Exploitation de photographies aériennes, de données du registre foncier, de matériel cartographique actuel et ancien, de documents d'archives publiques et privées;

• consultation du cadastre des sites pollués (art. 5 OSites);

• exploitation de documents concernant les activités développées sur le site (plans de situation, programmes d'exploitation, bulletins de livraison, documents spécifiques à l'entreposage, etc.);

• exploitation de documents officiels (autorisations et décisions);

• exploitation de rapports portant sur des études de même nature.

Récolte d'informations sur le terrain

• Contrôle des informations récoltées;

• observations complémentaires;

• acquisition de données pour la préparation du plan d'échantillonnage.

Consultation La consultation sert à vérifier et à compléter les informations récoltées. Elle s'adresse aux propriétaires, aux exploitants, aux témoins (voisins et employés actuels et anciens) et aux autorités (travaux publics, protection de l'environnement). Les réponses aux interrogations sont consignées et analysées de manière critique (pertinance, fiabilité, caractère confidentiel).

Chapitre 5 – Délimitation spatiale des sols pollués

5.2.2 Hypothèses de travail

Les hypothèses faites au sujet de la pollution sont formulées – en séparant les atteintes à la couche supérieure et au sous-sol – à partir des critères du tableau 2 (F chap. 3.2.2). Le tableau 11 en donne un résumé pour quelques hypothèses types. Si les polluants ont pu emprunter plusieurs voies de pénétration, les hypothèses correspondantes sont traitées séparément les unes des autres, car elles impliquent peut être l'élaboration de plans d'échantillonnage différents. Un prélèvement correctement orienté oblige aussi à se préoccuper des risques possibles (F chap. 3.2), qui peuvent entre autres obliger à adapter les profondeurs du prélèvement (F chap. 5.4.4).

5.3 Programme d'étude

Le programme d'étude est établi sur la base des questions posées et des objectifs, ainsi que des hypothèses faites au sujet de la pollution (F chap. 3.3). La délimitation spatiale de cette dernière oblige à se préoccuper des points suivants: Méthodes d'analyse Les méthodes de préparation, d'extraction et d'analyse sont choisies en fonction des questions posées et des objectifs (tab. 10).

Tableau 10: Méthodes d'analyse

Questions posées et objectifs Méthode Référence

Evaluation des atteintes portées aux sols selon OSol

• Evaluation du dépassement de valeurs Teneurs totales et Préparation des échantillons: indicatives, de seuils d'investigation et de solubles selon OSol chapitre 7.1 valeurs d'assainissement selon OSol Analyses: tableau 1

• Appréciation des risques en cas de dépassement de seuils d'investigation

• Utilisation de matériaux terreux

Elimination de matériaux terreux

Elimination de matériaux terreux fortement Tests de lixiviation, Méthodes d'analyse pour échantillons pollués selon OTD teneurs totales selon solides et aqueux provenant de sites OTD pollués et de matériaux d'excavation (OFEFP 2000b)

Appréciation des besoins de surveillance et d'assainissement des sites pollués (art. 8 OSites)

Protection des sols (art. 12 OSites, Teneurs totales et Préparation des échantillons: évaluation selon OSol) solubles selon OSol chapitre 7.1 Analyses: tableau 1

Chapitre 5 – Délimitation spatiale des sols pollués

Degré de résolution et précision Le principe suivant s'applique: les conséquences d'une pollution (assainissement, évacuation, etc) sont d'autant plus graves que la pollution est importante, ce qui implique un degré de résolution élevé (nombre de points de prélèvement) et des résultats précis (nombre d'échantillons à double). Dans le cas de l'évacuation de sols fortement pollués, il vaut dès lors la peine d'investir dans les analyses, de manière à réduire les quantités à traiter et les coûts.

5.4 Plan d'échantillonnage

5.4.1 Dispositif de prélèvement

Le tableau 11 aide à fixer le dispositif de prélèvement pour des exemples typiques d'atteintes (F chap. 3.4.2). Pour le cas où plusieurs hypothèses coexisteraient, les propositions sont autant que possible accordées pour tenir compte des questions posées et des buts visés, ainsi que de la représentativité des prélèvements.

Délimitation spatiale avec la règle des deux valeurs La règle des deux valeurs est utile, lorsque la délimitation spatiale se fait par étapes (Lamé et Bosman 1994). Les points de prélèvements sont alors disposés de manière systématique aux nœuds d'une grille à maille carrée (F chap. 3.4.2), dont la largeur est inférieure au degré de résolution nécessaire (F chap. 5.3). Les prélèvements se font à partir du centre de la zone polluée en allant vers l'extérieur, de telle sorte que chaque point anormal soit suivi d'au moins deux échantillons ne présentant pas de dépassement des valeurs-limites et cela dans toutes les directions (fig. 6). Cette méthode peut être appliquée par analogie pour délimiter l'extension verticale d'une pollution. En règle générale, les prélèvements se font en une seule fois sur l'ensemble du quadrillage, tandis que les analyses sont exécutées par étapes.

x 0.25 surface 0.3 0.2 Flächeavec mit dépassement einer de la valeur- (Grenzwert limite = (valeur-limite = 1.0) 0.5 0.7 0.9 0.3 x 0.3 1.8 concentration en polluant Schadstoffbelastung am x 0.3 au point de prélèvement 0.3 0.6 1.3 2.4 1.8 0.7 Etapes de l'étude 0.25 0.8 1.8 1.7 1.9 0.3 x 0.3 ère 11. étape Etappe(étude ciblée) (orientierende e 0.27 0.25 0.25 0.3 0.25 22.étape e 0.27 0.3 0.25 x 33.étape

Figure 6: Règle des deux valeurs utilisée pour la délimitation spatiale

Chapitre 5 – Délimitation spatiale des sols pollués

Tableau 11: Aide à la décision pour l'établissement du plan d'échantillonnage

Hypothèses concernant la pollution de la couche supérieure du sol

Délimitation Extension Distribution des Voies de migration Cas Exemple horizontale horizontale polluants des polluants

délimité petite surface: -régulière apport direct d'une source -Parcelles agricoles 100–10 000 m² -faible principale, A -Parcelles viticoles hétérogénéité respectivement d'un seul pollueur

-Jardins familiaux délimité petite surface: -irrégulière apport direct de plusieurs -Surfaces de stock- 100–10 000 m² -grande sources / pollueurs B age, aires industri- hétérogénéité elles

-Accotements de non délimité faibles distances: dépendant de la apport atmosphérique routes 10–100 m distance d'une source principale C -Mâts de lignes à haute tension -Ponts métalliques

-Station d'incinéra- non délimité grandes dépendant de la apport atmosphérique tion des ordures distances: distance d'une source principale D ménagères 100–10 000 m -Usines métallurgiques

non délimité grandes diffuse apport atmosphérique E -Agglomération distances: (nombreuses sources); 100–10 000 m apport de terres polluées

Hypothèses concernant la pollution du sous-sol (pédol.) / du matériau parental

Limitation à Extension Distribution des Voies de migration Cas Exemple la verticale verticale polluants des polluants

délimité seulement couche dépendant de la apport direct ou apport -Parcelles agricoles supérieure du sol profondeur atmosphérique en surface 0 -Bords de routes seulement -Agglomération

-Lieu d'accident non délimité couches supéri- dépendant de la apport direct au niveau 1 -Déplacement de eure et inférieure profondeur du sous-sol également sols pollués du sol

non délimité couches supéri- suivant la atteinte secondaire par -Migration naturelle eure et inférieure structure du sol suite du transport des 2 des polluants en du sol polluants dans la couche profondeur inférieure du sol

Chapitre 5 – Délimitation spatiale des sols pollués

Echantillonnage de la couche supérieure du sol

Type d'échantillons et constitution Dispositif de prélèvement: répartition des Cas points de prélèvement (chap. 3.4.2) d'échantillons composés (chap. 3.4.3 et 3.4.4)

-1 échantillon composé pour toute la surface -1 échantillon représentatif de la surface totale -1 échantillon composé pour des surfaces de référence pour l'ensemble: répartition systématique, -Répartition stratifiée (pour des surfaces étendues ou aléatoire stratifiée ou diagonale A accueillant divers utilisateurs) -1 échantillon représentatif pour chaque surface de référence: répartition systématique, aléatoire stratifiée ou diagonale

-Répartition systématique Plusieurs échantillons représentatifs de la surface: B -Répartition en échiquier répartition systématique ou aléatoire stratifiée

-Répartition orientée suivant les hypothèses Plusieurs échantillons représentatifs d'une ligne: C concernant la pollution répartition systématique sur la ligne (intervalles réguliers)

-Répartition orientée suivant les hypothèses Plusieurs échantillons représentatifs d'une surface concernant la pollution sur les terrains utilisés de manière extensive (autres D -Répartition systématique pollutions exclues): répartition systématique ou -Répartition en échiquier aléatoire stratifiée

-Répartition systématique Plusieurs échantillons représentatifs d'une surface: E -Répartition en échiquier répartition systématique ou aléatoire stratifiée

Echantillonnage du sous-sol (pédol.) / du matériau parental

Dispositif de prélèvement Type d'échantillons et constitution d'échantillons Cas (chap. 3.4.2) composés (chap. 3.4.3 et 3.4.4)

0 Pas d'étude nécessaire

Choix de placettes représentatives, Echantillons en sondage (imprécis): tenant compte des hypothèses faites -Répartition systématique ou aléatoire stratifiée des sondages sur au sujet de la pollution, en liaison une surface, en liaison avec l'échantillon représentatif de la surface avec l'étude de son extension hori- -Echantillonnage à profondeurs fixes 1 zontale Echantillons en fosse (précis): -Prélèvement d'un échantillon composé ad hoc sur toute la paroi de fouille -Echantillonnage à profondeurs fixes

Choix de placettes représentatives, Echantillons en fosse: tenant compte des hypothèses faites -Echantillonnage des horizons du sol 2 au sujet de la pollution, en liaison -Echantillonnage séparé de la couche d'humus en forêt avec l'étude de son extension horizontale

Chapitre 5 – Délimitation spatiale des sols pollués

5.4.2 Type d'échantillons

Le tableau 11 permet de choisir le type d'échantillons nécessaires pour chaque cas de pollution (F chap. 3.4.3).

5.4.3 Constitution d'échantillons composés

Le tableau 11 donne aussi des indications pour constituer des échantillons composés (F chap. 3.4.4).

5.4.4 Profondeur de prélèvement

La profondeur de prélèvement (F chap. 3.4.5) tient compte des questions posées et des objectifs fixés (F chap. 5.1):

• Profondeurs de prélèvement pour le diagnostic du dépassement de valeurs indicatives, de seuils d'investigation et de valeurs d'assainissement Le tableau 12 fixe les profondeurs de prélèvement à retenir pour apprécier un dépassement éventuel des valeurs indicatives, des seuils d'investigation et des valeurs d'assainissement. Des exceptions sont possibles dans les cas motivés (OSol: ann. 1 et 2, chap. 2).

• Appréciation des risques lors du dépassement de seuils d'investigation Lorsqu'un seuil d'investigation est dépassé, il convient d'apprécier si la santé de l'homme, des animaux ou des plantes peut être menacée par le type d'utilisation considéré (art. 9 OSol). Cet examen intervient en général après délimitation spatiale des sols pollués. Il s'agit alors d'étudier la distribution verticale des polluants pour déterminer l'exposition des biens à protéger (cf. tab. 12). Les prélèvements se font à profondeurs fixes, avec des intervalles d'au moins 5 cm, pour garantir la reproductibilité des observations. L'épaisseur des passages et la profondeur maximale de prélèvement sont fixés en tenant compte des hypothèses de travail, des voies d'action et des biens à protéger. Il faut en outre se référer aux "Directives sur l'évaluation des risques présentés par les sols pollués" (OFEFP).

• Appréciation de matériaux terreux Lors de la manipulation de matériaux terreux, la couche supérieure du sol ("humus") est en général séparée du sous-sol. L'échantillonnage du premier horizon se fait entre 0 et 20 cm de profondeur, si aucun gradient significatif de pollution n'est prévisible sur cette épaisseur. Dans le cas contraire, la profondeur de prélèvement doit être adaptée en conséquence (p. ex. 0–5 cm et 5–20 cm). Il faut alors tenir compte des coûts éventuels d'évacuation et des possibilités pratiques de décapage de l'horizon superficiel. Afin de ne pas fausser les résultats d'analyse, la profondeur de prélèvement doit être choisie de sorte à éviter un mélange des sols pollués et non pollués (interdiction de mélanger, art. 10 OTD).

Chapitre 5 – Délimitation spatiale des sols pollués

Tableau 12: Profondeurs de prélèvement selon OSol (1998)

Profon- Valeur deur de Bien à Occupation du sol prélève- Principale voie prescrite protéger ment Valeur indica- – 0–20 cm Sols Zone des racines: tive Plantes Sols à Plantes Seuil d'investi- Cultures alimentaires 0–20 cm Etres humains Zone des racines: gation Sols à Plantes à Etres humains Cultures fourragères 0–20 cm Animaux Zone des racines: Etres humains Sols à Plantes à Animaux Couche superficielle du sol: Sols à Animaux Risque par ingestion 0–5 cm Etres humains, Couche superficielle du sol: animaux Sols à Etres humains Sol à Animaux Valeur d'assai- Agriculture et jardinage 0–20 cm Animaux Zone des racines: nissement Etres humains Sols à Plantes à Animaux Sols à Plantes à Etres humains Couche superficielle du sol: Sols à Animaux Jardins familiaux 0–20 cm Etres humains Zone des racines: Sols à Plantes à Etres humains Couche superficielle du sol: Sols à Etres humains Places de jeu 0–5 cm Etres humains Couche superficielle du sol: Sols à Etres humains

5.4.5 Description du site

La description du site se fait conformément au chapitre 3.4.7. Suivant les cas, d'autres données doivent être rassemblées lors de l'échantillonnage réalisé pour la délimitation spatiale des sols pollués (FAL 1997):

• granulométrie (teste tactile);

• calcaire (test au HCl);

• pH (test rapide). Pour apprécier la mobilité et la disponibilité des polluants minéraux et pour connaître les possibilités d'utilisation des matériaux terreux, il est en outre nécessaire de disposer d'informations sur:

• les déchets présents dans le sol (débris de démolition, fils de fer, plastiques, etc.);

• la couleur et l'odeur (attention aux substances toxiques !).

5.4.6 Quantités à prélever

Le poids nécessaire des échantillons est déterminé conformément au chapitre 3.4.6.

Chapitre 5 – Délimitation spatiale des sols pollués

Autres publications utiles Baize D., 2000, Guide des analyses en pédologie, 257 p., INRA édition, ISBN 2-7380-0892-5, Paris. Bayerisches Staatsministerium für Landesentwicklung und Umweltfragen, 1997, Probenahme von Böden und Substraten zur Erfassung des Bodenzustandes und Untersuchung kontaminierter Standorte, Umwelt & Entwicklung Materialien, 77 p., Nr. 129. ISO, 1995a, Soil quality – Sampling, Part 1: Guidance on the design of sampling programmes (ISO/DIS 10381- 1), 44 S., Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin. ISO, 2002c, Soil quality – Sampling, Part 5: Guidance on the procedure for investigation of urban and industrial sites with regard to soil contamination (ISO/DIS 10381-5), 24 p., Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin. OFEFP, 1994, Regional soil contamination surveying, A: technical note, B: case study, Environmental documentation no. 25 – Soil, 70 p., Berne. Mathieu C. et Pieltain F., 1998, Analyse physique des sols, 275 p., Lavoisier TEC/DOC, ISBN 2-4730-0283-2, Paris. Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie, 1998, Probenahme bei der Technischen Erkundung von Altlasten, Materialien zur Altlastenbehandlung Nr. 3, 87 p., Dresden.

Chapitre 6 – Exécution des prélèvements

6 Exécution des prélèvements

6.1 Information des personnes concernées

En principe, chacun est tenu de fournir les renseignements nécessaires aux études et de tolérer celles-ci (art. 46 LPE). Il est cependant à chaque fois judicieux d'informer les personnes concernées (propriétaires, locataires, exploitants) en temps opportun et de les préparer ainsi à tolérer les travaux prévus.

6.2 Mesures de sécurité

Des mesures de sécurité doivent être prises pour éviter les accidents. Leur utilité est appréciée à partir de l'enquête préalable (F chap. 3.2, 4.2, 5.2) et du programme d'étude (F chap. 3.3, 4.3, 5.3). Elles comprennent:

• des mesures de protection lors de la manipulation de sols pollués par des substances dangereuses pour la santé (gants, masques, lunettes et vêtements de protection, etc.), l'abandon des contrôles olfactifs;

• la protection des fouilles contre les éboulements (étayage) et contre la chute d'objets (barrage);

• le port du casque lors de l'engagement de machines;

• le port d'une veste de signalisation, lorsque les travaux se déroulent sur les voies de circulation.

Autres publications utiles ISO, 2002b, Soil quality – Sampling, Part 3: Guidance on safety (ISO/DIS 10381-3), 49 p., Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin.

6.3 Recherche d'obstacles souterrains et demandes

d'autorisation

Recherche d'obstacles souterrains A titre préventif, il faut vérifier la présence éventuelle de conduites souterraines ou de câbles (gaz, eau, eaux usées, électricité, chauffage à distance, téléphone, téléréseau, etc.), lorsqu'il est prévu d'engager une machine pour les prélèvements. Les câbles de téléphone, de radio et de TV surtout sont posés à faible profondeur. Il est recommandé de fournir un document de synthèse à ce sujet et d'obtenir le feu vert du mandant par écrit. Un appareil de repérage de conduite peut être utile sur le terrain, mais il ne réagit bien entendu pas à tous les types de matériaux (p. ex. fibres optiques).

Autorisation Une autorisation peut être requise, suivant l'importance des études à réaliser (p. ex. forages, art. 32 OEaux). Il faut ainsi prendre contact avec le service cantonal de la protection des eaux lorsque les travaux peuvent influencer des eaux souterraines, donc si le lieu de prélèvement se trouve dans le secteur Au de protection des eaux.

Chapitre 6 – Exécution des prélèvements

6.4 Personnel

Le prélèvement d'échantillons doit être confié à du personnel instruit des problèmes à résoudre et des objectifs à atteindre, du plan de prélèvement et de la procédure à suivre pour le choix de placettes de remplacement (F chap. 3.4.2). Le collaborateur responsable doit disposer de connaissances en pédologie.

6.5 Programme

Exploitation Sur les prairies temporaires et anaturelles, l'accès est garanti au mieux après fauchage. Sur les terres ouvertes, il est conseillé d'intervenir après la récolte, mais avant la préparation des semailles. Le sol est alors compact et de densité uniforme. Il faut éviter les prélèvements après labourage, car le sol ameubli (échantillons incomplets) présente une surface irrégulière (pas de contrôle de la profondeur de prélèvement), et laisser passer le plus de temps possible depuis la dernière application de matières auxiliaires (engrais, produits phytosanitaires).

Variations saisonnières des grandeurs mesurées Les teneurs en polluants minéraux solubles varient avec les saisons, avant tout en raison des changements de pH (humidité du sol, végétation), alors que les teneurs totales ne dépendent en règle générale pas du moment du prélèvement.

Conditions météorologiques Il ne faudrait pas travailler par mauvais temps (neige, pluie, grands froids), car le risque de contamination augmente; l'expérience montre en outre que les prélèvements se font alors de manière moins soigneuse. Il est plus facile de prendre des échantillons lorsque le sol est légèrement humide; l'instrument de prélèvement pénètre mieux et fournit la même quantité de matière lors de chaque prise (représentativité), ce qui n'est pas garanti avec des sols trop secs. Pour les études à long terme, les conditions météorologiques devraient être à peu près semblables lors de chaque prélèvement.

L'engagement de machines lourdes oblige à laisser sécher la couche supérieure et le sous-sol (risque de compactage).

Ordre de prélèvement Il faut prélever en premier lieu les échantillons présumés les moins pollués. Il est ainsi possible d'éviter dans une large mesure la contamination par transport. Pour les mêmes raisons, les prélèvements se font du bas vers le haut dans les profils.

6.6 Quantités à prélever

Les quantités à prélever sont fixées dans le plan d'échantillonnage. Elles doivent être atteintes au moyen d'un nombre approprié d'échantillons simples et grâce au choix du bon instrument de prélèvement. Le matériel en surplus ne doit jamais être rejeté sur place, pour préserver la représentativité des échantillons. Son élimination se fait sous contrôle, en laboratoire. Pour le cas imprévu, où le matériel recueilli ne suffirait pas, un nouveau prélèvement s'avère indispensable.

Chapitre 6 – Exécution des prélèvements

6.7 Instruments pour le prélèvement des échantillons

Le choix de l'instrument va dépendre des quantités à prélever, de la profondeur de prélèvement, du nombre d'échantillons simples, du diamètre choisi pour le sondage, de la texture du sol et du risque de contamination. Le tableau 13 énumère les principaux instruments utilisés pour le prélèvement des échantillons, avec leurs caractéristiques propres.

Tableau 13: Domaine et limites d'utilisation des instruments pour le prélèvement

Instrument pour Capacité de prélèvement pour échantillons / sols le prélèvement (F chap. 3.4.3)

Gouge avec - Appropriée en routine et pour une large gamme de sols spatule (gouge - Échantillons représentatifs de surfaces et de lignes pour la couche supérieure de simple ou gouge sols minéraux entre 5 et 30 cm striée) - Sondages jusqu'à environ 120 cm (Pürckhauer)

• Très solide, convient aussi pour des sols grossiers

• Peu précise pour des prélèvements effectués à différentes profondeurs, en raison des phénomènes de mélange et de bourrage, en particulier dans les sols très argileux et dans les sols grossiers

• Les sols sableux secs ne sont pas retenus, en particulier dans les outils de grand diamètre

• Inapproprié pour les sols organiques Carottier - Échantillon remanié, surtout dans la couche supérieure de sols fins jusqu'à 30 cm (humax à clapet de - Tendance au bourrage dans les sols argileux retenue) - Pas toujours approprié pour les sols organiques

Tarière à main - Description qualitative du sol

• Mal appropriée au prélèvement d'échantillon pour la recherche de polluants (repérage imprécis de la profondeur, quantité à prélever)

• Tarière Edelman: sols grossiers, sableux à argileux, faible résistance à la pénétration

• Tarière Riverside: sols durs, incrustés et sols avec gravier fin, moindre risque de mélange

• Tarière pour sols pierreux Boîte métallique - Couche d'humus avec litière enfoncée in situ - Échantillons non remaniés de couches de sol minces et d'horizons d'épaisseur inférieure à 5 cm dans l'horizon A (peu précis)

• Inapproprié pour la constitution d'échantillons composés Cylindre métallique - Échantillon non remanié enfoncé in situ - Peu approprié dans les sols grossiers Spatule - Échantillons en fosse pédologique

• Peu approprié dans les sols grossiers

Diamètre de l'instrument et caractéristiques des sols Le diamètre de l'instrument est choisi en fonction de la texture du sol, de la résistance à la pénétration et des quantités à prélever. Les sols devraient être si possible uniformément humides lors du prélèvement. Des sols secs riches en argile sont très durs, tandis que des sols sableux secs échappent au préleveur. En revanche, des sols humides bourrent et collent, lorsqu'ils renferment une forte proportion d'argile, tandis qu'ils coulent, lorsqu'ils sont sableux. Le prélèvement de sols organiques et de couches d'humus (horizon Ao) implique enfin l'utilisation d'instruments coupants et de grand volume intérieur (F chap. 6.8).

Chapitre 6 – Exécution des prélèvements

Prévention de la contamination Les instruments de prélèvement doivent être résistants, et ne pas contaminer les échantillons. Ils remplissent ces conditions lorsqu'ils sont en fer ou en acier dur (Desaules 1989), mais ne conviennent pas lorsqu'ils sont formés d'alliages de haute qualité. Ils ne doivent ainsi pas être chromés, nickelés ou laqués. D'éventuelles couches protectrices (huile) ou d'oxydes (rouille) doivent être enlevées totalement avant l'emploi. Les instruments sont ainsi enfoncés plusieurs fois dans le sol pour les nettoyer et les échantillons correspondant rejetés. Lors de l'engagement de machines (pelle hydraulique, machine de forage), il faut prendre garde que les lubrifiants, les carburants et les gaz d'échappement ne provoquent pas une pollution des échantillons. Des contaminations éventuelles peuvent être mises en évidence par l'analyse des matériaux (Desaules 1989) et des résidus de lavage (Black 1988).

Autres publications utiles ISO, 2002a, Soil quality – Sampling, Part 2: Guidance on sampling techniques (ISO/DIS 10381-2), 48 p., Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin.

6.8 Constitution d'échantillons non remaniés

Dans le cadre d'études de pollution, les échantillons non remaniés permettent de déterminer la densité apparente des sols (poids volumique, bulk density) et donc de convertir les concentrations-poids (mg/kg) en concentrations-volumes (mg/dm³, lorsque les sols renferment plus de 15 % d'humus (OSol 1998, Ann. 1). Comme la densité apparente varie souvent beaucoup, il faut prélever au moins 5 échantillons par placette et par profondeur ou par horizon. Echantillon non remanié de la couche supérieure du sol Le prélèvement d'échantillons non remaniés se traduit par un impact important sur la couche supérieure du sol, car les volumes à prélever sont très grands. Cela n'est pas souhaitable dans le cadre d'études à long terme (F chap. 4), où les échantillons non remaniés ne doivent pas être prélevés directement sur les surfaces retenues pour l'observation, mais directement à côté. Le prélèvement peut toutefois intervenir sur la même surface s'il conserve un caractère exceptionnel. Echantillon non remanié du sous-sol Pour la même raison, les échantillons non remaniés du sous-sol sont prélevés sur une paroi de la fosse, après que tous les autres échantillons aient été pris.

6.9 Fiches

Les fiches servent tout à la fois à relever les données utiles à l'interprétation, à appliquer le système d'assurance de la qualité (F chap. 2) et à permettre la comparaison avec d'autres études. Les fiches suivantes figurent en annexe 5:

• fiche "Prélèvement";

• fiche "Préparation des échantillons";

• fiche complémentaire "Profil du sol";

• fiche complémentaire "Echantillonnage ultérieur";

• fiche complémentaire "Agriculture";

• fiche complémentaire "Sylviculture". Elles sont présentées au chapitre 8 et comprennent à chaque fois une série d'indications minimales, marquées en gras, qu'il faut absolument prendre en compte pour garantir un déroule-

Chapitre 6 – Exécution des prélèvements

ment correct de la procédure et une bonne comparabilité. Un développement intervient ensuite conformément au programme d'étude ou au plan d'échantillonnage.

6.10 Implantation des placettes de prélèvement

L'implantation d'une placette de prélèvement (fig. 7) doit être faite avec la précision nécessaire aux études (F tab. 3, chap. 3.3). Cela implique:

• un point de repère: visible sur la carte nationale 1:25 000 (p. ex. croisée de routes, maison, etc.), indication des coordonnées;

• au minimum 3 points fixes: faciles à trouver sur le terrain, reconnaissables à long terme, indépendants les uns des autres (bornes, poteaux ou pylônes, coins de maison), si possible distants de moins de 50 m (longueur de la chevillère);

• point d'implantation: coin ou centre de la surface de prélèvement;

• alignement: orientation de la surface de prélèvement relevée à la boussole (peu précis) ou au théodolite (précis).

Point fixe 2 Fixpunkt (nature, 2 distance et direction par Point fixe 1 1 (Art, Distanz Fixpunkt rapport au pointund Richtung d'implantation) (nature, distance und (Art, Distanz et direction Richtungpar zum Einmesspunkt) rapport au point d'implantation) zum Einmesspunkt)

Point d'implantation Einmesspunkt (au coin ou au centre de la (bei Probenahmeflächen surface Ecke de prélèvement) oder Zentrum)

Point de repère Orientierungspunkt Ausrichtung (nature,Koordinaten) (Art, Angabe coordonnées) Alignement (bei Probenahmeflächen) (d'un côté de la surface de prélèvement)

Fixpunkt Point fixe 3 (Art, Distanz (nature, und distance Richtungpar et direction zum Einmesspunkt) rapport au point d'implantation)

Figure 7: Implantation de la placette de prélèvement

Une implantation à la chevillère autorise une précision de ±0.5 m, si les angles formés par les points fixes et le point d'implantation ne sont pas trop aigus ou obtus. Les résultats des mesures sont reportés sous la forme d'un schéma de situation sur la fiche "Prélèvement". Lorsqu'il est nécessaire de retrouver la position de manière exacte (p. ex. études à long terme), les coins de la surface de prélèvement peuvent être marqués à l'aide d'aimants ou de tubes métalliques enterrés à une profondeur d'au moins 60 cm (travail du sol, profondeur du gel). La recherche se fait alors au moyen d'un détecteur électromagnétique. Le point d'implantation ne peut en revanche pas être équipé d'un aimant pour ne pas perturber le repérage (boussole).

Chapitre 6 – Exécution des prélèvements

Pour bien des placettes, un repérage au GPS est assez précis (en particulier le système SWIPOS, informations à ce sujet auprès de l'Office fédéral de topographie).

6.11 Emballage, étiquetage et transport des échantillons

Emballage des échantillons Les matériaux doivent être choisis de telle manière que les polluants ne soient pas adsorbés à la surface des emballages ou que ceux-ci ne puissent pas contaminer les échantillons. Des échantillons témoins sont utilisés pour le contrôle (Black 1988). Les emballages ne peuvent pas servir plusieurs fois. Des récipients ou des sachets en matière plastique peuvent être utilisés lorsqu'il s'agit de rechercher les polluants minéraux, les PAH et les PCB (Desaules et Dahinden 2000). Il faut autant que possible réduire le volume d'air inclus. Avec les sachets en plastique, il vaut la peine de doubler l'emballage, pour augmenter la protection. Pour la recherche des dioxines et des autres polluants organiques (à l'exception des études de routine portant sur les PAH et les PCB), il faut en revanche utiliser des récipients en verre, avec une fermeture ne contenant pas de plastique.

Etiquetage des échantillons Aussitôt après remplissage, le récipient contenant l'échantillon est muni d'une inscription claire et précise, reportée directement à l'aide d'un marqueur indélébile. L'étiquetage doit éviter toute confusion, il renseigne sur:

• le projet (désignation, numéro d'identification);

• l'échantillon (numéro d'identification);

• la date. Ces informations sont répétées sur la fiche "Prélèvement" et complétées de manière à ce que l'origine de l'échantillon puisse être connue à tout moment. L'utilisation d'emballages à fermetures séparées oblige à inscrire au moins les numéros d'échantillon sur les deux parties. Des contaminations par échange de couvercles peuvent ainsi être évitées. Le bulletin de livraison adressé au laboratoire d'analyses doit en outre comporter des indications au sujet d'éventuels échantillons de réserve ou d'échantillons à archiver.

Transport des échantillons Les échantillons doivent être livrés au plus tard dans les deux jours au laboratoire, où ils sont séchés (chap. F 7.1). Les échantillons destinés à la recherche de polluants organiques sont autant que possible transportés au frais et toujours à moins de 30 °C. Les échantillons non remaniés ne doivent pas être secoués. La remise des échantillons au laboratoire se fait avec un bulletin de livraison ou un bon de commande comportant les indications suivantes:

• projet (désignation, numéro d'identification);

• échantillons livrés (désignation des échantillons);

• programme d'analyse conforme à la définition des études (F chap. 3.3);

• brève présentation des questions posées et des objectifs poursuivis;

• date et signature. La traçabilité est ainsi assurée. Le personnel de laboratoire peut préparer les échantillons et procéder aux analyses en tenant compte des questions posées et des objectifs fixés.

Chapitre 7 – Préparation et archivage des échantillons

7 Préparation et archivage des échantillons

7.1 Etapes de la préparation des échantillons

Le risque de contamination est important lors de la préparation des échantillons. Il peut avoir pour origine le déplacement de matériel provenant d'échantillons pollués, le contact avec des instruments mal nettoyés ou des mains sales, la formation de poussières ou l'utilisation de matériel non approprié (sollicitation mécanique). Pour les polluants organiques, les contrôles de contamination se font avec des échantillons de sable de quartz calciné subissant les mêmes opérations de préparation et, pour les polluants minéraux, avec des échantillons de référence à concentrations connues (Black 1988).

Réception des échantillons en laboratoire

1 A l'arrivée au laboratoire, des contrôles sont effectués pour vérifier la conformité du

bulletin de livraison avec les échantillons reçus et avec les analyses demandées.

2 Le poids des échantillons humides (poids brut du sol en place) est déterminé en vue de

l'interprétation des résultats. Il faut si possible traiter rapidement les échantillons prélevés, car l'état du matériel influence les résultats d'analyse (p. ex. suite à des phénomènes microbiologiques). Pour le cas où un entreposage intermédiaire serait malgré tout nécessaire, les conditions suivantes devraient être respectées:

• récipients bien fermés;

• durée d'entreposage maximale: 10 jours;

• température d'entreposage maximale: +4 °C.

Séchage

3 Après réception, l'échantillon reçu est séché à 40 °C jusqu'à poids constant dans un four à

circulation d'air. Le séchage doit être effectué le plus rapidement possible, par exemple en mois de 2 jours. Il est donc indiqué d'étendre le sol en couches minces. Lorsque les échantillons renferment une forte proportion d'argile, il est recommandé de les émietter à la main en cours de séchage, en évitant de disperser le matériel. La durée de séchage peut influencer fortement les teneurs en mercure (Hg), relativement volatil (Schwab et al. 2002).

4 Les échantillons séchés sont pesés pour assurer la conversion ultérieure des résultats

d'analyse (poids brut sec, teneur en eau, F étape 12).

Entreposage après séchage

5 Pour le cas où les autres opérations de préparation interviennent plus tard, les échantillons

peuvent être entreposés en attendant aux conditions suivantes:

• fermeture et étiquetage clair des récipients (prévention de la contamination par des poussières et du risque de confusion);

• température maximale d'entreposage: +20 °C (inhibition des processus microbiologiques).

Chapitre 7 – Préparation et archivage des échantillons

Epuration et réduction des agregats

6 Les pierres, les parties organiques (débris végétaux) et les déchets (p. ex. matériaux de

démolition) sont enlevés à la main et mis de côté pour la pesée ultérieure (F étape 9). La présence de déchets doit être mentionnée dans la fiche "Préparation des échantillons".

7 Les échantillons sont ensuite émottés, mais généralement pas moulus, car cette dernière

opération peut fortement influencer la solubilité des polluants présents (Houba et al. 1993). Des mortiers, des émotteurs à rouleaux ou à mâchoires, ainsi que d'autres appareils se prêtent à ces travaux. En raison des fortes sollicitations mécaniques qu'elle suppose, cette opération s'accompagne d'un risque élevé de contamination, qu'il est possible de réduire par un choix approprié du matériel. Les appareils utilisés doivent être nettoyés après chaque cycle de broyage, pour empêcher toute dispersion du matériel à analyser.

Tamisage

8 Après réduction des agregats, les échantillons sont passés sans forcer à travers un tamis

de 2 mm de maille.

9 Après tamisage, la partie fine et le refus de tamisage sont pesés pour contrôler les pertes

éventuelles (F étape 6). Pour les études de routine, la nature du tamis n'est pas déterminante, car les risques de contamination sont liés d'abord au prélèvement lui-même, puis aux opérations d'émottage. Pour des études particulières (p. ex. analyses de traces, de substances fortement adsorbées), il faut cependant choisir soigneusement le matériel. Il est important de relever que les étapes suivantes de préparation concernent exclusivement la terre fine (<2 mm). Les résultats des analyses ne se rapportent par conséquent qu'à cette fraction.

Broyage Les échantillons de sols ne sont broyés plus fins que si des polluants y sont présents sous forme particulaire (p. ex. éclats de balles) et si les concentrations totales sont mesurées. Ces dernières sont à peine influencées par la réduction en poudre (Houba et al. 1993).

Partage

10 Après tamisage, la partie fine est partagée entre les échantillons de laboratoire, y compris

les échantillons de réserve, et – suivant les objectifs poursuivis – les échantillons à archiver (F chap. 3.4.6). Le partage se fait de telle manière que chacune des prises soit représentative du tout (F chap. 2.2). Cela ne peut avoir lieu que si l'échantillon est pulvérulent, soit séché, émotté et tamisé. Pour la fraction inférieure à 2 mm, des prises de 5 g sont représentatives (Houba et al. 1993), avec cependant des exceptions pour les échantillons renfermant des polluants sous forme particulaire (p. ex. des éclats de balles). Pour les sols particulièrement riches en argile, il faut empêcher la formation de poussières, en raison des risques de perte et de contamination. Le partage peut se faire à l'aide de diviseurs d'échantillons à couloirs, de diviseurs d'échantillons rotatifs, de diviseurs de laboratoire ou par la méthode du tas divisé en quatre. Pour garantir la représentativité des prises successives, il faut appliquer les règles du partage de manière conséquente jusqu'au niveau de l'analyse.

Chapitre 7 – Préparation et archivage des échantillons

Détermination de la matière sèche

11 Pour déterminer la matière sèche (MS) il faut peser un échantillon partiel représentatif

(poids à 40 °C), le sécher à 105 °C jusqu'à poids constant et le peser à nouveau (poids à 105 °C).

12 Le résultat d'analyse à 40 °C est converti au moyen de la formule suivante pour déterminer la teneur en polluant à 105 °C:

13. Pour des sols renfermant plus de 15 % de matière organique, la teneur en polluant s'exprime par rapport au volume, le poids volumique sec étant également déterminé à 105 °C:

3 3 Teneur en polluantVolume[mg / dm ]=Teneur en polluant T=105°C[mg / kg MS]⋅Poids volumique secT=105°C[kg / dm ]

7.2 Archivage des échantillons

7.2.1 Echantillons à archiver

Les échantillons à archiver doivent être secs, placés dans des récipients propres, bien fermés et étiquetés de manière claire et permanente.

7.2.2 Conditions d'archivage

Les échantillons conservés pour les polluants minéraux doivent être archivés dans un espace sombre et sec, caractérisé par de faibles variations de température et d'humidité. La température d'archivage ne doit pas dépasser +20 °C. Les échantillons réservés aux analyses de polluants organiques, dans le cadre d'études à long terme (observation et surveillance à long terme) doivent être archivés à une température d'au moins –20 °C, car une volatilisation n'est sinon pas exclue.

Autres publications utiles Berndt G.F. 1988, Effect of drying and storage conditions upon extractable soil manganese, J.Sci.Food Agric., 45, 119–130. Black S.C., 1988, Defining Control Sites and Blank Sample Needs, in: Keith L.H (ed), Principles of Environmental Sampling, Washington, American Chem.Society, 110–117. Desaules A., 1989, Die Erfassung und Beurteilung der Schwermetallkontamination bei der Verwendung von Stahlgeräten für die Entnahme und Aufbereitung von Bodenproben, Bull.Bodenkundl.Ges.Schweiz, 13, 93–96. Desaules A., Dahinden R., 2000, Zum Einfluss von Trocknungstemperatur und Kunststoff-Kontakt auf PAK- und PCB-Analysen in Bodenproben bei Routineuntersuchungen, 34 p., NABO/FAL-Reckenholz. Fachstelle Bodenschutz Kanton Zürich, 1999, Anleitung zur Probenvorbereitung und Archivierung (Standard- Arbeitsanweisung Labor), 8 p., Volkswirtschaftsdirektion Kanton Zürich. Houba V.J.G. et al, 1993, Influence of grinding of soil on apparent chemical composition, Commun.SoilSci. Plant.Anal., 24, 1591–1602. Houba V.J.G. et al, 1994, Aspects of pre-treatment of soils for inorganic chemical analysis, Quimica Analitica, 13, 94–99. Jansky H.-J., Fischer H., 1997, Die Probenvorbereitung als eine Quelle der Ergebnisunsicherheit von Schadstoffbestimmungen in Bodenproben, TerraTech, 6, 35–39. ISO, 1996b, Soil quality – Pretreatment of samples for physico-chemical analyses, ISO 11464, 9 p., Geneva.

Chapitre 8 – Commentaires aux fiches

8 Commentaires aux fiches

L'annexe 5 comprend les fiches suivantes:

• Fiche "Prélèvement" (cf. ann. 5-1), comme fiche principale pour chaque prélèvement;

• Fiche "Préparation des échantillons" (cf. ann. 5-2) pour renseigner sur la préparation des échantillons;

• Fiche complémentaire "Profil pédologique" (cf. ann. 5-3) pour décrire les caractéristiques pédologiques du sol et les profils;

• Fiche complémentaire "Echantillonnage ultérieur" (cf. ann. 5-4) pour définir les prélèvements à effectuer dans le cadre des études à long terme;

• Fiche complémentaire "Agriculture" (cf. ann. 5-5) pour enregistrer l'affectation des placettes utilisées par l'agriculture;

• Fiche complémentaire "Sylviculture" (cf. ann. 5-6) pour enregistrer l'affectation des placettes utilisées par la sylviculture.

Chaque fiche précise ce qu'il convient de relever, comment et pourquoi, tout en renvoyant aux développements correspondants du manuel.

Les numéros des différentes positions renvoient aux commentaires. Les séries de données figurant en gras correspondent au minimum à fournir: elles renferment des informations de base et sont indispensables pour établir des comparaisons. Les fiches doivent être remplies de manière lisible et de sorte à pourvoir être photocopiées. Les fiches complémentaires sont utilisées de cas en cas, mais sont toujours jointes à la fiche "Prélèvement" correspondante.

Fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1)

Fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1)

1 Identification

Quoi? Comment? Pourquoi?

11 Projet Désignation, respectivement no. -Documentation (F chap. 2.2)

du projet et de la station / -Traçabilité (F chap. 2.2) parcelle, date, opérateur (entreprise, nom, adresse, téléphone)

12 Emplacement Commune, localité, canton, lieu- -Repérage ultérieur de la placette

dit, coordonnées (X,Y, précision), altitude (m.s.m.), no. C.N., no. registre foncier

13 Contacts Propriétaire, exploitant (entre- -Demande de précisions

prise, personne de contact, -Traçabilité (opérateur responsable) adresse, téléphone), personne concernée

14 Hypothèses de Voie de pénétration de la pollu- -Influence des hypothèses de travail

travail tion, diffusion des polluants, (F chap. 3.2) sur le plan d'échantillondélimitation des sols pollués, nage modèle de pollution

15 Fiches complémen- Référence aux fiches -Indication au sujet d'études en cours

taires complémentaires -Création d'un lien avec la Fiche "Prélèvement" (traçabilité)

16 Etudes ultérieures Prévues / non prévues -Mention d'études déjà réalisées, en

cours ou prévues (F Fiche complémentaire "Echantillonnage ultérieur") En gras: données minimales

2 Situation de la placette de prélèvement

Quoi? Comment? Pourquoi? 21 Croquis de Placette de prélèvement -Repérage ultérieur de la placette de présituation (surface de prélèvement, lèvement avec une précision suffisante sondages, fosses (F chap. 6.10) pédologiques), point de repère, points fixes, photos

22 Légende Signes conventionnels, point de

repère, points fixes

23 Informations Description -Enregistrement d'autres informations

complémentaires concernant le repérage (p. ex. aimants) En gras: données minimales

Fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1)

3 Prélèvement et transport des échantillons

Quoi? Comment? Pourquoi?

31 Dispositif de pré- Schéma -Repérage ultérieur

lèvement -Constitution d'échantillons composés (F chap. 3.4.4)

32 Légende Signes conventionnels

33 Conditions météoro- Temps sec, pluie, neige, durée (y -Appréciation de la qualité du prélèvelogiques pendant le compris jours précédents) ment (F chap. 6.5) prélèvement

34 Etat du sol Sec, humide, gorgé d'eau, gelé -Appréciation de la qualité du prélèvement (F chap. 6.5)

35 Mesures de sécurité Oui / non. Dans l'affirmative: -Enregistrement des mesures de sécurité

lesquelles? nécessaires (F chap. 6.2)

36 Informations complé- Description -Enregistrement d'autres informations

mentaires concernant le prélèvement (p. ex. "Les prélèvements n'ont pas pu être effectués conformément à la grille choisie, en raison de la forte résistance du sol à la pénétration")

37 Transport des échan- Réfrigéré / non réfrigéré, durée du -Stabilité des échantillons

tillons transport (jours) En Gras: données minimales

4 Occupation du sol et végétation

Quoi? Comment? Pourquoi? 41 Occupation actuelle Agriculture: -L'occupation du sol est un critère impordu sol Prairie permanente, pâturage, tant pour apprécier les apports de pollualpage, terres assolées, vigne, ants et les risques pour l'homme, les maraîchage, arboriculture, animaux ou les plantes autres (laquelle?) -Intensité de l'exploitation (p. ex. parcelle Distance à parcourir depuis la proche de la ferme) ferme -Agriculture et sylviculture: pour d'autres relevés (p. ex. appréciation de Sylviculture: l'influence de l'exploitation sur les Résineux, feuillus, forêt mixte, teneurs en polluants), utiliser la autre (laquelle?) F Fiche complémentaire "Agriculture" F Fiche complémentaire "Sylviculture" Zone bâtie: -Forêt, lisière de forêt: indication des Jardin potager, jardin familial, apports de polluants par effet de peigne place de jeu pour enfants, autre -Zone bâtie: la classification se fait en (p. ex. places de parc) tenant compte des seuils d'investigation et des valeurs d'assainissement. Les Autre (p. ex. friche industrielle) autres utilisations doivent cependant être évoquées (p. ex. friche industrielle, talus routier, remblai de chemin de fer) Durée de l'utilisation Depuis (années), durée (ans) -Evaluation du degré de pollution du sol

42 Utilisations Données sur les utilisations -Influences d'utilisation anciennes sur la

précédentes précédentes; pollution du sol de ... à (années); durée 8 ans

Fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1)

43 Couverture Végétation et degré de couver- -Appréciation de l'utilisation actuelle

végétale ture (%), litière (cm) -Indication de dommages éventuels par des polluants (croissance de la végétation, dégradation de la couche d'humus)

44 Informations complé- Description -Enregistrement d'autres informations

mentaires concernant l'occupation du sol et la végétation (p. ex. "Utilisation précédente décrite dans le rapport, “Investigation historique du site Muster AG„ du 23 juin 2001") En gras: données minimales

5 Climat et pollution atmosphérique

Quoi? Comment? Pourquoi?

51 Type de placette Campagne, agglomération, ville, -Appréciation des apports atmosphérique

proximité de route, proximité (avis qualitatif sur la pollution de fond) d'industries, alpine 52 Emissions Liste des sources de pollution at- -Appréciation des apports atmosphérimosphériques (ann. 2) suscepti- ques à l'échelle locale et régionale bles d'influencer la placette de prélèvement (direction, distance jusqu'à la placette, différence d'altitude, obstacles)

53 Climat et exposition Précipitations annuelles (mm/an), -Appréciation des apports atmosphéridirections principales des vents, ques

exposé / protégé -Appréciation des conditions hydrologiques locales (influence sur le sol et sur sa formation)

54 Informations complé- Description -Enregistrement d'autres informations sur

mentaires le climat et sur les immissions dues à des pollutions atmosphériques (p. ex. "Station cantonale permanente de mesure de la qualité de l'air à 100 m au sud-ouest, coordonnées: 635.420/- 289.150") En gras: données minimales

6 Relief

Quoi? Comment? Pourquoi?

61 Morphologie Plateau/terrasse/plaine, fond de -Appréciation de l'ablation et de l'accuvallée/cuvette, sommet/crête/- mulation par érosion

côte/falaise, versant, pied de versant, fossé, zone alluviale/- cône de déjection 62 Position et expo- Zone d'ablation, zone d'accumu- -Appréciation de l'ablation et de l'accusition lation, zone stable, pente (%), mulation par érosion exposition (direction) -Appréciation de l'influence du vent pour les apports atmosphériques

Fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1)

Quoi? Comment? Pourquoi?

63 Informations complé- Description -Enregistrement d'autres informations

mentaires concernant le relief (p. ex. "Remblai de chemin de fer, coordonnées 635.420/- 289.150") En gras: données minimales

7 Géologie et hydrologie

Quoi? Comment? Pourquoi?

71 Géologie Roche-mère: type de roche et -Appréciation des teneurs de fond des

classification (avec l'aide des roches et du fond régional (F Ann. 3) cartes géologiques, détermination par un spécialiste), calcaire?

72 Hydrologie Niveau des eaux souterraines, -Appréciation d'atteintes éventuelles aux

zone inondable, karst (avec l'aide eaux souterraines des cartes hydrogéologiques)

73 Informations complé- Description -Enregistrement d'autres informations

mentaires concernant la géologie et l'hydrogéologie (p. ex. "Région connue pour sa teneur de fond élevée en cadmium") En gras: données minimales

8 Données concernant l'échantillon

Quoi? Comment? Pourquoi? 81 Description de Description ou numéro -Traçabilité, l'échantillon d'identification -Elimination du risque de confusion

82 Horizon du sol Classification suivant FAL (2002) / -Traçabilité

BGS (2002) -Importance pour les analyses pédologiques (comparaison entre horizons et profondeurs)

83 Profondeur de Indication de la profondeur de ... -Traçabilité, exécution conforme au plan

prélèvement à ... (cm), avec/sans litière (cm) d'échantillonnage -Définition de la profondeur 0 cm (F chap. 3.4.5) -Appréciation et interprétation

84 Type d'échantillon Echantillon représentatif d'une -Traçabilité, exécution conforme au plan

surface ou d'un transect, en d'échantillonnage (F chap. 3.4) fosse, en sondage, échantillon -Appréciation et interprétation volumique

85 Nombre d'échantil- Nombre -Traçabilité, constitution de l'échantillon

lons simples composé (F chap. 3.4.4) -Appréciation de la représentativité

86 Instrument de pré- Gouge manuelle, Edelman, -Traçabilité

lèvement Riverside, Humax, autre (dia- -Qualité des prélèvement: utilisation de mètre) l'instrument approprié (F chap. 6.7)

87 Emballage Plastique, feuille d'aluminium, -Appréciation du risque de contamination

verre, autres (F chap. 6.11)

Fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1)

Quoi? Comment? Pourquoi? 88 Caractéristiques Humus (forme, contenu), calcaire, -Appréciation de l'échantillon sur le terpédologiques granulométrie, pierrosité rain, en vue de l'interprétation ultérieure des résultats d'analyse (p. ex. anomalie statistique)

89 Etat de l'échantillon Humidité, intégrité -Influence de l'humidité sur l'intégrité de

l'échantillon (p. ex. dans le Pürckhauer) -Influence du type d'instrument utilisé par le prélèvement (F chap. 6.7) -Appréciation de la qualité de l'échantillon, en vue de l'appréciation et de l'interprétation ultérieure des résultats d'analyse (p. ex. anomalie statistique)

810 Informations -Enregistrement d'autres informations

complémentaire concernant l'échantillon (p. ex. présence de déchets)

811 Légende de la fiche -Instructions pour remplir la fiche

En gras: données minimales

9 Date et signature

Quoi? Comment? Pourquoi?

91 Date et signature Par l'opérateur responsable -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

En gras: données minimales

Fiche "Préparation des échantillons" (Ann. 5-2)

Fiche "Préparation des échantillons" (Ann. 5-2) Jointe à chaque fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1) ou à chaque fiche complémentaire "Echantillonnage ultérieur" (Ann. 5-4).

1 Identification

Quoi? Comment? Pourquoi?

11 Projet Désignation, respectivement no. -Documentation (système d'assurance

du projet et de la station / par- de la qualité F chap. 2.2) celle, date du prélèvement, opé- -Traçabilité (système d'assurance de la rateur qualité F chap. 2.2)

12 Collaborateur Nom, date (réception des échantillons, début et fin de la préparation)

En gras: données minimales

2 Préparation de l'échantillon

Quoi? Comment? Pourquoi?

21 Désignation de Numéro conforme au bulletin de -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

l'échantillon livraison et à la fiche "Prélèvement"

22 Poids brut humide Poids de l'échantillon dans son -Interprétation des résultats

état naturel

23 Poids brut sec Poids de l'échantillon séché -Interprétation des résultats

24 Tare Poids du récipient utilisé pour le -Interprétation des résultats

séchage

25 Teneur en eau (g) Différence entre le poids brut -Interprétation des résultats

humide et le poids brut sec

26 Teneur en eau (%) Poids relatif de l'eau en % -Interprétation des résultats

27 Température de Température dans le four -Respect des prescriptions pour la prépaséchage ration des échantillons (F chap. 7)

28 Durée de séchage Durée du processus de séchage -Assurance de la qualité (F chap. 2.2, 7)

29 Durée d'entreposage Durée d'un entreposage éventuel -Assurance de la qualité

précédant la préparation (F chap. 2.2 et 7)

210 Broyage Appareil d'émottage (nature du -Appréciation du risque de contamination

matériel)

211 Maille du tamis Maille du tamis -Respect des prescriptions pour la préparation des échantillons (F chap. 7)

212 Nature du tamis Nature du matériel -Appréciation du risque de contamination

213 Poids du refus de Poids du refus de tamisage -Interprétation des résultats (p. ex. contamisage cernant le pierrosité)

214 Poids de la partie Poids du matériel fin ayant tra- -Interprétation des teneurs mesurées

fine versé le tamis (rapportées à la partie fine)

215 Nombre de Nombre de portion après par- -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

portions tage En gras: données minimales

Fiche "Préparation des échantillons" (Ann. 5-2)

Quoi? Comment? Pourquoi? 216 Mode de partage Diviseur à couloirs ouvert ou -Appréciation de la représentativité (orifermé, diviseur rotatif, etc. gine des erreurs) et du risque de contamination

217 Récipient Nature du matériel -Appréciation du risque de contamination

218 Remarques Autres informations -Légende

En gras: données minimales

3 Date et signature

Quoi? Comment? Pourquoi?

31 Date et signature Par l'opérateur responsable -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

En gras: données minimales

Fiche complémentaire "Profil pédologique" (Ann. 5-3)

Fiche complémentaire "Profil pédologique" (Ann. 5-3) Pour l'enregistrement de données pédologiques en complément de la fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1).

La description des profils pédologiques se fait d'après FAL (1997) pour les sols agricoles et d'après OFEFP (1996) pour les sols forestiers, tandis que la classification se base sur FAL (2002) / BGS (2002).

1 Identification

Les principales informations concernant l'identification et la localisation de la placette (croquis de situation) se trouvent dans la fiche "Prélèvement".

Quoi? Comment? Pourquoi?

11 Projet Désignation, respectivement no. -Assurance de la qualité (chap.F 2.2)

du projet et de la station/ parcelle, date, opérateur (entreprise, nom, adresse)

12 Emplacement Renvoi à la fiche "Prélèvement" -Traçabilité: ces informations figurent

dans la fiche "Prélèvement"

13 Situation / croquis Renvoi à la fiche "Prélèvement" -Traçabilité: ces informations figurent

de situation dans la fiche "Prélèvement" En gras: données minimales

2 Topographie et géologie

Quoi? Comment? Pourquoi?

21 Coupe Schéma de la topographie et de la -Appréciation des teneurs de fond et de

géologie (coupe verticale) la pédogenèse (F Ann. 3)

3 Classification des sols

Quoi? Comment? Pourquoi?

31 Classification des Types de sol, sous-types, classi- -Appréciation de la pédogenèse, de la

sols fication selon FAL (2002) / BGS distribution verticale des polluants, des (2002) processus biogéochimiques; évaluation des risques (potentiel de migration des polluants) -Classification uniforme pour l'ensemble du territoire suisse En gras: données minimales

Fiche complémentaire "Profil pédologique" (Ann. 5-3)

4 Profil

Un manuel pour l'établissement de profils schématiques se trouve dans l'ouvrage FAL 1997; légende au verso de la fiche complémentaire "Profil pédologique").

Quoi? Comment? Pourquoi?

41 Profil schématique - Horizons, profondeurs en cm -Classification du sol, appréciation des

(limites d'horizon), désignation teneurs de fond et de la distribution (suivant légende) naturelle des polluants

• Profil schématique avec signes -Indications au sujet de la classification conventionnels du sol, appréciation des teneurs de fond

• Description du profil: structure, et de la distribution naturelle des polluvides, densité, nature du sol, ants, anomalies (p. ex. présence de humus, pierrosité, test à HCl, déchets) pH (réactif Hellige), hydromorphie, couleur selon le code Munsell (cf. légende)

• Remarque/numéros des échantillons

42 Légende Signes conventionnels -Documentation, traçabilité

-Les échantillons sont en outre enregistrés sur la fiche "Prélèvement" no. 8.

En gras: données minimales

5 Date et signature

Quoi? Comment? Pourquoi?

51 Date et signature Par l'opérateur responsables -Assurance de la qualité (documentation

et responsabilité) En gras: données minimales

Fiche "Echantillonnage ultérieur" (Ann. 5-4)

Fiche "Echantillonnage ultérieur" (Ann. 5-4) Pour l'enregistrement d'échantillons dans le cadre d'étude à long terme. L'échantillonnage initial est inscrit sur la fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1).

1 Identification

Quoi? Comment? Pourquoi?

11 Projet Désignation du projet et de la -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

station/parcelle, date, opérateur

12 Emplacement Commune, localité, canton, lieu- -Repérage de la placette de prélèvement

dit, coordonnées, altitude, no. C.N., no. registre foncier

13 Contacts Propriétaire, exploitant, person- -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

ne concernée, opérateur (adresse, téléphone) En gras: données minimales

2 Changements

Quoi? Comment? Pourquoi? 21 Croquis de situa- Complément à la fiche -Repérage lors des prélèvements ultérition avec les chan- "Prélèvement" no. 21, pour eurs réalisés dans le cadre d'études à gements signaler les changements long terme (F chap. 5) -Risque de disparition des points fixes (F chap. 6.10) -Changement dans la situation: p. ex. marquage ultérieur avec des aimants (F chap. 6.10), points fixes supplémentaires, etc.

22 Légende Signes conventionnels, points

fixes, point de repère

23 Changement de Complément à la fiche -Documentation

l'occupation du sol "Prélèvement" no. 41, pour -Appréciation et interprétation signaler les changements 24 Changement de la Complément à la fiche -Indication de dommages éventuels procouverture végétale "Prélèvement" no. 43, pour voqués par les polluants (croissance de signaler les changements la végétation, dégradation de la couche d'humus) -Observation de changements 25 Informations Remarques, description -Relevé d'autres changements (p. ex. complémentaires aplanissement de la surface du sol par l'agriculteur, apport de matériel extérieur avec indication de provenance) En gras: données minimales

Fiche "Echantillonnage ultérieur" (Ann. 5-4)

3 Prélèvement

Quoi? Comment? Pourquoi?

31 Dispositif de Schéma -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

prélèvement

32 Conditions météoro- Temps sec, pluie, neige (y compris -Appréciation de la qualité du

logiques pendant le jours précédents) prélèvement (F chap. 6.5) prélèvement

33 Informations Description -Enregistrement d'autres informations

complémentaires concernant le prélèvement (p. ex. "Sol très sec, une partie des prélèvements restent incomplets")

34 Etat du sol Sec, humide, gorgé d'eau, gelé -Appréciation de la qualité du

prélèvement (F chap. 6.5)

35 Mesures de sécurité Oui, non. Dans l'affirmative: -Documentation au sujet des mesures

lesquelles? nécessaires prises (F chap. 6.2)

36 Informations Description -Enregistrement d'autres informations

complémentaires concernant le prélèvement (p. ex. "Les prélèvements n'ont pas pu être effectués comme prévus, en raison de la forte résistance du sol à la pénétration")

37 Transport de l'échan- Réfrigéré/non réfrigéré, durée du -Stabilité des échantillons

tillon transport (jours) En gras: données minimales

4 Données concernant l'échantillon

Quoi? Comment? Pourquoi?

41 Désignation de Numéro d'identification -Traçabilité

l'échantillon -Elimination du risque de confusion

42 Horizon du sol Classification selon FAL (2002) / -Traçabilité

BGS (2002) -Importance pour les analyses pédologiques (comparaison entre horizons et profondeurs)

43 Profondeur de Indication de la profondeur de -Traçabilité, exécution conforme au plan

prélèvement … à … (cm), avec/sans couche d'échantillonnage d'humus (cm) -Définition de la profondeur 0 cm (F chap. 3.4.5) -Appréciation et interprétation

44 Type d'échantillon Echantillon représentatif de sur- -Traçabilité, exécution conforme au plan

faces ou de transects, en fosse, d'échantillonnage (F chap. 3.4) en sondage, échantillon non -Appréciation et interprétation remanié

45 Nombre d'échantil- Nombre -Traçabilité, constitution de l'échantillon

lons simples composé (F chap. 3.4.4) -Appréciation de la représentativité

46 Instrument de Gouge manuelle, Edelman, -Traçabilité

prélèvement Riverside, Humax, autre -Assurance de la qualité: utilisation de (diamètre) l'instrument approprié (F chap. 6.7) En gras: données minimales

Fiche "Echantillonnage ultérieur" (Ann. 5-4)

Quoi? Comment? Pourquoi?

47 Emballage Plastique, feuille d'aluminium, -Appréciation du risque de contamination

verre, autres (F chap. 6.11)

48 Caractéristiques Humus (forme, contenu), teneur en -Appréciation de l'échantillon sur le

pédologiques calcaire, granulométrie de la partie terrain, en vue de l'appréciation et de fine, pierrosité l'interprétation ultérieures des résultats d'analyse (p. ex. anomalie statistique)

49 Etat de l'échantillon Humidité, intégrité -Influence de l'humidité sur l'intégrité de

l'échantillon (p. ex. dans le Pürckhauer) -Influence du type d'instrument utilisé pour le prélèvement (F chap. 6.7) -Appréciation de la qualité de l'échantillon, en vue de l'interprétation ultérieures des résultats d'analyse (p. ex. anomalie statistique)

410 Informations -Enregistrement d'autres informations

complémentaires concernant l'échantillon (p. ex. présence de déchets)

411 Légende -Instructions pour remplir la fiche

En gras: données minimales

5 Date et signature

Quoi? Comment? Pourquoi?

51 Date et signature Par l'opérateur responsable -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

En gras: données minimales

Fiche complémentaire "Agriculture" (Ann. 5-5)

Fiche complémentaire "Agriculture" (Ann. 5-5) Pour l'enregistrement de données concernant l'utilisation agricole des sols, en complément à la fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1).

1 Identification

Quoi? Comment? Pourquoi?

11 Projet Désignation, respectivement no. -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

du projet et de la station/- parcelle, date, opérateur

12 Emplacement Cf. no. 12 de la fiche -Assurance de la qualité (F chap. 2.2):

"Prélèvement" ces informations sont enregistrées dans la fiche "Prélèvement".

13 Contacts Cf. no. 13 de la fiche -Assurance de la qualité (F chap. 2.2):

"Prélèvement" ces informations sont enregistrées dans la fiche "Prélèvement". En gras: données minimales

2 Données générales concernant l'exploitation

Quoi? Comment? Pourquoi?

21 Type d'agriculture Biologique, prestations écologi- -Données de base disponibles (type de

ques requises (PER), conventio- comptabilité), interprétation des atteintes nelle à la couche supérieure du sol, suivant la forme de production

22 Subdivision en zone Zone des grandes cultures, zone -Interprétation des atteintes à la couche

intermédiaire élargie, zone inter- supérieure du sol suivant la délimitation médiaire, zone des collines, zones des zones 1–4 de la région de montagne

23 Surfaces exploitées Surface agricole utile, surface -Interprétation des atteintes à la couche

d'épandage, surface en terres supérieure du sol suivant le type d'exassolées (ha) ploitation -Ces informations figurent dans le bilan global des engrais de l'exploitation

24 Exploitant Période durant laquelle le sol a été -Appréciation de la continuité, influence

travaillé par le même exploitant des modes d'exploitation antérieurs

Fiche complémentaire "Agriculture" (Ann. 5-5)

3 Occupation du sol

Quoi? Comment? Pourquoi?

31 Prairie permanente Prairie de fauche, pâturage, prairie -Interprétation des atteintes à la couche

et pâturages utilisée en fauche-pâturage (nom- supérieure du sol par les engrais et les bre d'utilisation par pacage/fauche) pesticides, suivant l'occupation du sol

32 Terres assolées Assolement (culture/s; année) -Une partie de ces informations figure

dans le bilan global des engrais de

33 Arboriculture Pommes, poires, pruneaux, l'exploitation

cerises, autre

34 Cultures maraîchères Légumes frais, légumes pour

conserves

35 Vignes Durée de l'exploitation, âge des

ceps

4 Cheptel

Quoi? Comment? Pourquoi?

41 Unités de gros bétail- UGBF total et part des porcs -Interprétation des atteintes à la couche

fumure (UGBF) supérieure du sol en fonction de la

42 Cheptel Porcs, bovins, chevaux, petits ru- teneur en polluants et de l'intensité de

minants, volailles, autre (nombre) l'exploitation (UGBF par surface, animaux par surface)

43 Engrais de ferme Type, quantités (remise/reprise) -Ces informations figurent dans le bilan

global des engrais de l'exploitation -Caractérisation des engrais de ferme selon les données de base pour la fumure des grandes cultures et des herbages (RAC 2001), voir également no. 5 "Engrais ne provenant pas de l'exploitation"

5 Engrais ne provenant pas de l'exploitation

Quoi? Comment? Pourquoi?

51 Engrais phosphatés Nom du produit, fabricant -Spectre des polluants possibles

minéraux

52 Engrais de recycla- Boues d'épuration, compost, -Interprétation des atteintes à la couche

ges autres (quantités/année, origine) supérieure du sol en fonction des engrais de recyclage (source de pollution externe) -Caractérisation des engrais de ferme selon les données de base pour la fumure des grandes cultures et des herbages (RAC 2001) -Une partie de ces informations figure dans le bilan global des engrais de l'exploitation

53 Informations complé- Remarques, descriptions P. ex.:

mentaires -Intensité des apports d'engrais -Répartition des apports d'engrais

Fiche complémentaire "Agriculture" (Ann. 5-5)

6 Produits phytosanitaires

Quoi? Comment? Pourquoi?

61 Produits phytosani- Nom du produit, fabricant, quanti- -Spectre des polluants

taires tés, distribution/réception -Interprétation des atteintes à la couche supérieure du sol en fonction des substances (source de pollution externe)

62 Informations complé- Remarques, descriptions P. ex.:

mentaires -Intensité des apports -Répartition des apports

7 Date et signature

Quoi? Comment? Pourquoi?

51 Date et signature Par l'opérateur responsable -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

En gras: données minimales

Fiche complémentaire "Sylviculture" (Ann. 5-6)

Fiche complémentaire "Sylviculture" (Ann. 5-6) Pour l'enregistrement de données concernant la sylviculture, en complément à la fiche "Prélèvement" (Ann. 5-1).

1 Identification

Quoi? Comment? Pourquoi?

11 Projet Désignation, respectivement no. -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

du projet et de la station / parcelle, date, opérateur

12 Emplacement Cf. no. 12 fiche "Prélèvement" -Assurance de la qualité (F chap. 2.2):

ces information sont enregistrées dans 13 Contacts Cf. no. 13 fiche "Prélèvement", la fiche "Prélèvement". au surplus le forestier En gras: données minimales

2 Données concernant l'exploitation

Quoi? Comment? Pourquoi?

21 Type d'exploitation Futaie, taillis sous futaie, taillis -Interprétation des atteintes par des polluants suivant le type d'exploitation

22 Forme d'exploitation Coupe progressive, par bandes, rase, jardinière

3 Effectif

Quoi? Comment? Pourquoi?

31 Nature du peuple- Forêt de résineux, forêt mixte, forêt -Interprétation des atteintes par des

ment de feuillus polluants suivant la nature de l'effectif

32 Degré de couverture Rapport entre la projection de la

surface de la couronne et de la surface total (%)

33 Stade de développe- Recrû, perchis, troncs de taille

ment faible, moyenne ou forte, mélange

34 Structure du peuple- Monocouche, étagé, pluricouche

ment (hauteur des couches)

35 Hauteur Hauteur moyenne des 100 arbres

les plus grands à l'hectare

36 Age Age moyen (années)

37 Informations complé- Remarques, descriptions

mentaires

4 Date et signature

Quoi? Comment? Pourquoi?

41 Date et signature Par l'opérateur responsable -Assurance de la qualité (F chap. 2.2)

En gras: données minimales

Chapitre 9 – Références bibliographiques

9 Références bibliographiques

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Annexes

Annexes

Annexe 1: Check-list "Qualité" Annexe 2: Identification de pollutions potentielles Annexe 3: Dépassements naturels des teneurs de fond Annexe 4: Relevé des données nécessaires à l'établissement du bilan des substances pour les surfaces agricoles Annexe 5: Fiches

Annexe 1 – Check-list "Qualité"

Annexe 1 Check-list "Qualité"

Projet Désignation du projet ....................................................................................................... No. du projet......................................................................................................................

Questions et objectifs F chapitre 3.1 OUI NON Les questions sont-elles posées de manière explicite? Documentation: ....................... ¨ ¨ .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Ont-elles été discutées avec le mandant? Date de l'entretien:........................................ ¨ ¨ .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Les questions et les objectifs sont-ils fixés de manière explicite? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. ..........................................................................................................................................

Enquête préalable F chapitre 3.2 OUI NON Zone d'étude La taille et les limites de la zone d'étude sont-elles définies de manière suffisamment ¨ ¨ précise? Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Historique Les utilisations anciennes de la zone d'étude sont-elles reconstituées avec ¨ ¨ suffisamment de précision? Motif, documentation: ....................................................................................................... .......................................................................................................................................... Hypothèses de travail La recherche d'information est-elle complète, eu égard aux questions posées? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Les documents récoltés sont-ils sûrs? ¨ ¨ Motif (en cas d'incertitude partielle):................................................................................. .......................................................................................................................................... Toutes les consultations nécessaires et possibles ont-elles été effectuées? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Les réponses reçues sont-elles plausibles? ¨ ¨ Motif (en cas d'incertitude): .............................................................................................. .......................................................................................................................................... Les hypothèses de travail sont-elles suffisamment précises, pour élaborer le plan ¨ ¨ d'échantillonnage? Motif:.................................................................................................................................

.......................................................................................................................................... D'autres hypothèses de travail sont-elles exclues? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. ..........................................................................................................................................

Annexe 1 – Check-list "Qualité"

Connaissance des lieux Une visite de terrain a-t-elle eu lieu? ¨ ¨ Date, motif: ....................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Les facteurs locaux, susceptibles d'influencer la planification du prélèvement, ont-ils ¨ ¨ été suffisamment pris en compte? Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... La connaissance des lieux permet-elle d'organiser et d'exécuter le prélèvement? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Les mesures de sécurité à prendre lors du prélèvement sont-elles définies? ¨ ¨ Documentation: ................................................................................................................ ..........................................................................................................................................

Programme d'étude F chapitre 3.3 OUI NON La limite de résolution nécessaire est-elle fixée? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Le programme d'analyse est-il fixé? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Des études complémentaires sont-elles nécessaires? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... L'ampleur des études justifie-t-elle un travail par étapes? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. ..........................................................................................................................................

Plan d'échantillonnage F chapitre 3.4 OUI NON Dispositif de prélèvement Le dispositif de prélèvement (répartition et nombre d'échantillons) correspond-il à la ¨ ¨ limite de résolution nécessaire? Motif:................................................................................................................................. Le dispositif de prélèvement choisie peut-il fournir une image représentative de la ¨ ¨ pollution? Motif:................................................................................................................................. D'autres dispositifs de prélèvement ont-ils été examinés? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Une mauvaise hypothèse de travail peut-elle influencer les résultats? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... La manière de définir des sites de remplacement est-elle fixée? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. ..........................................................................................................................................

Annexe 1 – Check-list "Qualité"

Type d'échantillons Les types nécessaires d'échantillons sont-ils fixés? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Echantillon composé La constitution de l'échantillon composé est-elle fixée (nombre et répartition des ¨ ¨ échantillons simples)? Motif:................................................................................................................................. Un échantillon représentatif peut-il être constitué de cette manière? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Profondeurs de prélèvement Les profondeurs de prélèvement sont-elles fixées? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Echantillonnage de la couche supérieure du sol Les conditions préalables fixées par l'OSol sont-elles respectés? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Les profondeurs de prélèvement choisies permettent-elles de répondre aux questions ¨ ¨ posées? Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Echantillonnage du sous-sol La profondeur de prélèvement du sous-sol est-elle fixée? ¨ ¨ Motif:.................................................................................................................................

.......................................................................................................................................... L'échantillonnage à profondeurs fixes ou par horizons est-il approprié? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Quantités à prélever Les quantités à prélever sont-elles fixées en tenant compte des analyses prévues? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Des échantillons de réserve et des échantillons à archiver sont-ils compris? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Description du site La position du site est-elle fixée avec la précision nécessaire? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Tous les facteurs utiles à la description du site sont-ils fixés? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. ..........................................................................................................................................

Prélèvement F chapitre 6 OUI NON Les propriétaires des biens-fonds/Les fermiers concernés sont-ils informés des ¨ ¨ travaux imminents? Motif: ................................................................................................................................

Annexe 1 – Check-list "Qualité"

Les mesures de sécurité sont-elles prises (mesures de protection, sécurisation, etc.)? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Une recherche d'obstacles souterrains a-t-elle été effectuée et les autorisations ¨ ¨ nécessaires sont-elles récoltées? Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Le personnel est-il qualifié et a-t-il reçu les instructions nécessaires? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Le moment choisi est-il approprié? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... La succession prévue des prélèvements tient-elle compte du risque de ¨ ¨ contamination? Motif:................................................................................................................................. Les quantités à prélever peuvent-elles être atteintes avec le nombre d'échantillons ¨ ¨ simples retenus et avec l'instrument de prélèvement choisi? Motif:................................................................................................................................. Les fiches sont-ils remplies avec le degré de détail nécessaire? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... L'emballage et le mode de transport répondent-ils aux exigences (taille, risque de ¨ ¨ contamination, chocs, …)?

Motif:.................................................................................................................................

Préparation des échantillons F chapitre 7 OUI NON L'entreposage se fait-il dans de bonnes conditions (récipients, température, durée)? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Les échantillons sont-ils séchés dans le meilleur délai possible? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Existe-t-il un risque de contamination lors de l'émottage et du tamisage? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Le partage des échantillons se fait-il de manière à garantir la représentativité des ¨ ¨ prises? Motif:................................................................................................................................. ..........................................................................................................................................

Archivage des échantillons F chapitre 7.2 OUI NON Existe-t-il un plan d'archivage? ¨ ¨ Motif:................................................................................................................................. .......................................................................................................................................... Les conditions sont-elles réunies pour assurer un archivage à long terme des ¨ ¨ échantillons? Motif:................................................................................................................................. ..........................................................................................................................................

Annexe 2 – Identification de pollutions potentielles

Annexe 2 Identification de pollutions potentielles Le tableau permet une première identification des émissions responsables de pollutions des sols. L'enquête préalable montre s'il est effectivement nécessaire de procéder à une étude spécifique du site. Les atteintes chimiques peuvent être causées par des émissions générées par des installations, par le stockage de déchets ou l’exploitation des sols. L’annexe 2 donne des indications sommaires sur les atteintes potentielles selon le type de site. Dans tous les cas, il convient de prendre en considération les conditions locales (histoire, âge de l’installation) pour déterminer les études qui devront être réalisées le cas échéant.

Sols pollués Principaux polluants

Pb Cd Cr Cu Ni Hg Zn F PAK PCB Di- Autres oxines

1 Terrains à proximité

d’installations

1.1 Infrastructures de

transport

• Routes X X X X

• Aérodromes X X X X X

• Installations ferroviaires X

• Ventilation de tunnels X X X X

1.2 Installations de production

d’énergie

• Installations de combustion X X X X X X (sans gaz ni huile de chauffage extra-légère)

• Sites d’usines à gaz (y.c. X X X X emplacement de stockage du charbon)

1.3 Installations d’élimination

• Usines d’incinération des X X X X X X X X ordures ménagères (surtout anciennes)

• Décharges X X X X X X X X X X X

• Installations d’infiltration X X X X X

• Dépôts de ferraille/shredder X X X X X X X X

1.4 Places et installations X X X X Sb

de tir

1.5 Installations industrielles

et artisanales

• Usines métallurgiques X X X X X

• Fonderies X X X X X

• Ateliers de galvanisation X X

• Travail des métaux X X X X X X

• Production de verre X X X X X

• Production de céramiques X X X X X

• Cimenteries X X X X

• Industrie textile X X

Annexe 2 – Identification de pollutions potentielles

(suite de la tab.)

• Façonnage de matières X X X synthétiques

• Imprimeries X X X X X

• Façonnage du bois X X X

• Tanneries X X X X

• Fabrication de peintures et de X X X X X X X X laques

1.6 Ouvrages et constructions X X X X X X

métalliques traités contre la corrosion

2 Sols exploités de façon

particulière

• Sols avec apports intensifs de X X X X X X X X X X boues d’épuration

• Jardins privés et familiaux X X X X X

• Sols de vignes X X X

• Sols de cultures intensives X X

• Sols fertilisés de façon intensive X avec du lisier de porc

Sources: OFEFP et FAC (1987), OFEFP (1996), OFEFP (2001a)

Annexe 3 – Dépassements naturels des teneurs de fond

Annexe 3 Dépassements naturels des teneurs de fond Types de roches avec fréquence de dépassement des teneurs de fond, d'après Tuchschmid (1995), Desaules et Dahinden (1996).

Dépassements (valeur indicative en mg/kg) Types de roches 1 2 2 Pb Cd Zn Hg Cu Ni Cr Mo F Co Tl 50 0.8 150 0.5 40 50 50 5 700 25 1 Code GF1 Roches cristallines acides LF1 Granites, granodiorites, etc. - - - - - - - - 2 2 2 LF³ Orthogneiss - - - - 1 - - - 2 - 3 GF² Roches cristallines (ultra-) basiques LF² Diorites, gabbros, porphyrites - - - - - - 1 - 1 1 2 LF4 Amphibolite, roches à hornblende - - - - 2 3 3 - 2 3 - LF⁵ Péridotites - - - - 1 3 3 1 - 2 - LF15 Schistes verts - - 1 - 3 3 3 - - 3 - LF16 Serpentinites - - - - - 3 3 2 - - - GF³ Roches argileuses (pélites) LF6 Paragneiss - - 1 - - - 2 - 3 2 2 LF9 Schistes argileux à schistes ardoisiers - - 1 - 2 1 3 - 1 - 3 LF11 Flysch, schistes lustrés 1 1 1 - 2 2 3 - 3 1 2 LF17 Marnes, argile marneuse, schistes 1 1 2 2 2 1 2 2 argileux LF21 Marnes et argiles molassiques 1 - - - - 2 3 - 2 2 2 LF23 Sidérolithique 2 - 2 - 2 3 3 2 1 3 1 LF24 Limons et argiles glaciaires - - - - 1 2 3 - 2 1 - LF25 Limons et argiles alluviaux 1 - - 1 2 3 3 - 1 2 1 GF4 Roches sableuses (grès) LF7 Métapsammites, quartzites - - - - - - - - - 1 1 LF10 Arkoses, grès, brèches fines 1 1 1 - 2 1 2 - 2 1 2 LF13 Flysch - - - - - 2 2 - 2 2 - LF14 Radiolarites - - - - - - - - - - - LF26 Sables alluviaux - - - - 1 - 1 - - - - LF32 Grès molassiques - - - - - 1 2 - - 1 - GF⁵ Roches carbonatées et sulfatées LF8 Marbres, marbres à silicates calciques - - - - 1 2 1 - - 2 - LF12 Schistes lustrés / Flysch - - - - - - - - - - - LF18 Calcaires, calcaires siliceux - 1 2 - - 1 1 1 - 1 - LF19 Dolomies, cargneules - - - - - - - - 1 - - LF20 Gypse - - - - - - - - - - - GF6 Charbons / Roches bitumineuses LF27 Charbons, roches bitumineuses 2 - 2 3 2 2 2 3 - 2 2

e 2 = occasionnel (90 centile >VI); 3 = fréquent (médiane >VI). 1 Les calcaires à gros grains dépassent rarement la valeur indicative du Cd (Benitez Vasquez 1999). 2 L'OSol ne propose pas de valeur indicative correspondante; de ce fait l'ancienne valeur Osol (1986) est indiquée.

Annexe 3 – Dépassements naturels des teneurs de fond

Les valeurs mesurées dans les roches mélangées à granulométrie grossière (p. ex. moraine, gravier, poudingue) sont rarement sûres. Des évaluations grossières peuvent être faites à partir des éléments constitutifs. Une clé permet de relier les types de roches énumérés aux unités figurants sur la carte géotechnique de la Suisse (1:200 000). Sur les cartes d'ensemble digitalisées (1:1 500 000), les fréquences de dépassement des teneurs de fond sont représentées sous la forme de surfaces (Keller et Desaules 2001).

Même si les teneurs en polluants des roches-mères et des sols qui en dérivent ne peuvent être comparés que sous conditions, elles servent souvent dans la pratique de valeurs approchées (Desaules et Dahinden 1996). Doivent être exclus les sols organiques et les sols minéraux fortement altérés. Les sols formés sur les roches très solubles, comme les calcaires et le gypse, sont par exemple fortement enrichis en Cd et en F.

Annexe 4 – Relevé des données

Annexe 4 Relevé des données nécessaires à l'établissement du bilan des substances pour les surfaces agricoles

Méthode Les bilans de substances complètent l'étude à long terme des polluants du sol de manière judicieuse. Ils permettent d'une part de reconnaître assez tôt les atteintes portées aux sols, par exemple l'accumulation de métaux lourds, d'autre part de choisir des mesures appropriées pour réduire les apports ou de fixer les valeurs d'apport critique (von Steiger et Obrist 1993, OFEFP 1993, van der Zee et de Haan 1998, Keller 2000). L'établissement de bilans de polluants dans les sols agricoles dépend de l'échelle spatiale de référence et de l'état d'agrégation des éléments du bilan. Suivant les questions posées, l'opération peut se faire au niveau national (p. ex. aperçu dans Moolenaar 1998, Schütze et Nagel 1998), régional (p. ex. Tiktak et al. 1998, Keller 2000) ou à celui de l'exploitation agricole (p. ex. von Steiger et Baccini 1990, Reiner et. al. 1996, LBP 1997, Moolenaar et Lexmond 1998). Au niveau national, les bilans donnent seulement des tendances, qui ne peuvent pas être reprises à des échelles plus petites. Les bilans de polluants établis au niveau de l'exploitation agricole ne peuvent pas être extrapolés sans autre à une échelle spatiale plus grande.

Flux de polluants et sources d'information Les apports de polluants par les substances auxiliaires, comme les engrais de ferme, les engrais minéraux, les engrais de recyclage et les produits phytosanitaires, jouent en la circonstance un rôle déterminant, sans oublier toutefois les exportations de polluants par les récoltes et les produits agricoles. Il faut en outre prendre en compte les dépôts atmosphériques, l'érosion et la migration des polluants en profondeur. Suivant l'échelle de référence des bilans, il est possible de calculer les apports et les retraits à partir de données existantes. Dans le cadre des prestations écologiques requises, les agriculteurs établissent un bilan des substances nutritives pour l'ensemble de leur exploitation ("Suisse-Bilan") et relèvent le mode d'exploitation de leurs parcelles sur les carnets des champs et des prés. La fiche complémentaire "Agriculture" (F chap. 8, ann. 5) fait apparaître, les principaux éléments y relatifs. Des données agricoles régionales peuvent ainsi être extraites des relevés d'exploitation fournis par l'Office fédéral de la statistique. Le tableau suivant énumère par exemple les sources d'information qu'il est possible de consulter pour établir les bilans des entrées et des sorties de polluants. Les flux de substances peuvent varier dans le temps sur les parcelles agricoles. Pour cette raison, il est recommandé de prendre en compte au moins une période d'assolement pour les calculs à effectuer en zone de grandes cultures. Pour des durées plus courtes, toutes les parcelles soumises aux mêmes conditions d'assolement que la parcelle étudiée peuvent être comprises dans les calculs. Les incertitudes dues aux variations spatiales des grandeurs mesurées, au manque de précision ou à l'absence des informations peuvent être compensées et quantifiées par une évaluation de nature stochastique (Keller 2000).

Annexe 4 – Relevé des données

Apports en polluants Niveau Source(s) d'information possible(s)

Engrais de ferme Nombre Exploitation agricole/Région Carnets des champs et des prés, Office fédéral de la statistique d'animaux (OFS) Exploitations Exploitation agricole/Région Carnets des champs et des prés, Office fédéral de la statistique (OFS) Production par Région/Pays Données de bases pour la fumure (p. ex. OFAG 2001) tête Composition Exploitation/Région/Pays Résultats d'analyses (p. ex. Menzi et Kessler 1998) Compost/Boues d'épuration Quantités Région/Commune entreprises de compostage, banque de données boues d'épuration STEP Composition Région/Commune entreprises de compostage, banque de données boues d'épuration STEP Engrais minéraux Quantités Exploitation agricole Directives sur l'épandage d'engrais / Vulgarisation agricole, sociétés d'agriculture / Carnets des champs et des prés Composition Pays Résultats d'analyses Produits Région/Pays Informations sur les produits (p. ex. OFAG 2002), phytosanitaires Carnets des champs et des prés Apports Région Services cantonaux de la protection de l'environnement atmosphériques Réseau national d'observation des polluants atmosphériques, NABEL (p. ex. OFEFP 2000f) Exportation de métaux lourds Récolte Surfaces Exploitation agricole/ Carnets des champs et des prés, Office fédéral de la cultivées Région statistique Rendements Exploitation agricole/ Carnets des champs et des prés, sociétés d'agriculture, Région Composition Exploitation agricole/ Résultats d'analyses Région Entraînement par lessivage Types de sol Région Cartes pédologiques, services cantonaux de la protection de l'environnement Teneurs dans Exploitation agricole Relevés pédologiques, réseau national d'observation des le sol sols (NABO) Région Réseaux cantonaux d'observation des sols Erosion Exposition à Terrain/Exploitation Cartes pédologiques, services cantonaux de la protection l'érosion agricole de l'environnement

Autres publications utiles OFAG, 2002, Produits phytosanitaires – registre 2002, 380 p., Berne. OFAG, 2001, Données de base pour la fumure des grandes cultures et des herbages – DBF 2001, Revue suisse d'agric., 33, no. 3, 80 p., Berne (mai/juin 2001).

Annexe 4 – Relevé des données

OFAG, OFEFP, 1994, Instructions pratiques pour la protection des eaux en agriculture (concernant les engrais de ferme), 132 p., Berne. OFEFP, 2000f, NABEL, La pollution de l'aire 1999, mesures exécutées à l'aide du Réseau national d'observation des polluants atmosphériques (NABEL), Cahier de l'environnement no. 316, 195 p., Berne. OFEFP, 1993, Réseau national d'observation des sols, présentation du réseau et premiers résultats – période d'observation 1985–1991, Cahier de l'environnement no. 200, 175 p., Berne. Keller A., 2000, Assessment of uncertainty in modelling heavy metal balances of regional agroecosystems, dissertation no. 13944, Institut für Terrestrische Ökologie, ETH Zürich. LBP, 1997, Boden-Dauerbeobachtungsflächen – Bericht nach 10jähriger Laufzeit 1985–1995, Schriftenreihe LBP Nr. 5, Bayerische Landesanstalt für Bodenkultur und Pflanzenbau (LBP), München. Menzi H., Kessler J., 1998, Heavy metal content of manure in Switzerland, in: Martinez J. (ed.) "Proceedings of the FAO-Network on Recycling Agricultural, Municipal and Industrial Residues in Agriculture (RAMIRAN 98)", Rennes, France. Moolenaar S.W., 1998, Sustainable management of heavy metals in agro-ecosystems, PhD Thesis, Agricultural University of Wageningen, The Netherlands. Moolenaar S.W., Lexmond T.M., 1998, Heavy-metal balances of agro-ecosystems in the Netherlands, Netherlands J.Agric.Sci., 46, 171–192. Reiner I. et al, 1996, Stoffbilanzen landwirtschaftlicher Böden von ausgewählten Betriebstypen bei Verwendung von Klärschlamm und Kompost, BKK² – Schlussbericht, TU Wien, Institut für Wassergüte und Abfallwirtschaft (AWS), Wien. Schütze, G., Nagel H.D., 1998, Kriterien für die Erarbeitung von Immissionsminderungszielen zum Schutz der Böden und Abschätzung der langfristigen räumlichen Auswirkungen anthropogener Stoffeinträge, Umweltbundesamts-Texte, Nr. 19, Forschungsbericht 204 02 825, Berlin. Tiktak A. et al, 1998, Modelling cadmium accumulation on a regional scale in the Netherlands, Nutrient Cycling Agroecosyst., 50, 209–222. Van der Zee S.E.A.T.M., de Haan F.A.M., 1998, Monitoring, control and remediation of soil degradation by agrochemicals, sewage sludge and composed municipal wastes, Adv.GeoEcology, 31, 607–614. Von Steiger, B., Baccini P., 1990, Regionale Stoffbilanzierung von landwirtschaftlichen Böden mit messbarem

Ein- und Austrag, Nationales Forschungsprogramm "Boden", Bericht Nr. 38, Liebefeld-Bern. Von Steiger B., Obrist J., 1993, Available databases for regional mass balances in agricultural land, 35–46, in: Schulin R., Desaules A., Webster R., v. Steiger B. (ed.), Soil Monitoring – Early Detection and Surveying of Soil Contamination and Degradation, Birkhäuser Verlag, Basel.

Annexe 5 – Fiches

Annexe 5 Fiches

F Annexe 5-1: fiche "Prélèvement" F Annexe 5-2: fiche "Préparation des échantillons" F Annexe 5-3: fiche complémentaire "Profil pédologique" F Annexe 5-4: fiche complémentaire "Echantillonnage ultérieur" F Annexe 5-5: fiche complémentaire "Agriculture" F Annexe 5-6: fiche complémentaire "Sylviculture"

Les fiches peuvent être directement téléchargées en format pdf à l'adresse www.nabo.admin.ch.

Fiche "Prélèvement" Annexe 5-1

1 Identification En gras: données minimales

11 Projet

Projet:.......................................................Station/Parcelle: ...................... ............................................................. Opérateur:................................................................................................... Date:............................................

12 Emplacement

Localité/Commune: ................................ .................................................. Canton: ............................................... Lieu-dit:.................................................... .................................................. No. du Registre foncier:..................... Coordonnées:..........................................Altitude (m.s.m.):..................... Carte nationale no.: ............................

13 Contacts

Propriétaire du bien-fonds:..................................................................................................................................... Exploitant: ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................... Personne concernée:.................................................................................................................................................

14 Hypothèses de travail

Voie de pénétration des polluants: ............................................................................................................................ Dispersion des polluants (à l'horizontale/à la verticale):............................................................................................ Délimitation des sols pollués (à l'horizontale/à la verticale): ..................................................................................... Modèle de pollution (homogène/hétérogène):...........................................................................................................

15 Fiches complémentaires

q "Profil pédologique" q "Agriculture" q "Sylviculture" q "Préparation des échantillons"

16 Echantillonnage ultérieur

q prévu q non prévu

2 Situation de la placette de prélèvement En gras: données minimales

21 Croquis de situation:

Direction du N, distances en m

22 Légende

Surface de prélèvement Ligne de prélèvement Fosse pédologique 7 Pente du terrain (%) avec point d' implantation avec point d'implantation et alignement (en degré) et alignement (en degré) Echantillon en sondage

Ɣ Point de repère: ................................... Coordonnées: ............................................................... Ÿ Point fixe (description): Distance au point d'implantation(m) Direction (en degré): No. 1 ....................................................................., ........................................................., ...................................... No. 2 ....................................................................., ........................................................., ....................................... No. 3 ....................................................................., ........................................................., ....................................... Photographie:....................................................... .......................................................... ........................................

23 Information complémentaire pour le repérage ultérieur

Fiche "Prélèvement" Annexe 5-1

3 Prélèvement et transport des échantillons En gras: données minimales

31 Croquis avec répartition des échantillons simples utilisés pour constituer les échantillons

composés (dispositif de prélèvement) Direction du N, distance en m

32 Légende au croquis

£ Point d'implantation Prise simple l Point d'implantation de la surface/ligne de prélèvement

↑ Direction (en degré) Sondage Fosse pédologique

33 Conditions météorologiques pendant le prélèvement

q Temps sec q Pluie q Chute de neige Température (°C): ...........

34 Etat du sol

q Sec q Humide q Gorgé d'eau q Gelé

35 Mesures de sécurité

q non q oui, mesures:............................................................................................................................................

36 Informations complémentaires pour le prélèvement

37 Transport

q non réfrigéré q réfrigéré, durée:..........jour(s) Remarques:................................................................................................................................................................ .........................................................................................................................................................................................

Fiche "Prélèvement" Annexe 5-1

4 Occupation du sol et végétation En gras: données minimales

41 Occupation du sol

q Forêt q Zone bâtie q Agriculture q Résineux q Jardin potager q Prairie permanente q Feuillus q Jardin familial q Pâturage q Mixte q Place de jeux pour enfants q Alpage q Autre: ......................................... q Autre: ........................................ q Terres assolées (y c. prairie artificielle) ........................................................ ....................................................... q Culture maraîchère q Autres occupations q Verger ........................................................ q Vigne ........................................................ q Autre: ................................... ........................................................ Distance à parcourir depuis la ferme (km):............................................. Durée de l'occupation: depuis (année)................, durée (ans): ................................................................................

42 Utilisations antérieures

Utilisation:..... ...........................................................................de-à (année):..........................Durée (ans):........... Utilisation:.................................................................................de-à (année):..........................Durée (ans):...........

43 Couverture végétale

Végétation/Culture:.................................................................................................................................................. Degré de couverture (%):........................................................ Couche d'humus (cm): ....................................

44 Informations complémentaires sur l'occupation du sol et la végétation

5 Climat et pollution atmosphérique En gras: données minimales

51 Type de placette

q Alpes q Campagne q Agglomération q Ville

52 Emissions responsables d'apports de polluants par l'air

q Rue(s): ................................................................................................................................................................... q Industrie: ................................................................................................................................................................ q Autre: ....................................................................................................................................................................

53 Climat et exposition de la placette

Précipitations (mm/an):................ Direction principale des vents: ........... q Exposé au vent q Protégé du vent

54 Informations complémentaires au sujet du climat et de la pollution atmosphérique

6 Relief En gras: données minimales

61 Morphologie

q Plateau/Terrasse/Plaine q Fond de vallée/Cuvette q Sommet/Crête/Côte/Falaise q Versant q Pied de versant q Fossé q Zone alluviale/Cône de déjection

62 Position et exposition de la placette

q Zone d'ablation ∩ q Zone d'accumulation ∪ q Zone stable ⎯ Pente (%):.............. Expositon (direction):.............................................................................................

63 Informations complémentaires au sujet du relief

7 Géologie et Hydrologie En gras: données minimales

71 Géologie

Roche-mère: ........................................................... ......................................riche en calcaire: q oui q non

72 Hydrologie

q Présence de nappes d'eaux souterraines q Zone inondable q Karst

73 Informations complémentaires au sujet de la géologie et de l'hydrogéologie

Fiche "Prélèvement" Annexe 5-1

8 Données concernant l'échantillon En gras: données minimales

81 82 83 84 85 86 87 88 89 810 Description de l'échan- Profondeur du Caractéristiques pédologiques Etat Informations complémentaires Instrument de tillon prélèvement 2 prélèvement Humus Définition de la profondeur 0 cm: Nombre d'échantillons ¨ avec ¨ sans la couche d'humus Diamètre de

Humidité Intégrité Type d'échantillon Type org. / min Forme Proportion Calcaire Horizon du sol Granulométrie Squelette simples l'échantillon (cm) Emballage 4 5 6 7 8 9 10 11

811 Légende

1 Fl = échantillon représentatif d'une surface, Li = échantillon représentatif d'une ligne, 7 0 = pas de CaCO³, +/- = présent dans le pierrosité seulement, + = faible effervescence, ++ = effervescence moyenne, Pr = échantillon en fosse, Bo = échantillon en sondage, Vo = échantillon non remanié +++ = forte effervescence avec HCl à 10 % 2 1 = gouge manuelle, 2 = Edelman, 3 = Riverside, 4 = Humax, 8 S = sable, uS = sable silteux, lS = sable limoneux, lrS = sable fortement limoneux, sL = limon sableux, 5 = autre (F 810 Informations complémentaires) L = limon, sU = silt sableux, U = sable silteux, lU = silt limoneux, tU = silt argileux, tL = limon argileux, lT = argile limoneuse, T = argile 3 1 = plastique, 2 = feuille alu, 3 = verre, 4 = autre (F 810 Informations complémentaires) 9 skf = non pierreux, ska = peu pierreux (<5 %), sws = faiblement pierreux (<10 %), skh = pierreux (<20 %), sts = très pierreux (<30 %), skr = riche en pierres (<50 %), esk = extrêmement pierreux (>50 %) 4 m = minéral (<15 % humus ), o = organique (>15 % humus) 10 1 = gorgé d'eau, 2 = très humide, 3 = moyennement humide, 4 = pas humide, 5 = sec 5 1 = mull, 2 = moder, 3 = humus brut, 4 = tourbe 11 1 = aucune perte, 2 = perte d'environ , 3 = perte d'environ , 4 = perte totale 6 1 = pauvre en humus (<2 %), 2 = peu humifère (jusqu'à 5 %), 3 = humifère (jusqu'à 10 %) 4 = riche en humus (jusqu'à 20 %), 5 = très riche en humus (jusqu'à 30 %),

9 Date et signature

91 Date et signature

Date: ......................................................... ..............................Signature:...............................................................................................................................................................

4 4/4

Fiche "Préparation des échantillons" Annexe 5-2

1 Identification En gras: données minimales

11 Projet

Projet: ............................................................................................... Station/Parcelle:..................................................... Date du prélèvement: ..................................................

12 Opérateur

Nom: .................................................................. Réception des échantillons le:........................................Préparation des échantillons (date), du ............... au .....................

2 Préparation des échantillons En gras: données minimales

21 22 23 24 25 26 27 28 29 210 211 212 213 214 215 216 217 218

Désignation de Température de Poids brut Poids de la Nombre de Durée du Refus de Mode de l'échantillon humide Poids brut sec Tare Teneur en eau Teneur en eau séchage séchage Entreposage Broyage Maille du tamis Nature du tamis tamisage partie fine portions partage Récipient Remarques

g g g g % °C jours jours 1) mm 2) g g 3) 4)

219 Légende