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IdentificationC.NT.ASOS.1 1 .0100
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DRD/OS
Repère support/secrétaire
EL-SO/BF
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Documents associés
Données d’entrée et Protocolesopératoires de traitement des
échantillons
Projet EcothèqueCentre Meuse/Haute-Marne
CE DOCUMENT EST LA PROPRIÉTÉ DE LANDRA ET NE PEUT ÉTRE REPRODUIT DU COMMUNIQUÉ SANS SON AUTORISATION
Nom/visa vérificateur
Emmanuel HANCE
Jean-Patrick VERRON
AGENCE NATIONALE POUR LA GESTION IFS DÉCHETS RADIOACTIFS
ANDRAta mottr,se des dedieN ,odroocl,Is
md. Date Nom/visa du rédacteur
A ab th LECLERC
~(‘fS(’u: :SamiraOUCHHI
Nom/visa approbateur
Stéphane~~
~P. CkLA ‘1A1.
www.andra.fr
IdentificationC.NT.ASOS.1 1 .0100
Révisionsmd. Date
1 19/01/2011
2 24/02/2011
A
Modifications
Données d’entrée équipements transmises pour la phase Esquisse
Données d’entrée et fonctions attendues pour la phase APS (mars 2011)
Version pour APD du 1 7 mai 201 1
ANDRA(o ni01fuse des dccli ets ‘edtoocl~fs
PageRév.
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>zD
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SOMMAIRE
1. Contexte et objet du document 4
2. Objectifs scientifiques du projet Ecothèque 5
3. Documents de référence scientifiques 6
4. Echantillons environnementaux à conserver 8
4.1 Conservation en sec 8
4.2 Conservation en surgélation 8
4.3 Conservation en cryogénie 9
5. Capacités de conservation nécessaires 10
5.1 Poids des échantillons 10
5.2 Echantillons conservés 10
5.3 Capacité de stockage de la pédothèque 12
5.4 Capacité de stockage des surgélateurs 13
5.5 Capacité de stockage des cuves cryogéniques 14
5.6 Synthèse des besoins estimés pour le projet Cigéo pendant 20 ans 14
6. Données d’entrée équipements et contraintes par salle 15
6.1 Equipements 15
6.2 Equipement de sécurité par salle 20
6.3 Liste des produits chimiques utilisés par le process de l’écothèque 21
6.4 Contraintes par salle 21
7. Protocoles opératoires préliminaires 25
7.1 Echantillons destinés à une conservation en sec 25
7.2 Echantillons destinés à la surgélation 34
7.3 Echantillons cryobroyés destinés à la cryogénie 39
7.4 Supervision des opérations (contrôle commande) 48
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1. Contexte et objet du document
Ce document vise à renseigner et mettre à jour les données d’entrée techniques liées aux protocoles
de préparation et de conservation des échantillons ainsi qu’aux équipements nécessaires au projet
Ecothèque Andra.
Il est à noter que pour des raisons d’assurance qualité, les protocoles devront être revus tous les deux
ans afin de vérifier les modalités de traitement et de conservation en fonction des avancées techniques
au niveau international. Les différentes versions seront sauvegardées dans le système d’Assurance
Qualité de l’Andra.
Ce document traite en priorité des aspects techniques du traitement des échantillons dans l’écothèque
et des conditions de conservation permettant de garantir leur intégrité sur le long terme. Ce document
ne traite donc pas de façon détaillée de la sécurité du personnel associé à la gestion des échantillons
(un document dédié existe A.RP.AMHM.11.0066).
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2. Objectifs scientifiques du projet Ecothèque
L’Ecothèque a pour objectif de conserver sur le long terme les échantillons prélevés dans le cadre de
l’Observatoire Pérenne de l’Environnement (OPE). Cette installation doit permettre de garantir la
traçabilité des mesures environnementales pendant une période de cent ans, en particulier celles
permettant de définir l’état initial du site où sera implanté Cigéo, le futur stockage profond de déchets
radioactifs en Meuse/Haute-Marne. « L’état de référence » représente la mémoire environnementale du
site et fait l’objet de campagnes de prélèvement d’échantillons environnementaux sur une période
totale de 10 ans (2007-2017). Ensuite, pendant la phase d’exploitation de Cigéo et lorsque le site sera
fermé, l’environnement continuera de faire l’objet de prélèvements et de conservation des échantillons.
Le projet Ecothèque est dimensionné pour recevoir une capacité d’échantillons OPE prélevés pendant
20 ans. Une modularité d’extension de 100% des capacités de stockage est d’ores et déjà prévue
(correspondant à 40 ans de prélèvements).
Au moment du prélèvement des échantillons, une partie est envoyée immédiatement à différents
laboratoires pour analyses, une autre partie est envoyée à l’écothèque pour traitement et mise en
conservation. Ce document ne traite que des échantillons destinés à la conservation dans l’écothèque.
L’Ecothèque ne vise pas cependant la conservation de la biodiversité. Les échantillons doivent pouvoir
faire l’objet d’analyses rétrospectives, sans être altérés par une contamination ou une rupture de la
chaîne du froid, et par conséquent être conservés dans des conditions de qualités extrêmement
exigeantes et faire l’objet de protocoles spécifiques rigoureux. L’Ecothèque Andra suit un certain
nombre d’exigences communes aux principales écothèques environnementales existant dans le
monde, notamment en Allemagne et aux Etats-Unis, et s’appuie sur des protocoles et normes de haute
qualité. Ces protocoles diffèrent en fonction de l’objectif analytique, de la matrice considérée, du type
de prélèvement, de transport, de traitement et de conservation des échantillons. Les échantillons
conservés pourront ensuite être analysés (selon différents procédés) dans le cadre des programmes de
recherche actuels et futurs de l’OPE, et fournir ainsi des mesures sur la chimiodiversité, la radiologie,
les métaux, les substances organiques, les éléments traces et ultra traces. D’autres besoins
scientifiques pourront apparaître dans le futur, tels que des mesures ARN et ADN par exemple. De
nouveaux procédés et méthodes analytiques, non encore connus, pourront également être pris en
compte grâce au maintien de la représentativité et reproductibilité des échantillons au sein de
l’Ecothèque.
Cheminement d’un échantillon environnemental dans l’écothèque
Prélèvement in situ
Acheminement vers l’écothèque
Arrivée des échantillons sous l’accès couvert
Passage par le Hall d’accueil, vérification des échantillons
Enregistrement & codification des échantillons
Zone 1 Conservation en SEC
Zone 2Conservation en cryogénie
Zone 3Conservation en surgélation
PRISE EN CHARGE
TRANSPORT
ECHANTILLONNAGE
CONDITIONNEMENT
TRAITEMENT Salle préparatoire à la
pédothèque Salle préparatoire à la cryogénie
Salle propre
STOCKAGE Pédothèque Cryogénie à -150°C Surgélation à -80°C
ECOTHEQUE
Salle préparatoire à la surgélation
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3. Documents de référence scientifiques
Documents Andra
Recueil des fiches d’exécution du CM QUA.MO.ADSC.99.5205/C (février 2003) Fiches FE-3-05 et 06
traitant de la conservation des eaux pour analyses semestrielles
Les différentes banques d’échantillons environnementaux existantes dans le monde – Application à
l’Observatoire Pérenne de l’Environnement (OPE) (réf. C.RP.F.STR.09.0003),
Inventaire des modes de conservation des sols et protocoles de stockage (ECOTHEQUE) (réf.
C.RP.F.STR.08.0030),
Le compte-rendu de la revue d’expertise du programme technique du projet écothèque avec
rapports d’expertise, du 14/12/2009 (réf. DS/OS/09-0156)
Le compte-rendu de la revue d’expertise du programme technique du projet écothèque avec
rapports d’expertise, du 10/12/2010 (réf. DS/OS/10-0206)
Le compte-rendu de la visite de l’écothèque de Schmallenberg (DS/OS/10-0207)
Programme technique C.SP.ASTE.09.0718/D
Dossier de candidature AMPHORE en réponse à l’Appel d’Offre EQUIPEX ANR 2010
C.DO.ASOS.10.0001/B
Codification, étiquetage, conditions et stockage des échantillons environnementaux
C.SP.ASOS.10.0099
Protocoles nationaux et étrangers
Guidelines for Sampling and Sample Processing: Pulverisation and Homogenisation of
Environmental Samples by Cryomilling, Rüdel, Heinz; Uhlig, Sonja; Weingärtner, Martin Fraunhofer
Institute for Molecular Biology and Applied Ecology, Auf dem Aberg 1, D-57392 Schmallenberg,
2009, Standard Operating Procedure (SOP)
Guidelines for Sampling and Sample Processing: Transporting Environmental Samples under
Cryogenic Conditions, Rüdel, Heinz; Weingärtner, Martin, Fraunhofer Institute for Molecular Biology
and Applied Ecology, Auf dem Aberg 1, D-57392 Schmallenberg, 2009, Standard Operating
Procedure (SOP)
MARINE ENVIRONMENTAL SPECIMEN BANK: Clean Room and Specimen Bank Protocols, Rebecca S.
Pugh1, Michael B. Ellisor1, Amanda J. Moors1, Barbara J. Porter2, Paul R. Becker1, NIST, January
2007
Guidelines for sampling and sample Processing, Storage of Environmental Samples under cryogenic
conditions, Umwelt Proben Bank, December 2008, V 2.0.0
Manuel du Réseau de mesure de la qualité des sols, (RMQS), INRA, édition 2006.
Lavage du matériel de préparation des échantillons - INFOSOL -RMQS – I 13 Version 4 Date :
09.05.2011
Séchage des échantillons à l'air - INFOSOL -RMQS – MO 01Version 4 Date : 09.05.2011
Préparation d’un échantillon de sol pour analyses physico-chimiques dans le cadre du RMQS
INFOSOL -RMQS – MO 02 Version 8 Date : 04.03.2008
Articles scientifiques
Koglin, D., F. Backhaus and J. D. Schladot (1997): Particle size distribution in ground biological
samples. Chemosphere, 34, 2041–2047.
Emons, H., J. D. Schladot and M. J. Schwuger (1997): Environmental specimen banking in
Germany—present state and further challenges. Chemosphere, 34, 1875–1888.
Wagner, G (1993), Plants and soil as specimen types from terrestrial ecosystems in the
environmental specimen banking program of the federal republic of Germany. Sci. Total
Environ.139-140,213-224
Wagner, G (online 1999), Basic approaches and methods for quality assurance and quality control
in sample collection and storage for environmental monitoring, Sci. Total Environ. Volume 176,
Issues 1-3, 22 December 1995, p 63-71.
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Pitt, Karen E. (2008), Best practices for repositories – Collection, Storage, Retrieval and Distribution
of Biological Materials for Research, Cell preservation technology, volume 6, Number 1, ISBER.
Normes ISO
ISO 5667-3:2003 : Qualité de l'eau -- Échantillonnage -- Partie 3: Lignes directrices pour la
conservation et la manipulation des échantillons d'eau
ISO 18512:2007: Qualité du sol -- Lignes directrices relatives au stockage des échantillons de sol à
long et à court termes
ISO 14644-1:1999 : Salles propres et environnements maîtrisés apparentés -- Partie 1:
Classification de la propreté de l'air
Normes AFNOR
NF X 31-501 - 7-1992 - Qualité des sols – Méthodes physiques – Mesure de la masse volumique
apparente d’un échantillon de sol non remanié – Méthode du cylindre. - -
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4. Echantillons environnementaux à conserver
On peut répertorier les échantillons suivant trois catégories principales, correspondant à trois modes
de conservation distincts selon leur nature et les analyses auxquelles ils sont destinés à terme
(composition chimique, ultra traces, …). Une même matrice peut faire l’objet de différents types de
conservation (exemple : l’herbe est conservée à la fois en sec et en cryogénie pour répondre à
différents objectifs analytiques). Ces catégories sont les suivantes :
4.1 Conservation en sec
Les échantillons secs, essentiellement composés de sols et de végétaux secs, d’insectes sous lamelles
sont destinés à être stockés à température et à humidité contrôlées dans un espace dénommé
« pédothèque ». Ces échantillons arrivent conditionnés dans des caisses rigides en plastique de 20
litres, remplies pour moitié de petits sacs de 1 à 5 litres chacun. Ces échantillons sont entreposés en
chambre froide, puis enregistrés en tant qu’échantillons pères avant d’être triés, séchés, tamisés,
pesés et reconditionnés dans une salle de préparation puis finalement stockés dans la pédothèque. Les
échantillons finaux qui sont stockés sont des échantillons fils.
Echantillon de sol Echantillon de grains de blé Exemple de compactus
4.2 Conservation en surgélation
Les échantillons surgélés, essentiellement composés d’eau, et de filtrats de l’air (dans des boîtes de
Petri décontaminées) sont destinés à être stockés en salle de surgélation. Ces échantillons arrivent
conditionnés dans des flacons en polyéthylène de 1 litre ou dans des barquettes aluminium,
transportés dans des glacières de type familial. A leur arrivée à l’écothèque, ils sont contrôlés,
enregsitrés en tant qu’échantillons pères et entreposés en chambre froide. Ces échantillons sont
ensuite enregistrés et reconditionnés et enregistrés en tant qu’échantillons fils pour stockage dans des
surgélateurs eux-mêmes installés dans une salle prévue à cet effet.
Echantillon d’eau Miel Sol brut Lait
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Photo du surgélateur « Thermo scientific » modèle 995
9 surgélateurs seront installés dès la mise en service disposant chacun de 4 rayons de rangement dans
lesquels plusieurs racks pourront être disposés.
4.3 Conservation en cryogénie
Les échantillons broyés et cryogénisés, comprennent des produits d’origine animale tels que les œufs,
la viande, le foie, le fromage et les produits végétaux (herbe,…) et sont destinés à être stockés en salle
de cryogénie. Ces échantillons sont prélevés sur le terrain et sont directement placés dans de l’azote
liquide (échantillons placés au-dessus de l’azote liquide dans la phase gazeuse). Ils peuvent être livrés
conditionnés dans des cryoconservateurs ou bonbonnes d’azote liquide (compter en moyenne 2 kg par
échantillon) ou conditionnés dans la cuve mobile du véhicule de prélèvement. Dans les deux cas, les
échantillons sont enregistrés en tant qu’échantillons pères puis acheminés en salle de préparation
(également appelée « salle propre »), cryobroyés avant d’être finalement reconditionnés et stockés en
tant qu’échantillons fils en petits tubes de 20 ml dans une salle équipée de cuves cryogéniques de
1 600 litres prévue à cet effet.
Dans cette salle de conservation, les échantillons sont conservés à des températures inférieures à
-130°C, i.e. une température inférieure à la solidification de l’eau. Il n’y a donc pas de recristallisation
de la glace ni de formation de cristaux de glace. Cela garantit ainsi la limitation des processus
chimiques auxquels sont soumis les échantillons ainsi que des changements morphologiques. La
conservation dans la phase gazeuse au-dessus de l’azote liquide garantit également une atmosphère
inerte par l’évaporation de l’azote dans la cuve de conservation. Cela évite également toute oxydation
de l’échantillon par l’oxygène provenant de l’atmosphère.
Cuve cryogénique du NIST (Charleston, US) Racks de rangement Flacon 20mL cryobroyat
(Schmallenberg, Allemagne)
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5. Capacités de conservation nécessaires
Les flux d’échantillons, quels qu’ils soient, ne sont pas constants et en pointe équivalent à 5 sacs de
50 litres par jour. La liste prévisionnelle détaillée des échantillons classés par nature, par flux entrants
et par volume et poids, pour les besoins du projet Cigéo, est présentée dans les tableaux suivants.
5.1 Poids des échantillons
La quantité nécessaire par matrice est calculée en fonction des besoins pour les différentes analyses
envisagées et décrites ci-dessous.
Quantité nécessaire (g)
ADN / ARN 100
Pesticides 250
Métaux 100
HAP/PCB 100
PCDD/F 50
Eléments Totaux 100
Eléments traces 300
Radiologie 1500
Total 2 500
Toutes les analyses ne pourront pas être réalisées selon les quantités conservées. Certaines analyses
radiologiques peuvent nécessiter de grandes quantités d’échantillons telles que la spectrométrie alpha
qui utilise plus d’une dizaine de L ou kg d’échantillons.
5.2 Echantillons conservés
La liste prévisionnelle des échantillons classés par nature, par flux entrants et par volume par an (selon
les besoins du projet Cigéo) sont présentés dans le tableau ci-dessous.
C.NT.ASOS.11.0100.A
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Nb site NB éch/site Fréquence Vol / éch Nb éch. Vol. total
Prairie Sec Partie aérienne g 5 1 1 2 500 5 12 500
Prairie Cryogénie Partie aérienne g 5 1 1 2 000 5 10 000
Sec Grain g 10 1 1 3 480 10 34 800
Sec Grain g 10 1 1 3 480 10 34 800
Sec Grain g 10 1 1 3 480 10 34 800
Sec Grain et tige g 7 1 1 3 480 7 24 360
Sec Grain g 5 1 1 3 480 5 17 400
Cryogénie Racine g 2 1 1 2 000 2 4 000
Cryogénie Partie aérienne g 2 1 1 2 000 2 4 000
Cryogénie Racine g 2 1 1 2 000 2 4 000
Cryogénie Racine g 2 1 1 2 000 2 4 000
Cryogénie Chair (sans pépin) g 2 1 1 2 000 2 4 000
Cryogénie Chair (fruit dénoyauté) g 2 1 1 0 2 0
Cryogénie Chair (fruit dénoyauté) g 2 1 1 2 000 2 4 000
Apiculture Surgélateur Entier g 4 1 1 1 000 4 4 000
Cryogénie Partie aérienne g 2 1 1 2 000 2 4 000
Cryogénie Partie aérienne g 2 1 1 2 000 2 4 000
Cryogénie Partie aérienne g 2 1 1 2 000 2 4 000
Cryogénie Feuille g 2 1 1 2 000 2 4 000
Cryogénie Aiguilles (pousses) g 2 1 1 2 000 2 4 000
Sec Morceau g 2 1 1 3 480 2 6 960
Aquatique Cryogénie Partie "aérienne" g 5 1 1 2 000 5 10 000
Surgélateur Entier ml 2 1 2 5 650 1 5 650
Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000
Cryogénie Jaune U 2 1 2 2 000 1 2 000
Muscle Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000
Foie Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000
Muscle Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000
Foie Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000
Muscle Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000
Os Surgélateur Entier g 2 1 2 500 1 500
Foie Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000
Muscle Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000
Os Surgélateur Entier g 2 1 2 500 1 500
Foie Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000
CryogénieChair (tête, queue et
carapace enlevées)g 1 1 2 2 000 1 1 000
Cryogénie Chair g 2 1 2 2 000 1 2 000
CryogénieChair (tête, queue et peau
enlevées)g 4 1 2 2 000 2 4 000
Insectes Sec Entier g 4 1 2 700 2 1 400
Pédofaune Sec Entier g 25 3 2 10 38 375
Pédofaune Cryogénie Entier g 25 3 2 500 38 18 750
Sec Tamisé g 25 2 2 5 650 25 141 250
Sec Tamisé g 10 3 2 5 650 15 84 750
Sec Tamisé g 9 2 5 5 650 4 20 340
Sec Tamisé g 9 2 5 5 650 4 20 340
Aquatique Sec Tamisé g 5 5 1 5 650 25 141 250
Cryogénie Entier g 25 2 2 1 000 25 25 000
Cryogénie Entier g 10 3 2 1 000 15 15 000
Cryogénie Entier g 9 2 5 1 000 4 3 600
Cryogénie Entier g 6 2 5 1 000 2 2 400
Aquatique Cryogénie Entier g 5 5 1 1 000 25 25 000
Surgélateur Entier g 25 2 2 1 000 25 25 000
Surgélateur Entier g 10 3 2 1 000 15 15 000
Surgélateur Entier g 9 2 5 1 000 4 3 600
Surgélateur Entier g 6 2 5 1 000 2 2 400
Aquatique Surgélateur Entier g 5 5 1 1 000 25 25 000
Surgélateur Entier ml 5 3 1 1 000 15 15 000
Surgélateur Entier ml 6 2 1 1 000 12 12 000
ESO Piézomètre Surgélateur Entier ml 7 3 1 1 000 21 21 000
Station
atmosphériqueSurgélateur Entier ml 1 4 1 1 000 4 4 000
Surgélateur Entier ml 1 4 1 1 000 4 4 000
Surgélateur Entier ml 1 4 1 1 000 4 4 000
AirStation
atmosphériqueSurgélateur
Nb éch. Unité Vol. total
Sec g 161 kg 575
g 155 kg 179
ml 0 l 0
g 77 kg 76
ml 61 l 66
896
Prélèvements Volume annuel échant.(g ou ml)
Famille Matrice Mode de conservation Organe / partie Unité
Produits
végétaux
Herbe
Herbe
Grandes
cultures
Blé
Colza
Orge Hiver
Mais
Orge Printemps
Jardin
Pommes de terre
Chou/Salade
Radis/Betterave
Courgette/Haricot
Verger
Pommes / Poires
Cerise
Prune / Mirabelle
Miel
Forêts
Lichen
Mousse
Champignon
Feuille hêtre
Conifères
Bois
Bryophytes
Produits
animaux
Ferme
Lait
Fromage
Œufs
Bovins
Lapins/Volaille
Gibiers
Sanglier
Chevreuil
Aquatiques
Ecrevisses
Moules eau douce
Poissons
Abeilles / Autres
Collemboles
Lombrics
Sol
Réseau Qualité
sol
Composite
Fosse pédologique
Satations
biogéochimiques
Forêt
Agro-système
Sédiments
Sédiments
Sol
Réseau Qualité
sol
Composite
Fosse pédologique
Stations
biogéochimiques
Forêt
Agro-système
Sédiments
Tour à f lux
Forêt (eau de pluie)
Agro-système (eau de pluie)
Sol brut
Réseau Qualité
sol
Composite
Fosse pédologique
Stations
biogéochimiques
Forêt
Agro-système
TotalCryogénie
Surgélateur
ICOS (f iltres)
Qt annuelle échant.
Eaux
Réseau
Observation
ESU Station Pérenne
ESU Station Ponctuelle
ICOS (eau de pluie)
C.NT.ASOS.11.0100.A
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5.3 Capacité de stockage de la pédothèque
Les rayonnages de la pédothèque seront occupés par les caisses en plastique fermées, elles-mêmes
contenant des bocaux étanches dans lesquels seront disposés les sachets d’échantillons également
hermétiquement fermés. Cette double étanchéité est nécessaire car au fil des années, le caoutchouc
des bocaux sera amené à être détérioré. La fréquence de remplacement sera définie ultérieurement.
Un calcul de capacité pour la phase conception du projet Ecothèque est présenté ci-dessous. Une
optimisation des contenants sera étudiée autant que possible ultérieurement.
Afin d’optimiser l’espace disponible, il a été choisi d’utiliser un compactus. L’espace nécessaire à
savoir 1300 ml de rayonnage est justifié ci-dessous selon l’agencement et le dimensionnement définis.
Dimensionnement des caisses élément aires de st ockage des échant illons de la pédot hèque
Longueur (400 mm)
Largeur (300 mm)
Hauteur (235 mm)
Ces caisses en plastique alimentaire contiendront 6 bocaux de 1,5L. On prend l'hypothèse que l'on stocke environ 500g d'échantillon par bocal.
Poids d'une caisse vide : 1 200 g
Poids d'un bocal vide : 800 g 4800 pour 6 bocaux
Poids d'une caisse pleine avec matrice : 9 000 g 27000 pour 3 caisses=1tablette 35 kgmax/tablette (fiche Bruynzel)
Poids de matrice : 3 000 g 500g/bocal
Besoin de stockage annuel : 575 kg
Nb de caisses : 192
Nb de caisses pour 20 ans : 3 833
Dimensionnement des compact us
Hauteur de rayonnage : 1876 mm
Profondeur utile (1 face): 450 mm
Profondeur utile(2 faces): 900 mm
Nombre de niveaux : 6
Ecartement tablette : 330 mm
Charge des tablettes : 35 kg
Largeur des sections : 970 mm
Nombre possible de caisses pleines par tablette : 3 sur 970mm
Agencement compact us
Capacité de rangement (3*6 caisses pour 1 m de section et une face de compactus)soit : 18 /mL
Nb de caisses pour 20 ans : 3 833
ml de compactus (1 face) : 213 ml
ml de rayonnage : 1 278 ml
Niv 6
Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse
Niv 5
Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse
Niv 4
Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse
Niv 3
Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse
Niv 2
Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse
Niv 1
Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse
1 m1 m (section) 1 m 1 m 1 m 1 m
C.NT.ASOS.11.0100.A
13/48
5.4 Capacité de stockage des surgélateurs
Les surgélateurs conserveront des matrices liquides (eau, lait) et solides (sol, os, miel). Les liquides
seront stockés dans des flacons de 250 mL eux-mêmes placés dans des racks-tiroirs facilitant la
manipulation des échantillons. De la même façon, les solides seront stockés dans des bocaux placés
dans les tiroirs. Les contenants ne seront pas complètement remplis afin d’éviter les fissurations du
verre.
Un surgélateur comprend 4 rayons, chaque rayon pouvant accueillir deux racks de deux tiroirs.
Modèle de surgélateur Fisher Scientific, FORMA -86°C, série 900
Rayon
C.NT.ASOS.11.0100.A
14/48
5.5 Capacité de stockage des cuves cryogéniques
Dans un but d’optimisation, il a été retenu le modèle existant disposant de la plus grande capacité de
stockage à savoir 1600L.
Modèle de cuve mobile MVE 1879 P-150 automatisé, 1600L
Les capacités de stockage dépendent des modalités de rangement à l’intérieur de la cuve. Le calcul ci-
dessous s’appuie sur l’expérience allemande de l’écothèque de Schmallenberg.
5.6 Synthèse des besoins estimés pour le projet Cigéo pendant 20 ans
Les capacités sont estimées ici pour les besoins du projet Cigéo, au travers de l’OPE, pour une
exploitation de 20 ans. Au-delà de 20 ans, les besoins supplémentaires en termes de capacités de
conservation seront pris en charge par la construction d’une extension de 100 % des trois salles de
conservation du bâtiment. Cette modularité est prise en compte dès la conception du bâtiment.
SEC CRYOGENIE SURGELATION
Volume d’échantillons par an 600 kg/an 180 kg/an 140 kg/an
Volume sur 20 ans 15T 3,6T 2,8T
Equipement nécessaire 1300 mL de rayonnage 40 cuves 20 surgélateurs
Les moyens de rangement dans les équipements de conservation sont susceptibles d’évoluer dans le
futur, permettant ainsi d’optimiser l’espace de conservation disponible dans l’écothèque. La relation
entre le poids d’échantillons et le nombre d’équipements dépend des moyens de rangement choisis à
l’intérieur des équipements.
Il faudra prévoir l’espace nécessaire autour des équipements pour circuler et effectuer des
manipulations (en particulier en ce qui concerne les cuves cryogéniques).
Unité Hypothèse de calcul
Nb rack/cuve 95 u
Nb éch./rack 98 u
Ech. 10 mL on prévoit de mettre 10 mL de matrice broyée dans un flacon de 20 mL
Nb éch./cuve 9 310 u
Qté éch./cuve 93 100 mL
93 kg densité=1
Qté éch. Cryobroyé/an 179 kg
sur 20 ans 3 580 kg
Nb cuves 38,5 u
C.NT.ASOS.11.0100.A
15/48
6. Données d’entrée équipements et contraintes par salle
6.1 Equipements
L’ensemble des équipements, renseignés de leurs caractéristiques techniques, prévus dans chacune
des salles/fonctions du projet écothèque sont présentés dans le tableau ci-dessous. A chaque type
d’équipement est associé autant que possible un modèle commercial avec fournisseur et marque. Ces
précisions sont utiles pour dimensionner et concevoir les installations du projet. Ces équipements
feront l’objet de marchés et d’appel d’offres qui ne garantissent pas le modèle indiqué dans ce
document.
6.1.1 Recommandations générales
De nombreux contenants plastiques étant fragilisés après 5 à 10 ans d’utilisation, les contenants en
verre sont préférés pour les trois types de conservation (ISO 18512 :2007). Les contenants en PVC ne
peuvent pas être utilisés car ils peuvent source de contamination des échantillons pour l’analyse des
pesticides1. Le téflon ou le polyéthylène est recommandé pour l’analyse des métaux et le verre pour les
micropolluants organiques (HAP, PCB…)2. Les contenants seront remplis partiellement pour éviter la
fissuration due à l’humidité. Les contenants en sec seront hermétiquement fermés de manière à les
conserver au sec, les contenants en cryogénie ne seront pas hermétiques pour laisser se dégager la
phase gazeuse afin d’éviter une explosion du flacon.
Les conditions de stockage à prendre en compte sont la luminosité, la température, l’humidité,
l’accessibilité. Ce sont donc ces paramètres qui sont renseignés dans la suite du document. Les
conditions de propreté seront également très importantes dans toutes les zones de process.
En général, il faudra prévoir beaucoup de possibilités de rangement, les tiroirs doivent être hauts (non
standards, façon casseroles de cuisine). Les rangements doivent être modulaires.
L’ensemble des éléments et matériaux solidaires des installations ainsi que les équipements seront
constitués de matériaux non métalliques, et peu réactifs aux produits chimiques.
Le matériau des paillasses sera non poreux, extrêmement lisse (pas de carrelage) et non réactif
(choisir du grès par exemple). Les hottes seront résistantes aux acides (non métalliques).
Il faudra prévoir plusieurs arrivées électriques et une prise réseau sur chaque bureau avec ordinateur
et imprimante. De même, il faudra prévoir plusieurs arrivées électriques dans chaque salle.
Dans la salle de conservation en sec (appelée « Pédothèque », il faudra être en mesure d’identifier
l’échantillon à l’aide de son code-barre sur son emplacement devant le compactus (prévoir donc un
système autonome type tablette ou ordinateur portable faisant la relation entre le logiciel de gestion de
l’échantillon et la douchette de lecture du code-barres).
La dispersion de poussières sera évitée et l’ambiance sonore de la zone process respectera les normes
de conditions de travail en vigueur.
On veillera à protéger les échantillons des deux salles de conservation (sec et cryogénique/surgélation)
de toute effraction ou acte de vandalisme et du feu. Un échantillon environnemental de 30 ans ou plus
est doté en effet d’une valeur inestimable.
Il faudra prévoir la livraison et le passage de gros équipements (cuve cryogénique emballée, palette de
matériaux, surgélateurs, cryobroyeur etc…) depuis l’aire de déchargement jusqu’aux salles de
préparation et conservation.
Il est prévu de pouvoir étiqueter les échantillons fils (après traitement) dans la salle de préparation en
sec et dans la salle de préparation en surgélation, et donc de disposer d’un ordinateur et d’une
imprimante dans chaque salle. Il n’est pas recommandé d’avoir de poste informatique dans la salle
propre, en raison des contraintes que cela implique. Il faut également prévoir un poste informatique et
1 http://www.nri.org/publications/ecological_methods/h_chapter6_fr.pdf
2 Daniel Thévenot, 2005, Université Paris XII val de Marne, MC6B1, CEREVE (Centre d’Enseignement et de Recherche
Eau Ville Environnement)
C.NT.ASOS.11.0100.A
16/48
une imprimante dans le hall d’accueil. En effet, si les échantillons sont entreposés temporairement
avant la préparation, ils devront être étiquetés en tant qu’échantillons pères et les codes devront être
générés dans la base. Si, en revanche, ils sont directement traités en échantillons fils, les pères
n’auront pas besoin d’être étiquetés. Les échantillons pères et fils seront générés en même temps et
seuls les fils seront étiquetés au final.
C.NT.ASOS.11.0100.A
17/48
6.1.2 Liste complète des équipements par salle
Localisation Intitulé Fiche technique Quantité à terme Quantité à
la MSI
Dimensions
HxLxP (mm)
Poids
plein
(kg)
Observations Fournisseur Fabricant Réf.
Fabricant
Local poubelle Karcher - 1 1
Etagères ouvertes
FIT_etagere_Rousseau
_SRD2024 - Version
Imprimable.mht
3 2200x90x60
Chariot élévateur/transpalette 1 1 700 (L)x2130
Richard
Manutention
à Chaumont
Toyota SP10
Palettes 3 3
Hall de
réception des
échantillons
Balance de précision sur paillasse
sèche 1 1
Paillasse sèche 1 1
Unité de production eau
déminéralisée 1 1
Cuve cryogénique mobile
FIT_cuve
mobile_MVE510_Cryop
reservation
Systems.docx
2 2 1185x778x754 262 166L
Chariot de transport type cantine
ou hôpital 2 2
Paillasse 1800 (meuble sous
paillasse) HUMIDE (bénitier)
Paillasse_Camlab
Kitlab furniture.docx 1 1 900x1800x750
cablage électrique
et réseau
Armoire de rangement du matériel
de prélévement Armoire.docx 1 1 1800x850x450
acier, enduit
plastique SOCIMED YC95J2
Congélateurs 2 2 205x71x80 500 220V, colonne,
835W, déjà dispo Eurofred
AF07
EKOBT
GN2/1
Poste informatique avec
imprimante étiquettes et scanner
Salle de
préparation
des
échantillons
secs
Broyeur fin à végétaux 1 1 145x62x82 214 380 V triphasé,
6300W
Broyeur grossier végétaux Devis 1 1 1500 x 500 x 500 25 220 V WIKING
Hotte classique (extraction d'air) 1 1
Etuve 1 porte HERAEUS UT6460 1 1 744 x 1707 x 715 300 380 triphasé, dispo HERAEUS
Etuve 2 portes HERAEUST/UT 6760 1 1 1200 x 1707 x
715 550 380 triphasé HERAEUS
Appareil de nettoyage à ultra-sons EMAG/EMMI40 1 1 240x180x325
Alimentation
230/50Hz
Puissance en
pointe 200W
EMAG EMMI40
Balance de précision 1 1
Paillasse_1200 avec tabouret Paillasse_120.docx 1 1 900x1200x750
en grès étiré,
bénitier, cablage
électrique et réseau
Fisher
W1492P KitLab 8277
Paillasse sèche 1200 5 5
Tablette sous paillasse Paillasse_120.docx 3 3 Fisher
W2452E KitLab 9317
Centrale de traitement de l'eau
FIT_Désionisateur_eau
_centra-r120-
datasheet-2010-3a.pdf
1 1
Armoire de rangement fermé pour
caisses plastiques ouvertes
devis_dim_caissesplast
ique.pdf 20 caisses 1 600x400x75
Rangements pour plateaux de
séchage Armoire.docx 1 1 1800x850x450
Scie à ruban 1 1 BG 200
C.NT.ASOS.11.0100.A
18/48
Localisation Intitulé Fiche technique Quantité à terme Quantité à
la MSI
Dimensions
HxLxP (mm)
Poids
plein
(kg)
Observations Fournisseur Fabricant Réf.
Fabricant
Table de sciage/découpe 1 1
Bras d’aspiration de poussières 3 3
Poste informatique 1 1
Salle de
conservation
cryogénique et
surgélation
Cuves cryogénique Offre N°181951
Froilabo 10 39 1539x1629x1524 2022
Surgélateur
Fiche
techniqueSurgélateur.
9 20 1976x1036 x 940 850 230 VCA; 50/60 Hz
Paillasse sèche et tabouret 1 1 900x120x750
paillasse pour
manipulation des
échantillons
(câblage info +
élect)
Poste informatique sur paillasse 1 1
Etagères ouvertes
FIT_etagere_Rousseau
_SRD2024 - Version
Imprimable.mht
2 2 2200x90x60
Armoire métallique pour ranger les
racks vides de rangement Armoire.docx 1 1 1800x850x450
acier, enduit
plastique SOCIMED YC95J2
Salle de
préparation
surgélation
Lave vaisselle de laboratoire FIT_Lave_vaisselle_MIE
LE_G7883.pdf 1 1 850x900x700
Centrale de traitement de l'eau
FIT_Désionisateur_eau
_centra-r120-
datasheet-2010-3a.pdf
1 1
Sorbonne Iso classe 7
Offre N° 449076/EUR
Fisher Scientific,
Sorbonne_120.docx
2 2 1500x1200x750
Conformes à la
norme européenne
EN 14175 et à son
extension française
XPX 15206.
Fisher
W2673C KitLab 8672
Paillasse avec bac acide_120 Paillasse_120.docx 1 1 900x1200x750 en grès étiré,
bénitier
Fisher
W1492P KitLab 8277
Bac de lavage à acide 1 1 900x500 min
Hottes à flux laminaire
Devis JV-2010-35-07
ADS Laminiare ;
FIT_ADS_V121_optimu
m.pdf
1 1 2211x1262x786 ADS Laminaire V121GA
Paillasse_120 Paillasse_120.docx 1 1 900x1200x750 en grès étiré,
bénitier
Fisher
W1492P KitLab 8277
Paillasse_120 Paillasse_120.docx 1 1 900x1200x750 en grès étiré,
bénitier
Fisher
W1492P KitLab 8277
Rangement/Meuble sous paillasse
(2portes,1 tiroir) Paillasse_120.docx 1 1 720x840x450
Armoire pour produits chimiques
FIT_armoire_produits_
chimiques_AVPD_804_
Caprtair_Midcap.pdf
1 1 2420x1600x505 202+1
50
Douche de décontamination +
rince œil (réserve d'eau incluse) 1 1
Armoire de rangement Armoire.docx 1 1 1800x850x450 acier, enduit
plastique SOCIMED YC95J2
Evaporateur d’eau de pluie sur
paillasse Voir § 7.2 1 1 300X450X300 380V
Hotte aspirante standard 1 1
Scie à ruban à os 1 1
CFI agro-
alimentaire
(64330
GARLIN)
BG 200
Poste informatique
Salle propre
ISO classe 5 Cryobroyeur (pour éch. 2kg)
cryobroyeur_catalogue
PALLA_khd_coalandmi2 1 diam.200x600
Power 1,9 kW
cylindre et billes de PALLA
PALLA
VM-KT
C.NT.ASOS.11.0100.A
19/48
Localisation Intitulé Fiche technique Quantité à terme Quantité à
la MSI
Dimensions
HxLxP (mm)
Poids
plein
(kg)
Observations Fournisseur Fabricant Réf.
Fabricant
nerals_pallamill[1].pdf broyage en titane,
prise électrique à
prévoir
Cryobroyeur (pour éch. 100-800g) 2 1
Paillasse Paillasse_120.docx 2 2 900x1200x750 en grès étiré,
bénitier
Fisher
W1492P KitLab 8277
Cuve cryogénique mobile
FIT_cuve
mobile_MVE510_Cryop
reservation
Systems.docx
1 1 1185x778x754 262 166L MVE MVE510
Etuve de stérilisation 110L Etuve_110L.docx 1 540x700x850 FischerW74
15X
ThermoScientifi
c
5004230
3
Armoire de rangement Armoire.docx 1 1 1800x850x450 acier, enduit
plastique SOCIMED YC95J2
Balance de précision 1 1
Compteur de particules
Offre de prix N°
VE/DL/11 914/1/10
Malvern
1 1
Armoire pour produits chimiques
FIT_armoire_produits_
chimiques_AVPD_804_
Caprtair_Midcap.pdf
1 1 2420x1600x505 202+1
50
SAS salle propre avec évier, unité
de traitement d’eau, vestiaire et
banc
1 1
Local contrôle
échantillon
Paillasse Paillasse_120.docx 1 1 900x1200x750 en grès étiré,
bénitier
Fisher
W1492P KitLab 8277
Granulomètre laser Proposition de prix N°
5064144 Malvern 1 1
Hotte à flux laminaire Devis JV-2010-35-07
ADS Laminiare 1 1
Bureau FIT_bureau_INRS_ed23
.pdf 1 1 ndx80x120
Poste informatique 1 1
Armoire de rangement Armoire.docx 1 1 1800x850x450 acier, enduit
plastique SOCIMED YC95J2
Salle de
conservation
en sec
pédothèque
Compactus
Projet SM1009069
Bruynzeel, en cours de
redéfinition avec le
fournisseur
1300mL 1300mL
Caisses en plastique fermées 20L à
placer dans compactus même
vides
devis_dim_caissesplast
ique.pdf 150 150 235x300x400
Hauteur souhaitée du dernier colis
à atteindre 2276 mm
Ordinateur, tabouret, imprimante,
douchette lecteur code-barre 1 1
Paillasse sèche 2 2 900x1200x750
Local contrôle
commande
Bureaux FIT_bureau_INRS_ed23
.pdf 2 (3 à terme) 3 ndx80x120
Prévoir une baie
vitrée entre salle
commmande et
salle de réception
Armoire de rangement du matériel
de prélèvement Armoire.docx 1 1 1800x850x450
acier, enduit
plastique SOCIMED YC95J2
Postes informatiques 3 3
C.NT.ASOS.11.0100.A
20/48
6.2 Equipement de sécurité par salle
Des détecteurs de fumée et incendie seront installés dans toutes les salles ainsi que des masques à
oxygène. Un accès sécurisé à la zone process (et aux salles de conservation) sera mis en place avec des
badges dédiés aux personnes autorisées qui seront par ailleurs vêtues de blouses.
Salle Equipement de sécurité Justification/commentaire
Salle de réception des
échantillons
Capteur mesurant taux d’oxygène avec alarme Arrivée/distribution d’azote
liquide dans la salle
Revêtement résistant à une fuite d’azote liquide sur le sol
Téléphone
Sortie de secours
Kit de premier secours, pharmacie
Panneaux de sécurité (évacuation, liste des produits chimiques
présents, consignes de sécurité)
Chambre froide Thermomètre et alarme sonore de défectuosité Affichage local dans la pièce
également
Pas de fermeture automatique
Local matériel Ventilation
Pas de fermeture automatique
Local séchage des sols Pas de fermeture automatique
Thermomètre avec report à accueil et poste de garde Affichage local dans la pièce
également
Salle de préparation en sec Aspiration des poussières
Isoler les postes de travail (informatique, broyage, pesée…)
Salle de conservation en sec Exutoires de fumée
Caméra numérique avec report salle de commande
Thermomètre avec report et alarme Affichage local dans la pièce
également
Système de ventilation
Capteur humidité
Local contrôle commande Vue sur le hall de réception des échantillons (baie vitrée)
Report des caméras de surveillance, des alarmes et des conditions
d’ambiance par salle et équipement
Salle de préparation en
surgélation
Douche de décontamination avec rince-œil Présence de produits chimiques
Armoire de stockage de produits chimiques avec bac de rétention Acides et bases (pour la
conservation des eaux)
Filtration des vapeurs
Consignes de sécurité notamment vis-à-vis des produits chimiques
Salle propre Système de ventilation adhoc ISO 5
Capteur mesurant taux d’oxygène avec alarme
Masque à oxygène
Arrivée/distribution d’azote
liquide dans la salle
Armoire de stockage de produits chimiques avec bac de rétention Ethanol et 2-propanol
Capteur température et humidité Affichage local dans la pièce
également
Interphone et téléphone
Local de contrôle des
échantillons
Pas de porte automatique ni de possibilité de blocage de la porte
Salle de conservation cryogénie
et surgélation
Capteur mesurant taux d’oxygène avec alarme
Masque à oxygène
Arrivée/distribution d’azote
liquide dans la salle
Capteur température et humidité Affichage local dans la pièce
également
Téléphone
Caméra numérique avec report salle de commande
C.NT.ASOS.11.0100.A
21/48
Les agents travaillant dans la zone process porteront des talkie-walkie pour communiquer entre eux,
des vêtements de protection contre les dangers de l’azote liquide et des produits chimiques tels que
des gants de protection thermique, des lunettes, une blouse, des chaussures imperméables. Enfin, un
éclairage de secours doit être prévu dans toute l’écothèque.
Ces éléments s’appuient et complètent le document dédié à la sécurité A.RP.AMHM.11.0066.
6.3 Liste des produits chimiques utilisés par le process de l’écothèque
Produit Quantité Localisation Utilisation
2-Propanol 1L Salle de contrôle des échantillons Additif produits animaux pour
granulomètre
Ethanol 4L Salle propre Nettoyage des équipements et éléments
de la salle propre
Azote
liquide
Extérieur (tank)
Hall de réception
Salle propre (cryobroyage)
Salle de conservation cryogénique
et surgélation
Acide
nitrique
5L Salle de préparation surgélation Additif pour la conservation de l’eau
avant surgélation
Nettoyage des pièces du cryobroyeur
Soude 5L Salle de préparation surgélation Additif pour la conservation de l’eau
avant surgélation
Les détergents ne sont pas renseignés à ce stade.
6.4 Contraintes par salle
Ces contraintes viennent en complément de l’analyse de risque « échantillon » SUR.NT.ASSN.10.0065.
Les conditions de stockage visent à limiter autant que possible les principaux phénomènes
biologiques, chimiques et physiques susceptibles d’engendrer des changements dans les échantillons :
La variation de la teneur en eau
L’activité biologique
L’évaporation ou la précipitation de substances volatiles
Les réactions chimiques avec l’atmosphère
Les réactions avec le contenant de l’échantillon.
Les conditions de luminosité ont un impact sur la teneur de certaines substances, il convient de la
prendre en compte en utilisant, par exemple des flacons en verre brun ou en maintenant les
échantillons dans l’obscurité complète. La température a un impact sur l’activité biologique des
échantillons, il s’agit d’un impact majeur dans la conception des installations de stockage. L’humidité
entraîne des variations de l’activité microbiologique ou des changements chimiques dans les
échantillons à moins que la température ne soit très basse. Il est donc important de contrôler
l’humidité. Si les échantillons ne sont pas conservés dans des conditions étanches à l’air, la salle de
conservation doit être maintenue à un faible niveau d’humidité tout au long de l’année. Si les
contenants sont étanches à l’air, l’humidité des échantillons restera constante pendant toute la durée
C.NT.ASOS.11.0100.A
22/48
du stockage. Dans ce cas, il est nécessaire de vérifier que l’humidité initiale des échantillons est
suffisamment faible pour inhiber l’activité microbiologique.
Le nombre de personnes dans la zone process ne peut être inférieur à deux et supérieur à 15 (incluant
des visiteurs occasionnels). Les personnes travaillant en exploitation normale ne pourront dépasser un
nombre de 5, ces personnes devront être formées aux conditions de manipulation de l’azote liquide
(cf. consignes de sécurité §7.3.7).
6.4.1 Contrôle commande
L’ensemble des contraintes décrites ci-dessus sont contrôlées en permanence dans une salle dédiée au
contrôle commande, avec des alarmes. Il s’agit notamment de :
Contrôler le niveau et le remplissage automatique des cuves cryogéniques ;
Contrôler les températures et l’hygrométrie de toutes les salles ;
Visualiser à l’aide de caméras de contrôle les salles de conservation (deux salles = pédothèque
et salle de conservation cryogénique)
Disposer d’un système d’alarme avec système pour prévenir la personne désignée d’astreinte
la nuit et les week-ends sur téléphone mobile (sms ou appel) en cas de :
- niveau trop bas ou trop haut d’azote des cuves,
- niveau trop bas (<30%) de la cuve de stockage d’azote liquide à l’extérieur du
bâtiment,
- températures des salles (min et max) anormales
- coupure électrique
- coupure informatique
- taux d’oxygène trop bas dans les salles (17%)
6.4.2 Chambre froide
Dans cette salle, la température est de 4±3 °C.
Le passage d’une palette doit être prévu, ainsi qu’un mode de rangement sur clayettes (grillagées et
amovibles permettant leur nettoyage dans le SAS du Hall d’accueil au dessus de l’évier).
6.4.3 Conditions de la salle de préparation en sec
Elément
Système
(ES)
Critère Performance Solution technique3
Caractéristiques
techniques Commentaires
Air
ambiant Humidité -
Propreté Aspiration de
poussières
Hotte aspirante classique
dimensionnement
fonction des
poussières émises
par les échantillons
Séparation des postes
de travail
1. Poste informatique
2. Préparation au séchage
Emottage-Tamisage,
3. Séchage (étuves+ salle de
séchage séparée)
4. Pesée, quartage
5. Conditionnement (mise
en sachets et bocaux),
6. broyage fin, Broyage
grossier, découpage
7. Nettoyage dont ultra-
sons
Température (conditions de travail)
Lumière UV Naturel Fenêtre
IR Naturel Fenêtre
éclairage - Lampes Basses consommation
Acces Gabarit 1,4 m x 2 m 1 seule porte coulissante Transport de palette
Masse 150 kg Dallage
sol à 750
daN/m²
Fréquence
Usure importante,
poinçonnement moyen,
Eau faible, Attaque
chimique moyen
Carrelage minéral sol U4P3E2C1
3 Les solutions techniques indiquées sont proposées à titre d’exemple, d’autres solutions répondant aux mêmes
contraintes peuvent être proposées
C.NT.ASOS.11.0100.A
23/48
6.4.4 Conditions de la salle de séchage
Elément Système (ES)
Critère Performance Solution
technique Caractéristiques
techniques Commentaires
Air ambiant Humidité H= 20% +/- 5% Déshumidificateur
Propreté ISO 11464
Filtre pour purifier l'air entrant sur les ouvertures arrivées air neuf
dimensionnement fonction de la qualité de l'air de l'accueil
Renouvellement de l'air de la pièce par VMC
dimensionnement fonction des poussières émises par les échantillons
Température 30°C +/- 5°C Climatisation
Lumière UV Non Non
IR Non Non
éclairage
xx LUX Lampes Basses consommation
Acces Gabarit 1,4 m x 2 m Porte coulissante Palette
Masse 150 kg Dallage sol à 750 daN/m²
6.4.5 Salle de conservation en sec
Elément
Système
(ES)
Critère Performance Solution
technique
Caractéristiques
techniques Commentaires
Air
ambiant
Humidité
Pas d’exigence Contrôle en
continu
Pas d’arrivée d’eau afin d’éviter tout
fuite par rupture de canalisation afin
de protéger les échantillons secs de
l’eau.
Propreté normal Ventilation
Brassage d’air autorisé (échantillons
conditionnés à l’abri de l’air ambiant)
Température
15°C ± 2°C (Niveau de
base pouvant varier de
13 à 18°C)
Contrôle en
continu
Lumière UV
Obscurité en dehors
des visites
IR -
éclairage
Lampes basse
consommation
Accès Gabarit 1,4 m x 2 m
Porte coulissante Palette
Masse 150 kg Dallage sol à 750 daN/m²
6.4.6 Salle propre (pour la préparation des échantillons cryobroyés)
Une salle propre est une salle dans laquelle la concentration des particules en suspension dans l’air est
maîtrisée et qui est construite et utilisée de façon à minimiser l’introduction, la production et la
rétention des particules à l’intérieur de la salle, et dans laquelle d’autres paramètres pertinents tels que
la température, l’humidité et la pression sont maîtrisée comme il convient.
L’état de propreté de la salle propre (de classe ISO5) est contrôlé en permanence à l’aide d’un
compteur de particules.
La salle est en surpression par rapport à la pression atmosphérique pour éviter que divers polluants
(poussières, bactéries...) ne contaminent la pièce.
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Elément Système
(ES) Critère Performance Solution technique
Caractéristiques
techniques Commentaires
Air ambiant Humidité -
Propreté
ISO 14644-1
ClasseISO5 (Classe
10000 selon
FS209)
Filtre pour purifier
l'air entrant sur les
ouvertures arrivées
air neuf
dimensionnement
fonction de la
qualité de l'air de
l'accueil
Température 22°C +/- 2°C Climatisation
Lumière
éclairage
xx LUX Lampes Basses
consommation
Accès Gabarit 1,4 m x 2 m Porte coulissante
Masse 150 kg Dallage sol à 750 daN/m²
6.4.7 Salle de conservation en cryogénie et surgélation
Les deux modes de conservation en cuve cryogénique et surgélation sont regroupés dans la même
salle pour optimiser le système de ventilation.
Les surgélateurs ne doivent pas être installés contre le mur (prévoir un minimum de 15 cm entre
l’appareil et le mur), non exposés au soleil (loin des fenêtres). Les surgélateurs sont secourus, en cas
de panne électrique, par remplissage d’azote liquide dans un surcontenant indépendant autour des
surgélateurs (de volume 160L).
Elément
Système
(ES)
Critère Performance Solution technique Caractéristiques
techniques Commentaires
Air
ambiant Humidité
Pas de
condensation
Propreté -
Oxygène >17% O2
Renouvellement de
l'air de la pièce par
CTA
3 à 4 air neuf
chaque heure
Température
>15°C (éviter
condensation)
18-32°C
(fonctionnement
surgélateurs)
Lumière éclairage
- Lampes Basses
consommation
Accès
Gabarit 1,4 m x 2 m Porte coulissante
Acheminement des cuves et des
surgélateurs
Confort du travailleur (ouverture
et fermeture des portes pratiques
au regard d’une personne
poussant un chariot)
Masse
1 cuve pleine=2T
1 surgélateur
plein=850 kg
C.NT.ASOS.11.0100.A
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7. Protocoles opératoires préliminaires
Les protocoles ci-dessous sont basés sur des protocoles existant et des normes, utilisés dans d’autres
écothèques et pédothèques (Allemagne, Etats-Unis, France) permettant de garantir une comparabilité
des échantillons. Pendant la phase d’exploitation, certains protocoles pourront évoluer pour optimiser
les moyens de conservation et suivre les progrès techniques dans ce domaine. Des protocoles et
matériaux des contenants et de matériel (polypropylène, téflon, céramique, titane…) seront testés et
adaptés en respectant :
la compatibilité du matériau avec les objectifs analytiques et en fonction d'un temps de
résidence variable de l'échantillon au contact du matériau ;
l’absence de contamination ;
les conditions de températures requises.
Par ailleurs, des échantillons seront vérifiés régulièrement pour contrôler leur intégrité physique,
chimique et biologique ainsi que la résistance des contenants (étanchéité…). Un protocole précis sera
défini ultérieurement.
7.1 Echantillons destinés à une conservation en sec
7.1.1 Informations générales
Ces échantillons sont destinés à l’analyse des éléments majeurs, métaux lourds, pesticides, ADN,
radiologie.
Les échantillons bruts arrivent sous forme de quelques sacs plastiques de quelques kg placés dans des
caisses rigides en plastique d’environ 20 kg (la plupart du temps dans des bacs plastiques) tous les
jours pendant les campagnes de prélèvement (qui peuvent durer quelques semaines). Les campagnes
sont programmées à des périodes différentes selon les matrices (sol, végétaux) et selon un calendrier
annuel permettant de gérer les flux d’échantillons.
Le mode de traitement en sec diffère selon la matrice considérée. Différents protocoles sont décrits ci-
dessous par matrice : sol et sédiment, grains (céréales) et pollen, herbe, bois, insectes.
Pour éviter les contaminations des échantillons par des poussières en suspension, des hottes
aspirantes au-dessus des plans de travail de la salle de préparation seront installées. Les conditions
d’atmosphère (température, humidité) de la salle de préparation, de séchage et de conservation seront
contrôlées en permanence. Les instruments de séchage (étuves et étagères de la salle de séchage sont
régulièrement nettoyées et les instruments de préparation (conteneurs, mortiers et pilons…) sont lavés
à l’eau claire et rincés à l’eau déminéralisée après chaque utilisation afin d’éviter toute contamination
d’un échantillon à un autre. Tous les instruments de préparation sont utilisés propres et secs et sont
choisis pour être composés de matériaux qui ne sont pas susceptibles de libérer ou d’éliminer des
éléments traces métalliques.
Afin de limiter les contaminations croisées (envol de poussières, manipulation…), les différents postes
de la préparation en sec (émottage, pesée/étuve, mise en sachets et bocaux, broyage/découpage à la
scie, informatique, nettoyage humide et ultrasons) seront isolés par des cloisons légères.
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7.1.2 Equipements, matériel et produits nécessaires
Localisation Equipement Quantité
Extérieur Aire de nettoyage avec karcher 1
Véhicule de
prélèvement
Tarière, pelles plate, bèche, pioche, couteau, racloir (truelle Berthelet), sécateur
(pour couper les racines), cylindres de prélèvement, masse niveau etc.
1
Contenants Sacs en plastique de prélèvement thermorésistants,
SAS de réception Etagères pour entreposer les sacs quelques heures
SAS de réception Balance de précision de ± 1/1000 de la valeur mesurée (± 1g pour 1 kg mesuré) 1
SAS de réception Paillasse humide avec tabouret (nettoyage du matériel) 1
Hall de réception Ordinateur, imprimante sur paillasse et scanner 1
Chariot de transport (type cantine ou hôpital) pour le transport des plateaux de
séchage remplis
1
Chambre froide Clayettes
Salle de préparation Armoire contenant les plateaux de séchage 1
Distributeur de gants 1
Appareil à ultra-sons (pour nettoyer pilon et mortier) 1
Paillasses (pour les 6 postes de travail isolés) dont une humide 6
Etuves 2
Poste informatique et imprimante 1
Broyeur fin 1
Broyeur grossier 1
Balance de précision 1
Scie à ruban 1
Hotte aspirante 1 ?
Production eau déminéralisée 1 unité
Bras d’aspiration des poussières (pour les trois postes préparation séchage,
conditionnement, émottage)
3
Salle de séchage Clayettes pour déposer 240 plateaux de séchage
Salle de
conservation en sec
Compactus contenant les boîtes en plastique fermées
Poste informatique et imprimante 1
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7.1.3 Sol et sédiments
Les échantillons de sols sont destinés aux trois modes de conservation : en sec, en surgélation (sous
forme brute non traité) et en cryogénie. Chaque traitement est détaillé dans les chapitres suivants 7.1
(sec), 7.2 (surgélation), 7.3 (cryogénie).
7.1.3.1 Prélèvement et transport
Les instruments nécessaires au prélèvement et au transport seront régulièrement nettoyés sur évier
(prévoir grand évier) et grand plan de travail dans le SAS du hall de réception. Le véhicule sera nettoyé
au jet d’eau ou karcher à l’extérieur sur l’aire de nettoyage prévue.
7.1.3.2 Accueil des échantillons
Transfert des échantillons du véhicule au hall d’accueil
Il devra être prévu la possibilité de transporter de gros volumes et poids jusqu’à plusieurs dizaines de
kilos (matériel de rangement à la livraison ou échantillons). Un charriot élévateur sera mis à
disposition.
Un entreposage temporaire dans le hall de réception des échantillons sur palette 120 cm ou sur
étagère (accueil de 150 kg max) est possible (durée limitée à quelques heures).
Identification et contrôle des échantillons pères et de leur caractérisation
A leur arrivée, l’intégrité de l’échantillon père et la présence d’une fiche signalétique (date de
prélèvement, nature de l’échantillon, horizon de sol, localisation du prélèvement, nom du préleveur, …)
sont vérifiés visuellement. Tout échantillon présentant un risque de contamination, en cas d’ouverture
ou de déchirure du contenant ou présence de moisissure par exemple, est écarté. La fiche signalétique
suivra l’échantillon tout au long de son parcours depuis son prélèvement jusqu’à son archivage. Toutes
les préparations subies par un échantillon sont enregistrées de façon à permettre une traçabilité totale.
Cheminement des échantillons de sols
Prélèvement sur le terrain
Pré-conditionnement en sacs plastiques
Transport des bacs contenant les sacs plastiques
Pré
lève
me
nt e
t
Tra
ns
po
rt
Réception dans le hall de réception
Contrôle et enregistrement
Ré
ce
pti
on
Tra
ite
me
nt e
t
Pré
pa
rati
on
Transport des sacs en salle de préparation SEC et TRI
Echantillons destinés à la conservation en Sec
HomogénéisationEmottage, Séchage en
étuve, Tamisage, Quartage
PEDOTHEQUE
Arc
hiv
ag
e
Hall de
réception
Terrain
Salle de
préparation
SEC
Préparation des étiquettes
Echantillons destinés à la Surgélation
Echantillons destinés à la Cryogénie
Séchage
Emottage
Tamisage
SURGELATEURS
Conditionnement en bocaux de verre
Conditionnement en contenants 100ml
CUVES CRYOGENIQUES
Analyse de la teneur en eau globale
HomogénéisationEmottage, Quartage
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Il est indispensable d’éviter toute contamination croisée lors de la manipulation des échantillons en
travaillant toujours avec des outils et équipements propres.
Les échantillons sont pesés en sacs dès leur arrivée dans le hall d’accueil (dans le SAS) de manière à
éviter les pertes d’eau par condensation.
Analyse de la teneur en eau
Les échantillons destinés à cette analyse (aliquote) sont pesés à l’état humide, avant d’être mis à
sécher en étuve. Les échantillons sont placés dans une étuve ventilée à 105°C pendant une durée
permettant d’obtenir une masse constante d’échantillon (NF X31-501). En pratique, une durée de
séchage de 48h est suffisante pour éliminer l’eau de la plupart des échantillons. Les échantillons secs
sont ensuite pesés après refroidissement en air sec.
La masse volumique est le rapport de la masse de l’échantillon de sol sec sur le volume apparent. La
teneur en eau pondérale est le rapport entre la quantité d’eau extraite du sol chauffé à 105°C et la
masse de ce sol sec, exprimé en pourcentage (g/100g).
Entreposage temporaire à 4°C dans la chambre froide
Les autres échantillons pères contrôlés sont placés dans la chambre froide dans leurs sacs plastiques
placés dans des bacs en plastique sur des clayettes en attente de traitement.
Enregistrement des échantillons et préparation des étiquettes et contenants dans le hall de réception
Dans le hall d’accueil, un technicien saisit les caractéristiques de l’échantillon père dans le logiciel à
partir de la fiche signalétique (prévoir paillasse avec ordinateur et chaise haute), surtout si ces derniers
sont entreposés quelques temps avant d’être préparés.
Il prépare des étiquettes à code-barres (imprimante) en utilisant la codification définie
(C.SP.ASOS.10.0099) pour les échantillons pères entreposés temporairement.
Préparation des contenants propres étiquetés pour aliquotes
Le technicien prépare les contenants propres. Les sachets et bocaux propres sont rangés dans le local
à matériaux propre fermé (protégés des poussières) en attente d’utilisation. Le technicien colle les
étiquettes destinées aux échantillons fils sur les sachets et bocaux vides en attente des aliquotes et
créé les échantillons fils dans la base de données (indices incrémentés aux codes des échantillons
pères).
Il définit l’emplacement dans la pédothèque.
7.1.3.3 Préparation des sols et sédiments secs
La procédure suit la norme ISO 11464 : 2006 qui spécifie les prétraitements nécessaires des
échantillons de sol devant être soumis à des analyses physico-chimiques des paramètres stables et
non-volatils et décrit les cinq types de prétraitement des échantillons suivants: séchage, émottage,
tamisage, séparation et pulvérisation.
NB : certains échantillons de sol seront conservés sous forme brute (non préparée) en surgélation.
Préparation pour le séchage
Les échantillons pères en attente (dans la chambre froide) passent ensuite en salle de préparation des
échantillons secs où ils sont extraits des sacs plastiques pour être disposés sur des plateaux de
séchage en plastique propres et secs, non susceptibles de libérer des éléments traces4 en quantités
significatives pouvant contaminer les échantillons. Sur une paillasse, 5 kg de sol frais sont étalés sur
chaque plateau de contenance 14L (L600xl400xH75 mm). Pour faciliter le séchage, les échantillons
seront réduits en petits agrégats ou fragmentés et étalés en couche peu épaisse (2 à 3 cm)
manuellement (port de gants obligatoire).
4 Eléments traces : entre ppm (parties par millions) à ppb (parties par milliards) 10
-6
-10-9
Ultra-traces : de l’ordre du ppt : parties par milliers de milliards 10-12
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Ces opérations susceptibles d’engendrent des poussières sont réalisées sous des bras d’aspiration de
poussières.
Séchage des sols
Ensuite, les plateaux sont transportés sur un chariot en salle de séchage au fur et à mesure que les
places se libèrent.
Les échantillons sont séchés à l’air en conditions contrôlées de température (30°C) et d’hygrométrie. Ce
local est isolé des autres pièces pour éviter toute contamination avec des poussières.
Un contrôle visuel périodique de l’état d’humidité de l’intérieur des agrégats permet de vérifier si les
échantillons sont secs. La durée de séchage varie en fonction de l’humidité du sol et de sa texture. Elle
dure en moyenne de 8 à 10 jours mais peut atteindre deux semaines.
La salle de séchage permettra de placer en même temps 240 plateaux de séchage (2 rangées de 10
plateaux en hauteur et 12 plateaux en largeur).
Préparation des sols pour le séchage : émottage et salle de séchage (Source INRA)
1. Préparer les bacs pour étaler les échantillons, sur une surface de travail propre et sèche.
Vérifier la propreté des bacs et, le cas échéant, les nettoyer à nouveau.
Reporter sur chaque bac l’identifiant de l’échantillon, afin de le reconnaître sans équivoque au cours
des phases suivantes. Pour cela noter lisiblement sur une étiquette collée sur le devant du bac :
[Le numéro de l’échantillon]
[l'origine de l’échantillon (sondage, profil, composite)]
[les profondeurs de prélèvement]
[le numéro du plateau (n/nt)], nt étant le nombre total de plateaux.
2. Avec des gants, étaler les échantillons dans les bacs de séchage préparés en prenant soin de
mélanger l'échantillon lors de cette étape. Chaque échantillon est réparti dans un nombre
suffisant de bacs pour permettre un séchage rapide. Les mottes de terre sont réduites en
petits agrégats avant de les étaler en couche ne dépassant pas 20 à 25 mm d'épaisseur dans
chaque bac. Les sacs de prélèvement et les étiquettes sont ensuite jetés.
NB : les gants sont nettoyés ou changés entre chaque étalage de chaque échantillon. Ils sont changés à
minima entre deux sites différents.
3. Les bacs ainsi remplis sont rangés en salle de séchage (en conditions contrôlées de T°C
(environ 30°C) et d’H% (20% d'humidité) cf. RMQS P-15, procédure de gestion des enceintes
"climatisées"). Le séchage est terminé lorsque les agrégats sont secs à l’intérieur comme à
l’extérieur (la durée du séchage varie selon la nature des échantillons et peut atteindre plus
d'une semaine). Procéder ainsi pour tous les échantillons du site.
Précautions :
Pour toute manipulation des échantillons il est indispensable de porter des gants et de se laver les
mains entre deux échantillons même s'il s'agit du même site. De même, en salle de séchage, ne pas
oublier de porter des gants et de se laver les mains avant de vérifier l'état de séchage d'un nouvel
échantillon. Le transport des bacs entre la salle de préparation et la salle de séchage, s’effectuera sans
les empiler (risque de contamination avec un agrégat resté collé sous l'un des bacs) et avec l’aide de la
table à roulettes pour éviter de les renverser. Veiller à bien refermer la porte de la salle de séchage en
sortant.
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Emottage des sols
Après la durée requise, les plateaux sont transportés dans la salle de préparation des échantillons
secs. Le technicien procède alors à l’émottage des sous-échantillons, destiné à casser les agrégats et à
séparer les éléments grossiers de la terre fine. Cette opération est réalisée à sec et à la main avec un
mortier et un pilon en porcelaine. Cette méthode plus douce que le tri mécanique présente l’avantage
de ne pas broyer les éléments grossiers tendres (calcaires, concrétions ferro-manganiques), qui
pourraient passer dans la faction inférieure à 2 mm. L’utilisation d’un émotteur-tamiseur mécanique à
rouleau est donc proscrite.
Tamisage
Le tamisage à 2 mm est ensuite réalisé à l’aide d’une tôle perforée de trous de diamètres de 2 mm. Ce
tamisage permet de séparer la terre fine des éléments grossiers.
Voir nettoyage des tamis, mortier et pilon en 7.1.8.
Photo du conservatoire des Sols de l'INRA d'Orléans : la salle de préparation avec les bras d'aspiration des
poussières
Quartage
Les conditions détaillées de quartage seront définies ultérieurement en recherchant la plus grande
homogénéité possible et des aliquotes représentatives de l’échantillon père.
Pesée et conditionnement des aliquotes (sachets de 100g)
L’échantillon fils est conditionné en sachet de 100g. 10 sachets sont placés dans chaque bocal en
verre.
7.1.3.4 Conservation en sec
Transport et Rangement des sachets dans les bocaux, des bocaux dans les boîtes
Ce protocole suit les étapes suivantes :
1. Les aliquotes en bocaux contenant les sachets de 100g sont transportés sur un chariot depuis
la salle de préparation jusqu’à la salle de conservation.
2. Le technicien range, selon la localisation prédéfinie, 6 bocaux par bac en plastique (déjà placés
dans le compactus) dans la salle de conservation en sec.
3. Les codifiants sont vérifiés : un code-barres unique est attribué à chaque échantillon de 100g.
4. Le technicien effectue le rangement des boîtes dans le compactus selon la procédure adhoc.
Les échantillons séchés à l’air sont stockés dans la pédothèque à l’abri de la lumière et de l’humidité et
en conditions de température régulée, afin de garantir leur intégrité à long terme.
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7.1.4 Grains et pollen
7.1.4.1 Accueil des échantillons
Identification, contrôle de l’intégrité et présence de caractérisation de l’échantillon père à son arrivée
idem sol
Entreposage temporaire en chambre froide >
idem sol
Enregistrement des échantillons et préparation des étiquettes/codification
idem sol
Préparation des contenants propres étiquetés pour aliquotes (échantillons fils)
idem sol
7.1.4.2 Préparation
Séchage
Les grains bruts sont séchés dans l’étuve dans la salle de préparation en sec.
Pesée et conditionnement des aliquotes (sachets de 100g)
Les grains secs sont pesés et directement mis en sachets sans traitement (pas de broyage/grains
entiers) dans la salle de préparation en sec.
7.1.4.3 Conservation
Transport et Rangement des sachets dans les bocaux, des bocaux dans les boîtes
Idem sol
7.1.5 Herbe (destinée en sec)
7.1.5.1 Accueil des échantillons
Identification, contrôle des échantillons pères et de la fiche signalétique
Idem sol
Entreposage temporaire en chambre froide
Idem sol
Enregistrement des échantillons
Idem sol
Préparation des étiquettes et des sachets étiquetés (échantillons fils)
Idem sol
7.1.5.2 Préparation
Broyage grossier des végétaux
Broyage fin des végétaux
Séchage des végétaux
Les végétaux sont séchés dans l’étuve dans la salle de préparation en sec.
C.NT.ASOS.11.0100.A
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Pesée et conditionnement des aliquotes/échantillons fils (sachets de 100g)
7.1.5.3 Conservation
Transport et Rangement des sachets dans les bocaux, des bocaux dans les boîtes
7.1.6 Bois
7.1.6.1 Accueil des échantillons
Identification et contrôle des échantillons pères
Entreposage temporaire en chambre froide
Enregistrement des échantillons
Préparation des étiquettes et des contenants
7.1.6.2 Préparation
Certains échantillons de bois de gros volume (rondelles de tronc, tronçons de branche) seront
découpés dans la salle de préparation en sec dans le poste de travail séparé Broyage/découpage sur
une table de découpe associée à la scie à ruban.
Séchage
Les morceaux de bois sont ensuite mis à l’étuve pour séchage.
Pesée et conditionnement des aliquotes/échantillons fils (sachets de 100g)
Ils sont ensuite pesés et mis en sachets étiquetés directement dans le bac plastique de la pédothèque.
7.1.6.3 Conservation
Transport et Rangement des sachets dans les boîtes
7.1.7 Insectes
7.1.7.1 Accueil des échantillons
Identification et contrôle des échantillons
Les échantillons sous lamelles ou dans bocaux de verre remplis d’alcool ou formol. Un transfert des
lamelles doit être prévu dans le SAS du hall de réception des échantillons si le préleveur souhaite
récupérer sa boîte.
Entreposage temporaire en sec
Si ces échantillons ne peuvent pas être pris en charge immédiatement, ils peuvent séjourner dans le
SAS du hall de réception sur les étagères.
Enregistrement des échantillons
Idem sol
Préparation des étiquettes et des contenants pour échantillons fils
Des boîtes à lamelles vides seront mises à disposition pour la conservation définitive, rangées vides
dans le local à matériaux.
7.1.7.2 Conservation
Les boîtes sont stockées dans les boîtes de rangement du compactus
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7.1.8 Nettoyage du matériel de préparation en sec
Ces consignes sont issues de la référence « Lavage du matériel de préparation des échantillons -
INFOSOL -RMQS – I 13 Version 4 Date : 09.05.2011 ».
Les plateaux de séchage et fonds de tamis sont à :
1. Laver avec une éponge non abrasive RECTO et VERSO à l'eau claire
2. Rincer à l'eau déminéralisée
3. Faire sécher avant utilisation
Les tamis sont à :
1. Nettoyer à l'eau claire avec une éponge
2. Passer systématiquement aux ultrasons après le nettoyage à l'eau claire
3. Laver à l'eau déminéralisée avec une éponge de manière à enlever ce qui a été décollé par les
ultrasons
4. Rincer à l'eau déminéralisée
5. Faire sécher avant utilisation
Les mortiers neufs : les laver à l’éponge coté non abrasif afin de ne pas les abîmer, bien frotter avant
de les rincer à l’eau déminéralisée et de les mettre dans le bac à ultrason.
Les mortiers usagés : les laver soigneusement à l’aide d’une brosse ou de l’éponge (coté abrasif),
rincer à l’eau déminéralisée, avant de les passer au bac ultrasons.
1. Passer systématiquement aux ultrasons après le nettoyage à l'eau claire
2. Laver à l'eau déminéralisée avec une éponge de manière à enlever ce qui a été décollé par les
ultrasons
3. Rincer à l'eau déminéralisée
4. Faire sécher avant utilisation
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7.2 Echantillons destinés à la surgélation
A priori (en l’état actuel), on peut diviser les protocoles en trois groupes de matrices : organes ou
individus entiers (os, patte entière, …), les sols bruts et les échantillons d’eau ou lait. Les échantillons
d’eau sont destinés à des analyses radiologiques. Une partie des échantillons de sol sera conservée à
l’état brut (non tamisé) en surgélation. En effet, certaines analyses de sol nécessitent de conserver en
brut : la détermination des fractions organiques grossières sur sol tamisé à 4 mm, la sélection
d’agrégats de 2 à 5 mm pour la réalisation de tests de stabilité structurale, la mesure de réflectance
par spectrométrie infra-rouge sur sol brut non tamisé pour la calibration des mesures au champ etc…
7.2.1 Sol brut
7.2.1.1 Accueil des échantillons
Arrivée des échantillons de sol en sacs plastique à température ambiante.
Transfert des échantillons du véhicule au hall d’accueil
Il devra être prévu la possibilité de transporter de gros volumes et poids jusqu’à plusieurs dizaines de
kilos (matériel de rangement à la livraison ou échantillons). Un charriot élévateur sera mis à
disposition.
Un entreposage temporaire dans le hall de réception des échantillons sur palette 120 cm ou sur
étagère (accueil de 150 kg max) est possible (durée limitée à quelques heures).
Identification et contrôle des échantillons pères et de leur caractérisation
A leur arrivée, l’intégrité de l’échantillon père et la présence d’une fiche signalétique (date de
prélèvement, nature de l’échantillon, horizon de sol, localisation du prélèvement, nom du préleveur, …)
sont vérifiés visuellement. Tout échantillon présentant un risque de contamination, en cas d’ouverture
ou de déchirure du contenant ou présence de moisissure par exemple, est écarté. La fiche signalétique
Cheminement des échantillons destinés à la conservation en surgélation
Prélèvement sur le terrain
SOLS placés dans sacs
Pré
lève
me
nt e
t
Tra
ns
po
rt
Réception dans le hall de réception
Contrôle et enregistrement, préparation des étiquettesRé
ce
pti
on
Tra
ite
me
nt e
t
Pré
pa
rati
on
Conditionnement des échantillons dans des bocaux
Archivage permanent
Arc
hiv
ag
e
Hall de
réception
Terrain
Salle de conservation
Surgélation-Cryogénique
EAUX dans glacièreOS dans glacière
Transport
Salle de
prépa SURG
HomogénéisationEmottage, Quartage(Salle de prépa SEC)
Evaporation des eaux de
pluieDécoupe des échantillons
d’os
Conditionnement dans des flacons
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suivra l’échantillon tout au long de son parcours depuis son prélèvement jusqu’à son archivage. Toutes
les préparations subies par un échantillon sont enregistrées de façon à permettre une traçabilité totale.
Il est indispensable d’éviter toute contamination croisée lors de la manipulation des échantillons en
travaillant toujours avec des outils et équipements propres.
Les échantillons sont pesés en sacs dès leur arrivée dans le hall d’accueil (dans le SAS) de manière à
éviter les pertes d’eau par condensation.
Analyse de la teneur en eau
Les échantillons destinés à cette analyse (aliquote) sont pesés à l’état humide, avant d’être mis à
sécher en étuve. Les échantillons sont placés dans une étuve ventilée à 105°C pendant une durée
permettant d’obtenir une masse constante d’échantillon (NF X31-501). En pratique, une durée de
séchage de 48h est suffisante pour éliminer l’eau de la plupart des échantillons. Les échantillons secs
sont ensuite pesés après refroidissement en air sec.
La masse volumique est le rapport de la masse de l’échantillon de sol sec sur le volume apparent. La
teneur en eau pondérale est le rapport entre la quantité d’eau extraite du sol chauffé à 105°C et la
masse de ce sol sec, exprimé en pourcentage (g/100g).
Entreposage temporaire à 4°C dans la chambre froide
Les autres échantillons pères contrôlés sont placés dans la chambre froide dans leurs sacs plastiques
placés dans des bacs en plastique sur des clayettes en attente de traitement.
Enregistrement des échantillons et préparation des étiquettes et contenants dans le hall de réception
Dans le hall d’accueil, un technicien saisit les caractéristiques de l’échantillon père dans le logiciel à
partir de la fiche signalétique (prévoir paillasse avec ordinateur et chaise haute), surtout si ces derniers
sont entreposés quelques temps avant d’être préparés.
Il prépare des étiquettes à code-barres (imprimante) en utilisant la codification définie
(C.SP.ASOS.10.0099) pour les échantillons pères entreposés temporairement.
Préparation
Les sols destinés à la surgélation sont émottés et quarté dans la salle de préparation en sec.
Préparation des contenants propres étiquetés pour aliquotes
Le technicien prépare le nombre de bocaux propres (750 ml) rangés dans le local à matériaux propre
fermé (protégés des poussières) en attente d’utilisation. Le technicien colle les étiquettes destinées
aux échantillons fils sur les bocaux vides en attente des aliquotes et créé les échantillons fils dans la
base de données (indices incrémentés aux codes des échantillons pères).
La teneur en eau de ces échantillons étant importante, le verre peut se fissurer lors de la congélation
(ISO 18512 :2007). Ce risque de fissuration peut être réduit en remplissant partiellement les bocaux
(environ 500g de sol par bocal). Le sol étant congelé, il est très difficile d’en prélever des sous-
échantillons en vue de répéter une analyse, il est donc prudent de congeler un certain nombre de sous-
échantillons de plus petite taille en garantissant leur homogénéité.
Il définit l’emplacement dans les surgélateurs.
7.2.1.2 Conservation en surgélation
Il place les bocaux dans les racks de rangement du surgélateur, tous deux étiquetés.
En cas de panne électrique, les surgélateurs sont secourus par remplissage en azote liquide d’un sur-
contenair indépendant prévu.
Les échantillons doivent être décongelés dans le contenant d’origine. Les modalités de décongélation
doivent être définies car elles peuvent avoir un impact sur la détermination des paramètres biologique,
microbiologique et organique.
C.NT.ASOS.11.0100.A
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7.2.2 Os
7.2.2.1 Accueil des échantillons
Les échantillons arrivent dans des sacs en plastique placés en glacière (produits de la chasse), ils sont
retirés de la glacière et placés dans le congélateur dans le hall de réception en attente de traitement. La
glacière est restituée aux propriétaires.
Identification et contrôle des échantillons et de leur caractérisation
A leur arrivée, l’intégrité de l’échantillon père et la présence d’une fiche signalétique (date de
prélèvement, nature de l’échantillon, localisation du prélèvement, nom du préleveur, …) sont vérifiés
visuellement. Tout échantillon présentant un risque de contamination, en cas d’ouverture ou de
déchirure du contenant ou présence de moisissure par exemple, est écarté. La fiche signalétique suivra
l’échantillon tout au long de son parcours depuis son prélèvement jusqu’à son archivage. Toutes les
préparations subies par un échantillon sont enregistrées de façon à permettre une traçabilité totale.
Entreposage temporaire (<12-24h) en congélateur
Enregistrement des échantillons et préparation des étiquettes et contenants dans le hall de réception
Dans le hall d’accueil, un technicien saisit les caractéristiques de l’échantillon père dans le logiciel à
partir de la fiche signalétique (prévoir paillasse avec ordinateur et chaise haute), surtout si ces derniers
sont entreposés quelques temps avant d’être préparés.
Il prépare des étiquettes à code-barres (imprimante) en utilisant la codification définie
(C.SP.ASOS.10.0099) pour les échantillons pères entreposés temporairement.
Préparation/découpe
Le technicien découpe si nécessaire l’os afin que les sous-échantillons puissent être mis dans des
bocaux.
Préparation des contenants propres étiquetés pour aliquotes
Le technicien colle les étiquettes destinées aux échantillons fils sur les sacs plastique contenant l’os et
créé les échantillons fils dans la base de données (indices incrémentés aux codes des échantillons
pères).
La teneur en eau de ces échantillons étant importante, le verre peut se fissurer lors de la congélation
(ISO 18512 :2007). Ce risque de fissuration peut être réduit en remplissant partiellement les bocaux
(environ 500g de sol par bocal). Le sol étant congelé, il est très difficile d’en prélever des sous-
échantillons en vue de répéter une analyse, il est donc prudent de congeler un certain nombre de sous-
échantillons de plus petite taille en garantissant leur homogénéité.
Il définit l’emplacement dans les surgélateurs.
7.2.2.2 Conservation en surgélation
Il place les bocaux dans les racks de rangement du surgélateur, tous deux étiquetés.
En cas de panne électrique, les surgélateurs sont secourus par remplissage en azote liquide d’un sur-
contenair indépendant prévu.
Les échantillons doivent être décongelés dans le contenant d’origine. Les modalités de décongélation
doivent être définies car elles peuvent avoir un impact sur la détermination des paramètres biologique,
microbiologique et organique.
C.NT.ASOS.11.0100.A
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7.2.3 Eaux
7.2.3.1 Accueil des échantillons
Arrivée des échantillons pères en glacière, remise des glacières aux propriétaires.
Identification, contrôle des échantillons et de leur caractérisation
A leur arrivée, l’intégrité de l’échantillon père et la présence d’une fiche signalétique (date de
prélèvement, nature de l’échantillon, localisation du prélèvement, nom du préleveur, …) sont vérifiés
visuellement. Tout échantillon présentant un aspect trouble ou dont le contenant a été ouvert ou
détérioré est écarté. La fiche signalétique suivra l’échantillon tout au long de son parcours depuis son
prélèvement jusqu’à son archivage. Toutes les préparations subies par un échantillon sont enregistrées
de façon à permettre une traçabilité totale. Il est indispensable d’éviter toute contamination croisée
lors de la manipulation des échantillons en travaillant toujours avec des outils et équipements propres.
Entreposage temporaire (<12-24h) en chambre froide
Si le traitement de l’échantillon ne peut se faire immédiatement, il est entreposé temporairement dans
la chambre froide.
Enregistrement des échantillons
Dans le hall d’accueil, un technicien saisit les caractéristiques de l’échantillon père dans le logiciel à
partir de la fiche signalétique (prévoir paillasse avec ordinateur et chaise haute), surtout si ces derniers
sont entreposés quelques temps avant d’être préparés.
Il prépare des étiquettes à code-barres (imprimante) en utilisant la codification définie
(C.SP.ASOS.10.0099) pour les échantillons pères entreposés temporairement.
7.2.3.2 Préparation
Evaporation des eaux de pluie
Les eaux de pluie sont préalablement évaporées afin de concentrer leur contenu et diminuer le volume
de l’échantillon (en effet, ces eaux contiennent d’infimes traces d’éléments).
L’évaporateur d’eau de pluie sera placé dans la salle de préparation surgélation. Cet équipement doit
être installé dans un abri tempéré, éloigné de toutes sources de pollution particulière, dans une salle
propre. Il est alimenté en eau de pluie indirectement par un opérateur qui apporte les bidons au pied
de l’évaporateur. L’eau est pompée automatiquement en fonction de la température d’évaporation. A la
fin du cycle d‘évaporation, un opérateur récupère le concentrât soit à l’état pâteux soit à l’état sec pour
une mise en géométrie. L’évaporateur a un faible encombrement de 30 cm X 45 cm x 30cm.
L’emplacement devra permettre de disposer deux ou trois bouteilles d’eau de 35l (diamètre de
30/40cm et hauteur ~60/70cm), le coffret de commande/régulation et l’évaporateur (une surface de 2
ou 3 m2 devrait convenir). Une hotte d’aspiration (mobile de préférence) devra permettre d’évacuer les
vapeurs. L’installation de l’évaporateur nécessite donc une alimentation électrique 220V, une table ou
paillasse et la mise en place d’une hotte d’aspiration.
Vue de l’évaporateur d’eau de pluie IRSN
Hotte aspirante nécessitant
évacuation d’air
Coffret de commande
Evaporateur
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Préparation des étiquettes et des flacons
Le technicien colle les étiquettes destinées aux échantillons fils et créé les échantillons fils dans la
base de données (indices incrémentés aux codes des échantillons pères).
Acidification (acide nitrique HNO3) et ajout de base (soude NaOH)
La durée de conservation d’échantillons d’eau sur plusieurs dizaines d’année n’ayant jamais été testée,
une partie des échantillons feront l’objet de traitement particulier. En effet, des produits chimiques
peuvent être ajoutés aux échantillons qui limitent les réactions biochimiques et garantissent leur
conservation à long terme.
La norme ISO 5667-3 :2003 ainsi que les procédures de conservation d’échantillons d’eau pour les
analyse semestrielles (radio-isotopiques et physico-chimiques) du Centre de la Manche
(QUAMOADSC995205/C (FE-3-05 et 06) recommande une acidification à 10% avec de l’acide nitrique
pour certains échantillons et un ajout de soude pour d’autres selon l’analyse visée.
7.2.3.3 Conservation en surgélation
Les flacons étiquetés sont placés dans les tiroirs des racks des surgélateurs.
En cas de panne électrique, les surgélateurs sont secourus par remplissage d’un surcontenair
indépendant prévu avec de l’azote liquide.
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7.3 Echantillons cryobroyés destinés à la cryogénie
7.3.1 Informations générales
Ce protocole s’applique aux échantillons environnementaux biologiques tels que les muscles
d’animaux (animaux domestiques, gibier, poisson, produits agro-alimentaires), produits végétaux
(herbe, céréales, produits du jardin potager et du verger, végétaux forestiers, mousses aquatiques).
Ces échantillons sont d’une importance cruciale pour l’écothèque car les échantillons cryobroyés sont
les seuls qui permettront des analyses rétrospectives fines au-delà de 20 ans au regard des
expériences passées au niveau international. Ils sont notamment destinés à l’analyse des ultra-traces et
à une très grande durée de conservation (plusieurs décennies). La plus grande qualité de traitement est
exigée pour ces échantillons afin d’assurer leur représentativité des écosystèmes et leur
reproductibilité. Ce moyen de conservation a été démontré comme le plus fiable à long terme par les
premières écothèques existant au niveau international.
Des campagnes « blanches » de prélèvement seront organisées afin d’assurer la plus grande propreté
depuis le prélèvement sur le terrain et pendant le transport (préparation dans le camion de
prélèvement et transport au dessus de l’azote liquide dans une cuve cryogénique mobile ou des
bonbonnes de transport adaptées). La chaîne du froid (approximativement moins 150 °C) doit être
respectée depuis le prélèvement jusqu’à la conservation en passant par le traitement.
Les process définis sont la pulvérisation et l’homogénéisation des matrices refroidies à très basse
température par broyage à froid avec de l’azote liquide. Les basses températures permettent de
transformer l’eau renfermant les cellules biologiques cassantes et de la réduire en particules >200µm
sans endommager son contenu.
Pour prévenir toute contamination des échantillons par des particules en suspension et des substances
gazeuses, les matrices doivent être préparées uniquement en salle blanche/propre (ISO5). Avant d’être
utilisés, tous les appareils et récipients doivent être refroidis à une température inférieure à -150°C
avec de l’azote liquide. Toutefois, les contacts directs entre matrices et azote liquide doivent être
limités au maximum.
Seuls les techniciens formés spécifiquement au maniement de l’azote liquide et dédiés à l’écothèque
sont autorisés à réaliser les opérations qui suivent. En dehors des heures de travail, en cas de
problème (niveau d’azote des cuves insuffisant, changement de température, panne électrique….) du
personnel d’astreinte, formé et désigné par avance, est prévenu par téléphone portable (SMS).
Il y aura plusieurs types de prélèvements et transport destinés à la conservation cryogénique qui
donneront lieu à des protocoles différents :
Echantillons traités sur le terrain à l’aide d’un kit de prélèvement adhoc, conditionnés et
transportes en cryoconservateur (appelés couramment bonbonnes 15L)
Echantillons traités, préconditionnés dans les bacs en inox dans le camion et transportés en
cuve mobile (166L).
Echantillons bruts non traités, non lavés à leur arrivée dans le hall de réception, préparés
(dépeçage, dénoyautage…) dans la salle de surgélation sous sorbonne.
Le transport en cryoconservateur est dédié au prélèvement de certaines matrices (foie, muscle, moules,
écrevisse) par des personnes extérieurs (autres que les techniciens de l’écothèque), à savoir les
pêcheurs ou chasseurs. Le principal mode de prélèvement et de transport réalisé par des agents Andra
fait appel à des bacs inox placés dans une cuve mobile localisée dans le camion et est décrit ci-
dessous.
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Cheminement des échantillons destinés à la conservation cryogénique
Prélèvement sur le terrain
Pré-traitement dans le camion et conditionnement en cuve mobile
Transport de la cuve mobile en camion
Pré
lève
me
nt e
t
Tra
ns
po
rt
Déchargement de la cuve mobile
Réception dans le hall de réception
Contrôle et enregistrement
Entreposage temporaire de la cuve mobile
Ré
ce
pti
on
Tra
ite
me
nt e
t
Pré
pa
rati
on Décontamination de la cuve mobile dans le SAS
de la salle propre
Préparation des échantillons dans la salle propre
Cryobroyage
Conditionnement des échantillons
Contrôle granulométrique
Archivage permanent
Arc
hiv
ag
e
Hall de
réception
Terrain
Salle propre
Salle de conservation
cryogénique
SAS de la
Salle propre
Lavage + pré-conditionnement en cuve mobile Pré-conditionnement
sans lavage et sans cryogénie
Lavage, pré-traitement Salle de prépa
SURG
Préparation des étiquettes
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7.3.2 Equipements, matériels et produits nécessaires
Les modèles ci-dessous sont indiqués à titre indicatif et d’exemple, les procédures d’achat en vigueur à
l’Andra ne nous permettent pas de garantir les fournisseurs.
Localisation Equipement Modèle Quantité
Extérieur Tank/réserve d’azote liquide >5000L 1
Séparateur phase
liquide/gazeuse avant
distribution
Véhicule de
prélèvement
Cuve mobile 166L, sur roulettes 1
Bacs en inox avec couvercle
clipsé
Modèle 5,5L (à tester
pour 3 kg de matrice)
potentiellement gravé
SAS du hall de
réception des
échantillons
Chariot élévateur nd 1
Hall de réception
des échantillons
Poste informatique avec logiciel,
imprimante et scanner
1
Hall de réception
des échantillons et
SAS de la salle
propre
Cuve mobile 166L 2
SAS de la salle
propre
Vêtements de protection dans
vestiaire
Salle propre relié à
une arrivée d’azote
liquide
Cryobroyeur PALLA VM-KT 1 à la mise en service
(emplacement à prévoir pour
un deuxième à ajouter en
cours d’exploitation)
Pièces de broyage fabriquées sur
mesure (matériel adapté très
basse température)
nd nd
Salle propre Armoire contenant les flacons
Salle propre Paillasse (120 cmx2) et tabouret
Salle propre Mortier et pilon Céramique
Taille pour des
échantillons de l’ordre
du kg
SAS de la salle
propre
Poubelles (papier, tissus des
gants et charlottes)
Vestiaire et banc
Evier et unité de production
d’eau déminéralisée
Salle propre Poubelles (déchets organiques,
papier, …
Salle propre Balance de précision
Salle propre Compteur à particules laser
Salle de
conservation
Cuve de conservation
cryogénique avec système
automatique de contrôle du
niveau d’azote liquide et
température
50 (10 à la mSI)
Réseau de distribution d’azote
liquide avec séparateur des
phases gaz et liquide à l’entrée
de la salle
Armoire pour Systèmes/racks de
rangement métallique vides
Structures de
rangement (1m3) pour
ranger les racks
Salle de
conservation
Surgélateur 9 à la MSI
Paillasse 120 cm
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7.3.3 Accueil des échantillons
Ce protocole traite des échantillons qui arrivent en cuve mobile.
Prélèvement
Les échantillons d’environ 2 kg sont prélevés, découpés dans le véhicule de prélèvement pour un pré-
conditionnement dans un bac en inox fermé d’environ 5,5L (couvercle clipsé) et enfin placés dans la
cuve mobile au fond de laquelle se trouve une faible quantité d’azote liquide. La cuve mobile ne doit
pas contenir une quantité trop importante d’azote liquide et d’échantillon pour assurer une meilleure
manipulation de la cuve sur roulettes. On veillera à limiter la perte de froid en ouvrant le moins
souvent possible le couvercle de la cuve. Un cylindre d’azote liquide sous pression à disposition dans
le camion permettra de remplir la cuve en cas de besoin, notamment en période de grande chaleur. Les
conditions de transport veilleront à assurer la meilleure stabilité possible, le frein des roulettes de la
cuve devra être bloqué durant le transport.
La fiche de renseignement est remplie sur le terrain ainsi que l’étiquette prévue pour résister au froid
accompagnant l’échantillon. Afin de limiter les contaminations croisées et interversion de matrices, les
campagnes de prélèvement porteront sur une seule matrice à la fois.
NB : il pourra être envisagé de graver les bacs en inox pour indiquer chaque matrice (21 matrices
différentes destinées à la cryoconservation hors transport en cryoconservateur).
Déchargement
La cuve mobile est déchargée à l’aide d’un chariot élévateur sur l’aire de déchargement et déplacée
dans le hall de réception assurant ainsi la conservation de la chaîne du froid.
NB : si un autre prélèvement doit avoir lieu, la cuve mobile vide en attente dans le hall de réception
sera placée dans le camion après que celui-ci ait été nettoyé.
Identification, Contrôle des échantillons et de leur caractérisation
Cette étape vise le contrôle de l’intégrité du contenant et de la fiche signalétique (de suivi de
l’échantillon).
Le technicien responsable de la réception s’assure :
de recevoir ou d’avoir la fiche signalétique à la réception des échantillons ;
que les contenants soient bien étiquetés ;
que les contenants soient conformes et en bon état.
Enregistrement des échantillons
Le technicien enregistre dans la base de données la réception de l’échantillon avec sa signalétique.
Entreposage temporaire de la cuve mobile
Dès l’arrivée dans le hall de réception, il faut reconnecter la cuve mobile à l’aide d’un ordinateur de
pré-réglage et au circuit d’azote liquide pour la remplir (attention, l’échantillon restant toujours au-
dessus de l’azote liquide). Une fois remplie, la cuve est déconnectée et est donc libre de mouvement.
L’échantillon peut être conservé jusqu’à plusieurs jours dans cette cuve avant traitement.
Nettoyage du camion
Le technicien nettoie le camion si nécessaire sur l’aire réservée à cet effet (aire de lavage).
Préparation des étiquettes et de la localisation finale des aliquotes/échantillons fils
Le technicien prépare et imprime, sur le bureau du hall de réception des échantillons, les 200
étiquettes à code-barres des aliquotes de l’échantillon père qui seront préparés et divisés en salle
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propre (2 kg donnent 200 tubes de 20 ml contenant 10 mL d’échantillon). Il place les étiquettes dans
un sac en vue de les transporter dans la salle propre.
Le technicien détermine l’emplacement dans les cuves de conservation cryogénique (dans la salle de
conservation cryogénique) des aliquotes à partir de l’application/Base de données et prépare le rack de
rangement adhoc (à étiqueter).
7.3.4 Préparation des échantillons broyés et cryogénisés
Cette étape se déroule en conditions propres (ISO5). L’état de propreté est contrôlé en permanence à
l’aide d’un compteur à particules ;
Consignes à respecter pour travailler dans une salle propre
Dans une « Salle propre », l’air, les équipements, les paillasses, le personnel, et les documents
décrivant les protocoles de traitement sont tous des sources potentielles de contamination. L’air peut
contenir des vapeurs d’éléments contaminants aussi bien que des particules de poussières, de cendres
de cigarettes, des gaz d’échappement et particules des véhicules. La cendre de cigarette contient des
taux relativement élevés de composants cadmium et organiques. La fumée de cigarette contient
également des quantités de traces de centaines de composants organiques. Les équipements et les
surfaces de travail peuvent être contaminés avec des produits chimiques utilisés pour le nettoyage, du
sel et des huiles liés au contact humain. L’un des contaminants couramment introduit par l’individu
vient des bijoux en or. Les gants en vinyle utilisés doivent être changés fréquemment car ils sont
facilement contaminés. Par exemple, prendre un stylo pour enregistrer un poids d’échantillon, saisir
une bouteille en téflon, ajuster ses lunettes, toucher son visage, toucher la surface d’un sac qui
contient des morceaux ou sac en Teflon contamine les gants. Par conséquent, des précautions doivent
être prises à tout moment lorsqu’on se trouve en salle propre.
Des précautions extrêmes doivent être prises lorsqu’on travaille dans des salles propres pour prévenir
d’une éventuelle contamination des échantillons ; par conséquent, les précautions suivantes doivent
être suivies avant d’entrer dans le SAS de la salle propre :
Ne pas utiliser de substances cosmétiques (rouge à lèvres, parfums à base d’alcool, produits
après-rasage)
Eviter les vêtements contenant beaucoup de fibres, tels que les pulls, cols roulés, vêtements
râpés, ou tout vêtement qui a été porté dans un environnement poussiéreux.
Ne pas apporter d’éléments pouvant accroître la contamination, tels que des crayons à papier,
des bouteilles chimiques sales, des serviettes en papier, des boîtes en carton, des produits en
papier, ou tout autre produit.
Ne pas fumer, ne pas mâcher de chewing-gum ou tabac, ne pas apporter de nourriture ou de
boisson, ou d’effet personnel.
Ne pas utiliser de crayons à papier ou de gommes, mais uniquement des stylos à bille.
Entrée dans la salle propre avec les échantillons
Le technicien amène la cuve mobile « sale » contenant l’échantillon père dans le SAS de la salle blanche
ainsi que le sac contenant les étiquettes. Il décontamine la cuve en la nettoyant à l’aide d’eau
déminéralisée (par échange d’ions, passage à travers une colonne). Ensuite, il se prépare à entrer dans
la salle blanche en suivant les consignes suivantes.
Les actions ci-dessous (dans un ordre numérique) doivent être suivies dans le SAS avant de rentrer
dans la salle propre.
1. Se laver les mains abondamment avant de rentrer dans le SAS.
2. A l’entrée du SAS, essuyer ses chaussures sur le paillasson « adhésif » afin d’en ôter le plus de
particules possible.
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3. Enfiler la charlotte, et s’assurer que les cheveux ne dépassent pas.
4. Choisir une combinaison à la bonne taille et l’enfiler en s’assurant que la charlotte est bien
maintenue à l’intérieur de la combinaison une fois que celle-ci est fermée.
5. Mettre des sur-bottes jetables couvrant à la fois les chaussures et le bas de la combinaison.
6. En cas de barbe et/ou moustache, placer un couvre-barbe par-dessus le bonnet.
7. Mettre des gants et des lunettes de protection.
8. Se placer sur le second paillasson adhoc et entrer dans la Salle propre.
Passage dans la salle blanche
Le technicien place le mortier et pilon dans la cuve mobile contenant de l’azote liquide et l’échantillon
pour les refroidir.
Le technicien prépare les 200 flacons de 20 mL (flacons rangés dans une armoire dans la salle blanche)
et colle les étiquettes à code-barres sur une paillasse.
L’échantillon est sorti du bac en inox et placé dans le mortier en céramique, préalablement refroidi. A
l’aide du pilon en céramique préalablement refroidi, le technicien réduit manuellement l’échantillon en
petits morceaux d’environ 1 cm. Il peut être nécessaire de préparer l’échantillon sur un plateau en
acier inox plus grand ou dans la boîte en inox dans laquelle l’échantillon est conservé.
Cryobroyage
Les échantillons d’environ 2kg seront cryobroyés dans le gros cryobroyeur (PALLA VM-KT). Certains
échantillons de petite taille (il est parfois difficile de prélever de grandes quantités sans détériorer le
milieu naturel comme par exemple le lichen, les moules d’eau douce, les écrevisses…) sont traités
dans de petits cryobroyeurs.
1. Remplir d’environ deux tiers le cylindre du cryobroyeur avec les billes de broyage (25 mm ø).
2. Assembler les différentes pièces du cryobroyeur et serrer fermement toutes les vis.
3. Refroidir le broyeur et le doseur (d’échantillon) avec de l’azote liquide pendant au moins deux
heures jusqu’à une température inférieure à -170°C.
4. Doser l’échantillon avec le doseur allumé (appareil associé au broyeur) ; attendre une minute
avant d’allumer le broyeur lui-même (broyer à vide peut engendrer la dispersion de particules
de titane si le broyeur est en titane). Lorsque on dispose d’un excédent d’échantillon
(exemple : sur 3 kg d’échantillon, 2 kg sont réellement nécessaires pour les 200 tubes), broyer
une première partie de l’échantillon puis jeter dans la poubelle à déchets organiques le broyat
pour limiter une contamination potentielle. Le broyage fonctionne jusqu’à obtenir la taille de
particules recherchée (90% des particules inférieures à 200 µm). Le reste de l’échantillon doit
être placé dans le bac en inox et refroidi avec l’azote liquide. Si la température à la fin d’un
broyage est au-dessus de -130°C, le broyeur et le doseur doivent être refroidis de nouveau à
des températures inférieures à -170°C avec de l’azote liquide. Le broyat est placé dans un bac
en inox qui est refroidi (avec de l’azote liquide).
NB : prévoir distribution d’azote liquide dans le cryobroyeur pendant l’opération.
Séparation/Distribution de l’échantillon cryobroyé dans les flacons
Le technicien répartit son broyat dans environ 150 à 200 flacons, étiquetés, fermés (échantillons fils).
Attention, on veillera à ne pas fermer hermétiquement le flacon de façon à laisser la possibilité à
l’azote gazeux de s’échapper en cas de réchauffement et prévenir une explosion du flacon.
Contrôle granulométrique aléatoire d’un flacon
Juste après le broyage, la granulométrie de l’échantillon est contrôlée. Cette analyse est menée en
utilisant l’eau comme milieu dispersant (ajouter 30% de 2-propanol pour les échantillons non
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végétaux). Le technicien de la salle propre appelle son collègue (interphone ou autre moyen d’appel)
pour prendre en charge dans le SAS le flacon à contrôler. Ce technicien transporte le flacon dans la
salle de contrôle des échantillons (échantillon considéré perdu).
Le flacon d’échantillon broyé est placé dans le granulomètre (analyseur de la taille des particules). Les
résultats sont comparés avec les contrôles d’échantillons de même type et traités dans les mêmes
conditions les années précédentes. Le résultat d’analyse est communiqué au technicien de la salle
propre pour connaître la suite des opérations (nouveau broyage nécessaire ou pas) et enregistré dans
la base de données.
Il serait préférable de placer le granulomètre (diffraction laser ou diffusion de la lumière) en dehors des
la salle propre pour éviter d’avoir un ordinateur et une imprimante (accompagnant l’appareil de
mesure) dans cette salle.
Sortie de la salle propre
Lorsque le technicien sortira de la salle propre (à la fin de la préparation), il suivra les instructions
suivantes :
1. Entrer dans le SAS, enlever les gants et les jeter dans la poubelle mise à disposition.
2. Enlever le couvre-barbe, si nécessaire, et le jeter dans la poubelle.
3. Enlever le bonnet et vérifier toute salissure importante ou endommagement. S’il est sale ou
endommagé, le jeter dans la poubelle. S’il est propre, le pendre au crochet ou patère mis à
disposition.
4. Enlever les couvre-chausse et vérifier de nouveau tout endommagement ou salissure excessive.
En cas de salissure ou endommagement, jeter les couvre-chausses dans la poubelle, en
revanche s’ils sont propres, les placer à côté ou sur le meuble de rangement des fournitures.
5. La combinaison est placée sur des patères en vérifiant sa propreté.
Nettoyage du cryobroyeur
Le technicien apporte les pièces détachées du cryobroyeur à nettoyer dans la salle de surgélation dans
laquelle se trouve les équipements de nettoyage (lave-vaisselle, bac acide). Puisque les échantillons
homogénéisés sont destinés à des analyses d’éléments (ultra)traces et composés organiques, il est
essentiel d’éviter toute contamination des échantillons. Tous les appareils et contenants utilisés
doivent être nettoyés avant usage avec des solvants ultra-pures (par exemple éthanol et/ou de l’eau
désionisée/déminéralisée).
Avant d’être nettoyés, les appareils doivent être revenus à température ambiante. Les pièces détachées
du cryobroyeur sont nettoyées dans une machine à laver la vaisselle de laboratoire (à température de
90°C environ).
Si un certain nombre d’échantillons similaires sont traités à la suite des uns des autres en provenance
d’un même site, le cryobroyeur peut être nettoyé manuellement ou être vidé avant de recevoir
l’échantillon suivant.
Il faudra prévoir une armoire à produits chimiques (pour nettoyer le cryobroyeur et les autres éléments)
dans la salle propre. Une étuve est également disponible pour décontaminer le petit matériel (mortier,
pilon, flacons) si nécessaire.
Enregistrement des données
Toutes les données rattachées à un échantillon doivent être renseignées. L’échantillon est identifié au
moyen d’un code établissant le type d’échantillon (père ou fils), l’année et la localisation du
prélèvement et correspond au système de codification des échantillons de l’écothèque. Pour chaque
échantillon traité, le poids doit être enregistré avec une précision de 0,1 g avant et après traitement.
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Archivage des échantillons dans la salle de conservation cryogénique
Les 200 flacons sont placés dans la cuve mobile et transportés dans la salle de conservation
cryogénique en passant par le SAS. Le technicien retire les flacons de la cuve mobile propre et les place
dans le rack de rangement de la cuve de conservation cryogénique. Il replace la cuve mobile « propre »
dans le SAS de la salle propre.
Il faut compter 5000L d’azote liquide pour 10 cuves cryogéniques. Les échantillons sont placés au-
dessus de l’azote liquide (au fond de la cuve). Les échantillons ne doivent pas baigner dans l’azote
liquide mais être situés dans la phase gazeuse au-dessus pour éviter un risque de contamination.
D’après les données fournies par les fabricants, le taux d’évaporation par jour est approximativement
de 1% du volume d’azote liquide contenu dans une cuve fermée (donc approximativement 14L pour
une cuve de 1400L environ 20L d’azote liquide par jour en fonction du nombre
d’ouvertures/fermetures de la cuve). Lorsque le niveau minimum est atteint, la valve solenoïde s’ouvre
automatiquement et la cuve est remplie avec l’azote liquide en provenance du séparateur phase
gazeuse/liquide (placé juste après le tank à l’entrée du bâtiment). L’approvisionnement manuel de la
cuve cryogénique en azote liquide doit être également possible.
7.3.5 Cas particulier du transport en cryoconservateur
Ce cas concerne les échantillons liquides ou mous (foie, chair de poisson) prélevés par des agents
extérieurs à l’Andra à l’aide de kits de prélèvement préparés par l’Andra (tels que les chasseurs et
pêcheur formés à cette pratique).
NB : il pourra également être envisagé de former les exploitants agricoles pour des matrices telles que
les œufs, le miel, etc…
Les échantillons arrivent par véhicule placés depuis le terrain dans des bonbonnes contenant de l’azote
liquide au fond (échantillons homogènes en petite quantité placés dans un flacon au-dessus de l’azote
liquide) sur l’aire de déchargement. La (es) bonbonne(s) sont placées sur le chariot de transport et
acheminée(s) jusqu’au bureau du hall de réception des échantillons. Elles sont contrôlées et
enregistrées. Les cryoconservateurs peuvent être entreposés pendant plusieurs jours avant traitement
(chambre froide).
Lors de l'utilisation d'un cryoconservateur pour transporter les échantillons du lieu de prélèvement
jusqu'à l'écothèque, on utilise un flacon décontaminé en PFA (Teflon-PFA désigne le perfluoroalkoxy
(PFA), un copolymère translucide possédant des propriétés semblables au PTFE) pour stocker
l'échantillon. Avant le cryobroyage, le flacon est cassé au moyen d'un marteau plastifié. Les blocs
d'échantillon sont récupérés pour le broyage.
Equipement Modèle Quantité Localisation
Récipient de
cryoconservation
(bonbonne)
Froilabo-SC16/11 (16
litres)
5 Véhicule de
prélèvement
Bonbonnes
transportables
7.3.6 Cas particulier des sols
Les sols et matières en suspension ne sont pas cryobroyés mais séchés en étuve, broyés à la main puis
tamisés (<2mm), quartés dans la salle de préparation en sec (voir § 7.1) avant conservation directe
dans l’azote liquide dans des contenants en verre 100 mL. Des cuves et des racks leur seront dédiés
7.3.7 Maintenance
Le système de conservation cryogénique doit être vérifié une fois par jour (contrôle visuel des cuves
cryogéniques, et contrôle informatique). Le tank extérieur d’azote liquide doit être rempli
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régulièrement (une fois par semaine en général). Avant chaque période de vacances scolaires, il est
particulièrement important de s’assurer que la quantité d’azote liquide est suffisante pour la période
considérée.
Le contrôle informatique des niveaux et les reports d’alarmes doivent être sauvegardés à intervalles
réguliers.
Il est recommandé de faire inspecter par un contrôleur extérieur l’ensemble du système de distribution
d’azote liquide une fois par an. La fonction de tous les composants doit être vérifiée. Cela inclut par
exemple la vérification et l’ajustement des capteurs de niveau d’azote liquide dans les cuves
cryogéniques, et un exercice de sécurité avec alarme doit être réalisé.
7.3.8 Consignes de sécurité
7.3.8.1 En exploitation normale
La peau peut être brûlée par le froid par le contact direct avec l’azote liquide ou avec des contenants
ou des tuyaux renfermant ou transportant de l’azote liquide. Les blessures provoquées sont similaires
à celles des brûlures (i.e inflammation, enflure, cloque) ainsi que des dommages sévères des tissus.
L’azote liquide peut également provoquer des dommages permanents aux yeux. Le gaz froid, plus
lourd que l’air, s’accumule au niveau du sol, et peut déplacer de l’oxygène dans les pièces basses. Un
litre d’azote liquide produit approximativement 650 litres de gaz. Lorsqu’une concentration de plus de
85% dans l’air est atteinte, des déficiences en oxygène apparaissent dont les symptômes sont
l’engourdissement, des nausées, une augmentation de la pression sanguine et des difficultés à
respirer. Des concentrations de 88% et plus conduisent à la perte de conscience immédiate et au risque
d’asphyxie.
Les propriétés de certains matériaux peuvent varier de façon importante lorsqu’ils atteignent de très
basses températures : des matériaux rigides peuvent devenir friables, des tuyaux flexibles peuvent
devenir extrêmement durs. À température de la pièce, l’azote liquide s’évapore et peut générer de
fortes pressions: des contenants non prévus à cet effet peuvent exploser. La pression peut projeter le
bouchon d’un contenant où celle-ci n’a pas été abaissée. Lorsque l’azote liquide entre directement en
contact avec une surface à température ambiante, il se met à bouillir. Il peut y avoir des fortes
projections.
MESURES DE SECURITE ET PROCEDURES
Toute personne manipulant de l’azote liquide doit avoir reçue une formation à cet effet.
L’azote liquide doit être transporté et manipulé uniquement dans des récipients cryogéniques
adaptés ou dans appareils résistants au froid.
Ne jamais manipuler de grandes quantités dans des petites salles peu ventilées. Toujours
éviter le contact entre l’azote liquide ou gaz et la peau et les yeux.
Toujours porter des vêtements de protection, des chaussures imperméables, des gants et des
lunettes de protection.
Lorsque le travail se déroule dans des pièces confinées ou insuffisamment ventilées, une
seconde personne doit être présente pour à l’extérieur de la zone de danger afin de sonner
l’alarme si nécessaire.
7.3.8.2 En cas d’urgence vis-à-vis des niveaux d’azote
Il faut s’assurer d’une cuve disponible et opérationnelle (avec azote liquide) pour le stockage
cryogénique de secours. En cas de coupure électrique pendant plusieurs heures (alerte des personnes
d’astreinte par le poste de garde sur leur portable), les cuves doivent être remplies manuellement par
les personnes d’astreinte formées (distribution d’azote par gravité sans apport d’électricité).
Un contrat avec le fournisseur doit être prévu afin de pouvoir être approvisionné en azote liquide en
cas de problème.
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En cas de problème ne pouvant pas être résolu par le personnel d’astreinte, le service de sécurité de
l’entreprise responsable de la maintenance du réseau de distribution d’azote liquide doit être alerté.
Tous les incidents d’exploitation doivent être scrupuleusement rapportés au responsable de la
conservation des échantillons et enregistrés dans la base de données et liés à chaque échantillon
conservé.
En cas de départ de feu, l’azote n’est pas inflammable mais il convient de prendre les mesures
appropriées dans l’entourage. Si un incendie ne peut pas être éteint immédiatement, quitter la pièce
immédiatement. Ne jamais essayer d’éteindre une flamme avec de l’azote liquide.
En cas de dégagement de quantités importantes d’azote, prévenir toutes les autres personnes, quitter
la zone de danger, et n’y rentrer qu’avec un équipement spécial. Si possible, repérer la fuite. Ne pas re-
rentrer dans la zone de danger sans équipement de sécurité et avant que la pièce n’ait été ventilée
abondamment. Si nécessaire, mesurer la concentration d’azote dans l’air.
En cas d’asphyxie, sortir la personne de la pièce immédiatement. Si nécessaire, aider à la respiration
avec un masque ou un sac. Chercher une assistance médicale.
En cas de contact avec la peau ou l’œil : ne pas bouger ou toucher ou frotter les parties du corps
gelées. Dégeler avec précaution avec de l’eau froide à l’aide du rince-œil et/ou de la douche de
décontamination si nécessaire. Couvrir avec une compresse stérile sèche. Consulter immédiatement un
médecin.
7.3.9 Nettoyage
Une attention particulière doit être apportée au nettoyage des installations de la salle propre en
particulier des produits utilisés pour éviter toute contamination. Ces produits peuvent/doivent être de
l’eau désionisée, du VAI DECON-AHOL* Sterile WFI Decontaminant Solution (fournisseur Fisher
Scientific). Toutes les portes, fenêtres, murs, sol, paillasses doivent être soigneusement époussetés et
nettoyés (avec des tissus spécifiques légèrement humidifiés avec ces produits) et séchés.
Ne pas nettoyer les filtres THP mais seulement les grilles de protection.
7.4 Supervision des opérations (contrôle commande)
Enregistrement en continu de différents paramètres avec report d’alarme sur poste de garde.
Cf. 6.4.1