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Essai d’intercomparaison de l’échantillonnage des eaux souterraines du Val de Loire (2009). © BRGM - Jean-Philippe Ghestem

Opérations d’échantillonnage d’eau souterraine : risques de contamination des échantillons

30.10.2017
Les opérations d’échantillonnage en eau souterraine sont généralement réalisées (par exemple dans le cas de piézomètres) en utilisant différents types de matériels « intermédiaires » comme des pompes et des tuyaux. L’échantillon d’eau prélevé est alors en contact avec des matériaux susceptibles de contenir des substances d’origine industrielle, utilisées pour leur fabrication.

Échantillonnage d’eau souterraine.

Échantillonnage d’eau souterraine.

Contexte

Certaines de ces substances font maintenant partie de listes réglementaires nationales (arrêté du 7 août 2015). L’échantillonnage peut donc constituer un risque de contamination des échantillons.

Dans son rôle d’appui à la mise en œuvre des programmes nationaux de surveillance, AQUAREF, réalise des études destinées à identifier et quantifier ces risques de contamination. Le BRGM est en charge de ces actions pour les eaux souterraines.

Objectif

L’objectif de ces études est de tester, dans des conditions les plus représentatives possibles, l’impact de l’utilisation de différents matériels d’échantillonnage en eau souterraine et ainsi d’identifier et de quantifier les risques de contamination. A travers ces études, l’objectif est également de proposer des méthodologies pour la réalisation de contrôles qualité de type « blancs terrain ». In fine, ces travaux ont pour but d’une part, d’informer les gestionnaires et les utilisateurs finaux de la donnée et d’autre part, d’émettre des recommandations à destination des prestataires d’échantillonnage.

Programme des travaux

Plusieurs études techniques portant sur les eaux souterraines ont été réalisées par le BRGM dans le cadre des programmes d’actions AQUAREF. Elles portent sur les familles réglementaires suivantes : phtalates (ex : DEHP, DEP,…), alkylphénols (nonylphénol, octylphénol, …), alkylperfluorés (PFOA, PFOS, …), NBBS, ...

Sur le plan méthodologique, ces études ont comme principe de tester, sur un site pas ou peu contaminé, différents matériels mis en œuvre par les opérateurs des marchés de surveillance réglementaire (principalement différents types de tuyaux de pompage : Téflon, PVC, …). Le BRGM a ainsi réalisé les opérations de terrain de ces études et les analyses ont été réalisées en sous-traitance. Une étude plus spécifique, entièrement réalisée par le BRGM, a porté sur la chlordécone et le β-HCH dans un objectif de quantifier les risques de contamination « croisée » entre stations.

En 2016, une note de synthèse à destination des gestionnaires et des opérateurs d’échantillonnage a été préparée, prenant en compte l’ensemble des travaux réalisés par les partenaires AQUAREF impliqués (BRGM, INERIS, IRSTEA). Elle porte sur les matrices eaux (souterraines, de surface et résiduaires) et sédiments. Les résultats présentés ci-dessous ne concernent que les eaux souterraines.

Résultats obtenus

Pour deux molécules de la famille des phtalates, DEP et DiBP, des contaminations fortes ou fréquentes ont été mises en évidence. En conséquence, la surveillance aux limites réglementaires, 50 ng/L au 31/12/2018 pour le DEP et 400 ng/L au 8/11/2015 pour le DiBP semble délicate à l’heure actuelle. Il est à noter que des difficultés analytiques existent également dans les laboratoires pour ces substances. Malgré les précautions prises lors de ces études, il s’est avéré difficile d’affirmer si la contamination a lieu lors de l’échantillonnage ou au moment de l’analyse. Pour les autres substances de cette famille (en particulier DEHP mais aussi BBP, DMP), il n’a pas été observé de contamination.

Pour l’ensemble des substances réglementées de la famille des alkylperfluorés (PFOA, PFOS, PFHpA, PFHxA, PFHxS, PFDA, PFDS), il n’y a pas eu de contamination observée dans les différentes études réalisées.

Des essais réalisés récemment semblent montrer que pour le N-Butylbenzène sulfonamide (NBBS), substance utilisée comme plastifiant, des risques de contamination existent. Cependant, des confirmations sont nécessaires.

Dans le cas du 4-nonylphénol ramifié (4NP), malgré les procédures de rinçage du matériel, une contamination résiduelle/croisée a été observée montrant ainsi que, malgré les opérations de purge préalable des ouvrages, cette substance est susceptible de se retrouver de façon anormale dans les échantillons.

Dans le cas de la chlordécone et du β-HCH, une étude a mis en évidence des risques de contaminations croisées comme ceux identifiés pour le 4NP. Après échantillonnage d'un site présentant des concentrations élevées, la décontamination du matériel (tuyau) est difficile. Une contamination résiduelle demeure présente, y compris après des temps de purge ou de rinçage de l’ordre d’une heure, mettant en évidence une sorption importante et peu réversible de ces molécules sur certains types de tuyaux.

PARTENAIRES

LNE, INERIS, IRSTEA

Avec le soutien de l’Agence Française de la Biodiversité et du Ministère chargé de l’Environnement

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34