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Direction des lieux contamins

Version du 27 juillet 2016

Guide de caractrisation physicochimiquede ltat initial des sols avant limplantation

dun projet industriel

quipe de ralisation

Coordination et rdaction

- Johanne Laberge

Collaboration

- Bernard Gaboury

- Andr Paquet

- Veronika Varfalvy

Mise en page et rvision linguistique

- Chantal Fortin

Rfrence bibliographique

Ministre du Dveloppement durable, de lEnvironnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MDDELCC). Guide de caractrisation physicochimique de ltat initial des sols avant limplantation dun projet industriel, 2015, 26 p.

Ce document peut tre consult sur le site Web du MDDELCC : http://www.mddelcc.gouv.qc.ca/.

Dpt lgal 2016 Bibliothque et Archives nationales du Qubec ISBN 978-2-550-76387-1 (PDF)

Tous droits rservs pour tous les pays.

Gouvernement du Qubec - 2016

http:http://www.mddelcc.gouv.qc.ca

TABLE DES MATIRES

1. GNRALITS ................................................................................................................. 1

2. CARACTRISATION INITIALE ............................................................................................. 1

2.1 Caractrisation dun terrain avec un historique dutilisation ........................................ 1

2.2. Caractrisation dun terrain sans historique dutilisation ............................................. 2

2.2.1 Dtermination des limites de la zone dtude............................................................................2

2.2.2 Recherche dinformations existantes.........................................................................................2

2.2.3 laboration dun plan de caractrisation ...................................................................................3

2.2.4 Procdure dchantillonnage .....................................................................................................7

2.2.5 Programme dassurance et de contrle de la qualit (AQ/CQ) .................................................7

2.2.6 Analyse des chantillons ...........................................................................................................8

2.2.7 valuation de la prsence de gaz interstitiels dans les sols......................................................8

2.2.8 valuation de la radioactivit.....................................................................................................8

2.2.9 Cartographie et coupes stratigraphiques...................................................................................9

2.2.10 Interprtation des rsultats ........................................................................................................9

2.2.11 Contenu du rapport..................................................................................................................11

3. CONSERVATION DES DONNES .............................................................................................12

4. RFRENCES ......................................................................................................................12

ANNEXE I ................................................................................................................................13

ANNEXE II ...............................................................................................................................19

iii

Ministre du Dveloppement durable, de lEnvironnement et de la Lutte contre les changements climatiques iv

Caractrisation physicochimique de ltat initial des sols avant limplantation dun projet industriel

1. GNRALITS

La caractrisation physicochimique de ltat initial des sols est ralise dans le but de dterminer ltat dun terrain avant limplantation dune nouvelle activit industrielle. Linformation recueillie permet linitiateur dun projet dtablir ltat du terrain avant que les impacts potentiels de son projet ne le modifient. La caractrisation initiale des sols est ralise avant le dbut des travaux damnagement.

Toute caractrisation de terrain doit dbuter par une recherche historique visant connatre son utilisation antrieure. Pour ce faire, une tude de caractrisation de phase I, telle que dcrite dans le Guide de caractrisation des terrains, doit tre ralise. Linformation recueillie la phase I permettra de moduler les travaux requis la phase II en fonction de la prsence ou non dactivits anthropiques ralises sur le terrain. Si, dans le pass, le terrain a support une activit anthropique prsentant un potentiel de contamination des sols, la procdure prsente pour la ralisation de la phase II dans le Guide de caractrisation des terrains doit tre suivie, et le prsent guide ne sapplique pas. Dans le cas contraire, la procdure du prsent guide est recommande.

Ce dernier se veut donc un outil daccompagnement pour dterminer ltat initial dun terrain, par exemple, lors du dpt dun projet industriel soumis la procdure dvaluation et dexamen des impacts sur lenvironnement. Ce document peut aussi tre utilis comme rfrence dans le cadre de projets majeurs pour lesquels un promoteur ou le Ministre considrent quune telle caractrisation des sols pourrait tre pertinente.

Les donnes dune caractrisation initiale des sols peuvent tre utilises comme rfrence, entre autres la suite de la fuite ou du dversement dune matire dangereuse ou lors de la fermeture dune industrie minire (Directive 019). Les rsultats de la caractrisation initiale peuvent aussi tre utiliss des fins de comparaison avec les rsultats de la caractrisation effectuer lors de la cessation dfinitive dune activit (article 31.51 de la Loi sur la qualit de lenvironnement [LQE]) appartenant lune des catgories numres lannexe III du Rglement sur la protection et la rhabilitation des terrains (RPRT).

2. CARACTRISATION INITIALE

La caractrisation initiale permet dtablir la qualit des sols avant la ralisation dun projet industriel susceptible de laffecter par le rejet de contaminants ou de matires dans lenvironnement. La caractrisation dun terrain doit tre ralise par un professionnel du domaine des sols. La caractrisation initiale des sols varie selon que le terrain a fait lobjet ou non dune utilisation historique ou quil est susceptible davoir t contamin par des particules arotransportes provenant dactivits voisines.

2.1 Caractrisation dun terrain ayant un historique dutilisation

Si ltude de caractrisation de phase I a rvl que le terrain est ou a t utilis dans le pass et quen fonction des activits qui y sont ou qui y ont t ralises, celui-ci est susceptible dtre contamin, le promoteur doit plutt se rfrer au Guide de caractrisation des terrains disponible sur le site Web du Ministre pour la ralisation dune tude de caractrisation de phase II ou III, selon le cas.

1

2.2. Caractrisation dun terrain sans historique dutilisation

Lorsque le terrain ne prsente aucun historique dutilisation et quil nest pas susceptible davoir t contamin par des activits anthropiques, la caractrisation initiale permet de dresser un tableau reprsentatif des caractristiques physicochimiques des sols de chacune des couches qui constituent les dpts meubles.

La teneur de fond naturelle, ou fond pdogochimique local , reprsente la concentration dun lment chimique ou dune substance dans le sol rsultant de lvolution des processus gologiques, selon la composition minralogique de la roche mre (pdologie naturelle) en dehors de tout apport dorigine humaine. Il sagit de ltat initial environnemental.

2.2.1 Dtermination des limites de la zone dtude

La zone dtude est dfinie comme laire pour laquelle la ou les valeurs de teneur de fond doivent tre estimes. Il sagit de laire o les chantillons de sols devront tre prlevs.

Pour la dtermination des limites de la zone dtude, il est recommand de procder de la manire suivante :

- Dterminer et localiser sur une carte les limites de la proprit ainsi que laire dtude locale.

Cette aire est dfinie comme la zone o les infrastructures et les activits du projet industriel seront situes et dans laquelle la cartographie dtaille du milieu (cosystmes terrestre et aquatique) est effectue . Cest la zone o se drouleront lensemble des activits projetes (et o se trouveront les lments ncessaires la ralisation du projet, dont les routes daccs, les bancs demprunt et les zones dentretien et de ravitaillement des quipements) et elle devrait circonscrire lensemble des effets directs et indirects du projet sur les milieux biophysiques et humains. Si ncessaire, laire dtude peut tre compose de diffrentes zones dlimites selon les impacts tudis;

- Dlimiter, selon le cas, les zones lextrieur de laire dtude locale (laire dtude largie) qui pourraient aussi tre affectes par les activits futures.

Une caractrisation des sols de surface est recommande dans laire dtude largie, qui couvre gnralement un rayon de un kilomtre autour de laire dtude locale. Selon le cas, cette zone peut tre plus large si une valuation du potentiel de dispersion de contaminants arotransports lis aux infrastructures du projet le requiert. Dans ce cas, sa dimension devrait tre dtermine par modlisation en fonction de la direction des vents dominants, de la localisation de la source dmission et du taux dmissions atmosphriques. Par exemple, le relief escarp dune aire daccumulation de rsidus non recouverts pouvant entraner la migration de contaminants en aval topographique serait un lment considrer dans laire dtude largie.

2.2.2 Recherche de linformation existante

La consultation de linformation existante, dont une partie a pu tre obtenue lors de la ralisation de la caractrisation environnementale de phase I, permet de mieux prparer la campagne dchantillonnage des sols. Par consquent, il est recommand de :

- Rechercher linformation disponible sur la rgion ou sur la localit concernes (rapports gotechniques, cartes des dpts meubles et cartes gologiques, tudes pdologiques, rapports hydrogologiques, photographies ariennes, etc.).

Ministre du Dveloppement durable, de lEnvironnement et de la Lutte contre les changements climatiques 2


Linterprtation de cette information permet dobtenir une premire approximation de lpaisseur des dpts meubles, de la position et de la nature du roc, de la profondeur de la nappe deau souterraine ainsi que de la constitution des diffrentes couches pdologiques ou stratigraphiques susceptibles dtre prsentes dans laire dtude;

- Raliser une cartographie dtaille des dpts meubles et des affleurements rocheux prsents dans la zone dtude locale.

Cette cartographie prsentera le relief, la distribution des dpts de surface dans lespace, la topographie, les cours deau et les conditions de drainage. Ces renseignements seront utiles pour orienter le plan de caractrisation des sols. Diffrents logiciels de cartographie peuvent tre utiliss pour raliser la cartographie, par exemple ArcGIs ou PurVIEW.

- Utilisation de donnes existantes

Il est possible dutiliser des rsultats danalyse de sols provenant dtudes de caractrisation antrieures de la zone dtude et de les ajouter la banque de donnes qui sera produite lors de la nouvelle campagne dchantillonnage. Cependant, les donnes antrieures doivent tre compatibles avec les nouvelles donnes; elles doivent donc tenir compte de linformation disponible, comme les coordonnes gographiques et les mesures dlvation (X, Y, Z), les intervalles dchantillonnage (profondeur), la description de la nature des sols, le type dchantillon (ponctuel ou compos) et les mthodes danalyses employes. noter que les rsultats danalyses qui indiquent la prsence dune contamination anthropique ne peuvent tre utiliss.

Il est important de considrer la distribution spatiale des points dchantillonnage. Une distribution spatiale ingale au sein dune zone peut entraner des estimations biaises des paramtres de distribution de frquence en raison dune surestimation de certaines parties de la zone dtude. Une bonne couverture de lensemble de cette zone est recommande, et le fait dajouter des donnes antrieures ne doit pas avoir pour effet de biaiser les rsultats.

2.2.3 laboration dun plan de caractrisation

Il est recommand dlaborer un plan de caractrisation qui couvre toute laire dtude. Le cas chant, un plan de caractrisation pourrait aussi tre ralis pour laire dtude largie. La procdure prconiser pour la caractrisation de chacune de ces aires est la suivante :

Caractrisation de laire dtude locale :

- Dfinir les limites de laire dtude locale de la faon la plus dtaille possible en dterminant les coordonnes gographiques (X, Y) des points qui dlimitent le pourtour de la zone et en localisant les composantes du milieu telles que les milieux humides, les plans et cours deau, les affleurements rocheux, etc.;

- Pour laire dtude locale, raliser des sondages (tranches ou forages) le long de transects traversant le terrain, minimalement selon deux droites perpendiculaires, dans le but de raliser deux coupes stratigraphiques (voir les figures 1, 2 et 3).

Le transect principal devrait tre trac selon un azimut1 qui permet de recouper les diffrentes couches de dpts meubles. Le nombre de sondages et lespacement entre chacun dpendent de la rgularit de la stratigraphie des sols. Dans le cas o les sols de surface sont de natures diffrentes, un sondage par type de sol devra minimalement tre prvu. Si les sols de surface

1 Lazimut reprsente langle form par un axe horizontal par rapport au nord de la carte. Cet angle est choisi en fonction de la topographie, de la gomorphologie et de la gologie du terrain pour orienter les profils et coupes stratigraphiques raliser.

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sont de mme nature le long du transect, les sondages pourraient tre faits, par exemple, aux extrmits, au centre, au tiers et aux deux tiers de chaque transect (voir la figure 1). Pour de trs grands terrains (par exemple, une proprit minire), une variabilit des concentrations peut tre attribue la distance. Dans ces cas, un plus grand nombre de sondages serait requis, mme si la nature des sols est relativement homogne, et ce, pour que les concentrations soient reprsentatives de toute laire dtude locale;

- Ajuster le plan dchantillonnage en fonction des couches de sols prsentes selon la profondeur.

Si les profils sont similaires selon des stratigraphies continues dun sondage lautre, il nest pas ncessaire de raliser des sondages intermdiaires pour prciser la stratigraphie en place. Cependant, si les profils sont diffrents dun sondage lautre, il est recommand de vrifier les limites en procdant des sondages additionnels (srie 2 : sondages 6 et 11 de la figure 1) pour dfinir la continuit ou la discontinuit des couches (voir les figures 2 et 3);

- Complter le plan de caractrisation des sols avec une dizaine de stations dchantillonnage (sondages srie 3 de la figure 1) localises de faon alatoire dans chaque quadrant form par les droites des transects.

Il est reconnu dans la littrature scientifique quenviron 30 donnes par couche typique2 et par paramtre permettent de constituer un ensemble statistique reprsentatif pour tablir une teneur de fond (norme ISO 19258). Par consquent, la quantit de sondages devrait au moins permettre datteindre ce nombre.

Les chantillons sont prlevs chaque couche stratigraphique rencontre;

- Raliser les sondages ncessaires pour dcrire la stratigraphie des sols jusqu la profondeur laquelle les sols seront excavs ou remanis pour la ralisation du projet.

Par exemple, lors de lexcavation de tout le sol jusquau roc ou sur une profondeur dtermine par la mise en place dinfrastructures, la caractrisation considrera toutes les couches concernes. Cependant, si la profondeur dexcavation nest pas dj connue, les sondages peuvent se rendre au roc ou, si celui-ci est trop profond, sur une profondeur denviron trois mtres;

- Complter la stratigraphie de la zone dtude si des forages ont dj t raliss dans le terrain (par exemple, lors de leves gotechniques ou gophysiques pour la localisation du roc ou en prsence des puits dobservation pour le suivi des eaux souterraines).

Si le roc est trs profond, une approximation de sa profondeur pourrait tre ralise partir de donnes disponibles (forages dexploration minire ou mthode gophysique).

2 Une couche typique est une couche de sol particulire dfinie par un lment distinctif (ex. : sol organique, sable ou argile; podzol ou gleysol; horizon pdologique A ou horizon pdologique B; remblai de sol, labour ou dpt meuble non remani par lhomme; couche de matire rsiduelle distincte ou mlange un sol), qui est prsente de manire continue ou discontinue sur une paisseur plus ou moins variable, et dont la prsence est frquente dans lensemble ou dans une partie de laire dtude.



Caractrisation de laire dtude largie

Les autres zones, incluses dans la zone largie, devraient tre caractrises de manire permettre une connaissance approprie des couches susceptibles dtre altres par le projet. Par exemple, le plan dchantillonnage pour une contamination arotransporte suspecte comporterait le prlvement dchantillons composs de sol de surface selon des intervalles de profondeur (0-5 cm, 5-10 cm et 10-20 cm), comme le prconise le Guide de caractrisation des terrains. Lchantillon prlev dans la premire couche de sol (0-5 cm) ne devrait pas inclure la partie vgtale (herbe), mais contenir le sol o se trouve le systme racinaire.

Figure 1 : Carte de localisation des stations dchantillonnage en plan

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Figure 2 : Profil de la coupe A-A

Figure 3 : Profil de la coupe B-B



2.2.4 Procdure dchantillonnage

La procdure dchantillonnage suivante est propose :

- Noter la position de la station dchantillonnage laide dun GPS (coordonnes X et Y). tablir llvation de la surface du terrain o sera ralis un sondage;

- Prlever un chantillon pour chaque couche typique2 de sol ou pour chaque intervalle de profondeur de 50 centimtres maximum si des couches de 50 centimtres ou plus sont prsentes.

Dans une tranche, lchantillon de sol doit tre prlev chaque couche stratigraphique dans une paroi denviron un mtre de largeur. Dans un forage, lutilisation dun chantillonneur en continu est recommande. Lchantillon est prlev chaque couche, ou selon une paisseur maximale de 50 centimtres pour une couche de plus de 50 centimtres dpaisseur;

- Homogniser les sols, raliser un quartage si requis et mettre les chantillons prlevs dans un contenant;

- Dcrire chacune des couches (nature, paisseur, couleur, texture, granulomtrie, etc.) pour tablir le profil au droit du sondage et la coupe stratigraphique du terrain selon les azimuts retenus.

Dans la description des sols, il est recommand de prsenter les principales caractristiques physiques de ces derniers et leurs profils en fonction des caractristiques pdologiques, comme il est suggr de la faire lannexe I;

- Dcrire chaque chantillon prlev;

- Photographier la paroi des tranches prsentant les diffrentes couches et y indiquer lendroit o les chantillons ont t prlevs dans la paroi;

- Photographier les chantillons des couches typiques recoupes par les sondages;

- chantillonner les sols en respectant les mthodes prsentes dans chantillonnage des sols du Guide dchantillonnage des fins environnementales du Centre dexpertise en analyse environnementale du Qubec;

le cahier 5 danalyses

- Conserver les chantillons dans des contenants appropris pour le transport et respecter les dlais de conservation prescrits dans la version la plus rcente du document Modes de conservation pour lchantillonnage des sols (DR-09-02) du Centre dexpertise en analyse environnementale du Qubec.

Pour lanalyse des mtaux, les chantillons peuvent tre conservs (schs et tamiss) au-del des dlais de conservation indiqus pour dautres analyses ventuelles.

2.2.5 Programme dassurance et de contrle de la qualit (AQ/CQ)

Pour chaque campagne dchantillonnage des sols, il est ncessaire dinclure un programme dAQ/CQ couvrant les travaux effectus sur le terrain et en laboratoire, de manire assurer la validit des rsultats danalyse (voir la section 6 du cahier 5 et la section 3 du cahier 1 du Guide dchantillonnage des fins danalyses environnementales).

Il est recommand de prlever 10 % des chantillons en duplicata et de les analyser selon les mmes paramtres. La comparaison des deux sries de rsultats permet den faire une interprtation.

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2.2.6 Analyse des chantillons

Pour lanalyse des chantillons, il est recommand :

- De retenir les services dun laboratoire accrdit par le MDDELCC pour les paramtres analytiques choisis. Les analyses sont ralises sur la fraction des sols infrieure 2 millimtres. Les mthodes danalyse des sols sont les mthodes prescrites des fins environnementales afin danalyser la forme de mtaux selon le terme mtal extractible total ;

- De procder, pour chacun des sondages o il est ncessaire de dmontrer la prsence dune substance dorigine naturelle, lanalyse dun chantillon chaque couche typique recoupe pour tous les mtaux et mtallodes (groupe I des annexes I et II du RPRT et mtal extractible total), ainsi que pour les substances inorganiques et organiques susceptibles dtre dgages ou rejetes par les activits futures (groupe II des annexes I et II du RPRT et, sil y a lieu, radionuclides et groupes III XII des mmes annexes).

La limite de dtection de la mthode analytique devrait tre infrieure aux valeurs des critres A du Guide dintervention - Protection des sols et rhabilitation des terrains contamins (qui remplace la Politique de protection des sols et de rhabilitation des terrains contamins);

- De mesurer le pH, le taux dhumidit et le pourcentage de matires organiques des sols de chaque chantillon prlev pour permettre une meilleure interprtation des rsultats danalyses chimiques;

- Deffectuer des essais granulomtriques sur plusieurs chantillons dune couche typique pour en dterminer adquatement les caractristiques physiques;

- Dasscher, dhomogniser, de tamiser et de conserver dans de petits contenants les chantillons de sols prlevs reprsentant les couches typiques pour la vrification analytique ultrieure du contenu en mtaux et mtallodes. Le but est dviter davoir retourner sur le terrain pour raliser une campagne dchantillonnage supplmentaire et de ne pas retarder le projet.

2.2.7 valuation de la prsence de gaz interstitiels dans les sols

Dans des conditions gnratrices de biogaz, la caractrisation permettra dtablir la nature et la concentration de composs organiques volatils (mthane ou autres) dans les couches recoupes lors des sondages.

2.2.8 valuation de la radioactivit

Dans le cas dun projet minier, dexploration ou dexploitation gazire ou ptrolire, ou de toute autre activit susceptible de ncessiter des forages ou des excavations profondes, il y a lieu de constituer un profil lithologique du roc, lequel prsentera la profondeur et la nature de ce dernier. Pour les projets susceptibles de produire des dblais ou des boues de forage potentiellement radioactives, il est recommand de faire une vrification de la radioactivit initiale des sols ou du roc sur un nombre suffisant dchantillons reprsentatifs, conformment la section 2.2.3. Pour dterminer les concentrations naturelles, les radionuclides suivants doivent tre analyss en becquerels par kilogramme (Bq/kg) : uranium 238, radium 226 et plomb 210. Si ces radionuclides prsentent lquilibre sculaire, les rsultats sont satisfaisants. Dans le cas contraire, il faut ajouter des analyses de luranium 234, du thorium 230 et du polonium 210. Ces rsultats seront interprts de la mme faon que pour les autres paramtres chimiques prsents la section 2.2.10.



2.2.9 Cartographie et coupes stratigraphiques

Pour faciliter la description du terrain et des travaux de caractrisation qui ont t raliss, il faut prsenter en plan la topographie, lhydrographie, la gologie (localiser les zones daffleurements rocheux), la gomorphologie, les principaux dpts meubles, les donnes pdologiques ainsi que la localisation des sondages. Un plan prsentant les rsultats des substances dtectes chaque couche typique permet une meilleure interprtation des rsultats.

Des coupes stratigraphiques sont utiles pour identifier les couches typiques et pour dterminer leur continuit. Les coupes sont habituellement choisies selon les azimuts retenus ou en fonction de la plus grande densit de sondage (voir les figures 2 et 3).

La mise en plan des donnes et les coupes stratigraphiques sont facilites par lutilisation de logiciels de construction de cartes et de coupes stratigraphiques. Nanmoins, il est recommand de faire une vrification laide des profils des forages et des tranches pour sassurer de la qualit de linformation.

2.2.10 Interprtation des rsultats

Bien que le nombre de donnes soit variable en fonction de la dimension du terrain et de la variation de la stratigraphie des dpts en place, la banque de donnes devrait contenir environ 30 rsultats par couche typique et par paramtre pour constituer un ensemble statistique reprsentatif pour tablir une teneur de fond.

Pour dterminer les teneurs de fond naturelles par couche de sol du secteur caractris, il est recommand de suivre la procdure suivante :

1. Regrouper les rsultats

Linterprtation des rsultats danalyse se fait par couche typique de sol (sable, argile, till, etc.), reprsentant une population distincte pour toute laire dtude locale. Ce regroupement se fait sur la base des profils stratigraphiques et de la description des sols de chaque chantillon analys.

2. Validation des donnes

Il est suggr de faire un examen des donnes par type de sol (ex. : argile) et par paramtre (ex. : cuivre). Par exemple, les concentrations trs leves (donnes potentiellement aberrantes ou outlier ) devraient tre expliques. Les donnes aberrantes peuvent tre attribuables des erreurs de transcription ou des erreurs danalyse de laboratoire. Le cas chant, il faut de nouveau analyser les chantillons de sols pour confirmer les rsultats. Des rsultats levs pour diffrents paramtres dans un chantillon peuvent aussi rvler une anomalie gochimique, ce qui ncessiterait une certaine validation. Un rsultat considr comme non valable doit tre retir de la banque de donnes.

Lorsque la validit des rsultats est confirme, il est conseill de raliser une mise en carte des donnes pour chaque paramtre. Si un regroupement de concentrations plus leves est not, la zone concerne peut reprsenter une population indpendante, laquelle devrait tre considre part lors du traitement des donnes. Cette zone pourrait tre caractrise de faon plus prcise pour expliquer et dlimiter lanomalie.

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3. Traitement statistique des donnes

Si un rsultat est infrieur la limite de dtection de la mthode, le rsultat considr est gal la moiti de la limite de dtection.

Un traitement statistique des rsultats danalyse pour chaque type de sol et pour chaque paramtre peut tre fait en dterminant :

- La valeur minimale : la valeur la plus faible observe dans lensemble des donnes;

- La valeur maximale : la valeur la plus leve observe dans lensemble des donnes;

- Le premier quartile (Q1) : 25 % des donnes slectionnes sont infrieures cette valeur;

- La mdiane : 50 % des donnes slectionnes sont infrieures cette valeur;

- Le troisime quartile (Q3) : 75 % des donnes slectionnes sont infrieures cette valeur.

4. Calcul de la vibrisse

Comme la distribution des donnes provenant de rsultats danalyse de sols sajuste rarement une loi normale ou un log normal, il est recommand de dterminer la teneur de fond en se basant sur le calcul de la vibrisse suprieure3.

Le calcul de la vibrisse suprieure est recommand pour dterminer la concentration maximale qui sera considre comme naturelle pour chaque paramtre. Pour calculer la vibrisse, on multiplie la distance interquartile entre le troisime et le premier quartile par 1,5 et lon additionne le rsultat la valeur du troisime quartile, soit :

Vibrisse suprieure : ((Q3-Q1) 1,5) + Q3

Ainsi, la valeur de la vibrisse suprieure dtermine la concentration maximale qui sera considre comme une teneur de fond naturelle pour une couche stratigraphique typique. Un exemple de traitement de donnes est prsent lannexe II. Cet exemple donne les rsultats dchantillons pris dans la couche typique dargile prleve diffrents endroits dans le terrain de lexemple fictif de la figure 1 et rfre aux coupes correspondantes des figures 2 et 3.

Nanmoins, tous les ensembles de donnes pour un paramtre ne comportent pas ncessairement de variations importantes. Dans plusieurs cas, les vibrisses suprieures sont infrieures ou gales aux critres A (teneurs de fond). Les donnes pour lesquelles on observe des dpassements des critres A, B ou mme C (comme pour les paramtres Cu, Pb, Zn de lexemple) pourraient indiquer la prsence danomalies gochimiques naturelles, surtout si un regroupement spatial de donnes anomales caractrise un secteur. Cette situation peut indiquer la prsence d'une population diffrente (matriau diffrent par la lithologie d'origine ou par les processus pdologiques, etc.). Par consquent, lorsque des valeurs anormales (au-dessus de la vibrisse suprieure) sont mesures, une justification est requise pour pouvoir les considrer comme acceptables.

Tukey, J. W. Exploratory Data Analysis, Addison-Wesley, 1977.


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2.2.11 Contenu du rapport

Il est recommand dinclure les lments suivants dans le rapport :

- Nom du projet;

- Nom et coordonnes du propritaire du terrain;

- Nom de lauteur du rapport et date de production;

- Localisation de la proprit et de laire dtude locale, y compris les zones susceptibles dtre influences selon lhydrogologie et les retombes aroportes (plan indiquant les limites des zones et les coordonnes gographiques correspondantes).

Introduction :

- Description du projet et des impacts potentiels des activits prvues;

- Description et justification des paramtres retenus pour la caractrisation initiale.

Description de la mthodologie :

- Mthodologie de recherche documentaire ralise; liste des sources dinformation et documents consults;

- Mthodologie de caractrisation des sols.

Prsentation des rsultats :

- Description des contextes gologique, pdologique et gomorphologique;

- Plans prsentant les contextes topographique, gomorphologique, hydrographique, gologique (localisation des zones daffleurements rocheux et des principaux dpts meubles) et pdologique;

- Plans de localisation des sondages prsentant les rsultats des substances dtectes chaque couche typique;

- Profils et coupes stratigraphiques selon les axes traversant le terrain dans les azimuts retenus;

- Tableaux des rsultats danalyse et des rsultats de lvaluation statistique (indiquant notamment les limites de dtection, les units de mesure utilises et les rsultats indiqus comme non dtects );

- Explication de la mthode de validation des donnes et prsentation de justifications pour tous les retraits de donnes de la banque de donnes utilise pour le calcul de la vibrisse;

- Tableau des rsultats du programme dassurance et de contrle de la qualit;

- Interprtation des rsultats du programme dassurance et de contrle de la qualit;

- Interprtation des rsultats (dtermination des teneurs de fond naturelles des mtaux chacune des couches typiques);

- Signature de lauteur du rapport.

Annexes :

- Plans, cartes et photographies (ariennes ou autres);

- Copies des documents pertinents consults;

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- Rapports (journaux et fiches de description des couches stratigraphiques) de tous les forages et de toutes les tranches (puits dobservation, le cas chant);

- Certificats danalyses chimiques signs par un chimiste.

3. CONSERVATION DES DONNES

Le propritaire devrait conserver le rapport final, qui donne une image de ltat initial de son terrain, une copie de lensemble des documents et une copie des donnes recueillies au cours de la caractrisation initiale pour consultation ultrieure.

De plus, pour viter davoir raliser des campagnes dchantillonnage supplmentaires, il est recommand de conserver tous les chantillons de sols prlevs (schs, homogniss et tamiss 2 millimtres) dans des contenants, pour rpondre un ventuel besoin de vrification de rsultats anormaux ou pour faire des analyses complmentaires, principalement pour les mtaux. Les chantillons devraient tre conservs par le propritaire du terrain tant et aussi longtemps que les activits se poursuivent.

4. RFRENCES

- Renez, A. N, Garrett, R. G., et al. Using soil geochemical data to estimate the range of background element concentrations for ecological and human-health risk assessments , Geological Survey of Canada, Current Research, 2011.

- Baize, D. Les lments traces mtalliques (ETM) dans les sols, tout ce quil faut savoir, Orlans, INRA, 2007, 170 p.

- Tukey, J.W. Exploratory Data Analysis, Addison-Wesley, 1977.

- Villanneau, E. Dtection de valeurs anomaliques d'lments traces mtalliques dans les sols l'aide du Rseau de mesure de la qualit des sols , tude et gestion des sols, vol. 15, no 3, 2008, p. 183-200.

- ISO19258. Qualit du sol - Guide pour la dtermination des valeurs de bruit de fond, 2005.



ANNEXE I

Classification des sols

Pour la description des sols sur le terrain, lors de la ralisation de tranches ou de forages, il est recommand de se rfrer la classification gnrale suivante (MTQ, 2010), qui est base sur laspect textural des particules fines et sur la taille des particules.

Tableau 1 : Classification des sols

Classification Taille des particules

Argile < 0,002 mm

Silt 0,002 mm 0,08 mm

Sable 0,08 mm 5 mm

Gravier 5 mm 80 mm

Caillou 80 mm 300 mm

Bloc > 300 mm

Rf. : Transports Qubec. Guide de planification et de ralisation des tudes de reconnaissance de sols, 2010.

Pour une description plus dtaille des sols, il est recommand de se rfrer la norme ASTM D2488-00 et la classification granulomtrique (USCS-ASTM).

Un sol lintrieur dune mme unit stratigraphique peut prsenter diffrentes granulomtries. Le cas chant, il est recommand dutiliser les qualificatifs suggrs dans le tableau 2 pour mieux dcrire le sol.

Tableau 2 : Nom du sol en fonction des proportions des diffrentes composantes

Description Proportions

Traces 1 10 %

Un peu 10 20 %

Adjectif (ex. : sableux ou silteux) 20 35 %

Nom (ex. : sable ou silt) 35 50 %

Lidentification des sols en fonction des proportions de leurs diffrentes composantes permet de raliser une description visuelle plus reprsentative de la nature des diffrentes couches. La figure 1 prsente des schmas pour aider tablir lestimation du pourcentage des constituants dun sol.

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Figure 1 : Schma du pourcentage des constituants dun sol

Selon les proportions estimes des diffrents constituants dun sol, il est possible dattribuer un nom au sol qui constitue une couche stratigraphique et de faire une meilleure description dun chantillon de sol transmis pour lanalyse.

Le tableau 3 prsente des exemples de noms donner en fonction des diffrentes proportions de la granulomtrie du sol.

Tableau 3 : Exemples dappellation des sols en fonction de la proportion granulomtrique

Pourcentage de particules (%) Nom

Argile Silt Sable Gravier Caillou Bloc

30 60 10 Sable silteux avec un peu de cailloux

10 50 40 Sable et gravier avec traces de silt

70 30 Argile silteuse

Description des horizons stratigraphiques

Un horizon stratigraphique est dfini comme une couche de sol de granulomtrie ou de couleur homognes. Pour chaque horizon stratigraphique, il est recommand de dterminer :

Le type de sol en fonction de la taille des particules (texture) et de leurs proportions (voir les tableaux ci-dessus);

Lpaisseur;

Les limites entre les units stratigraphiques ou pdologiques (formes et nettet des limites voir la figure 2). Celles-ci peuvent tre :

- irrgulires (prsence de lunit avec dcalage, non continue);

- ondules (prsence de sinuosits);

- rgulires (limite approximativement parallle la surface du terrain);

- interrompues (limite discontinue, units stratigraphiques dveloppes dans des fissures ou dans des poches spares);

- lenticulaires (inclusion dune masse allonge dans le terrain);

- nettes (ou abruptes);

- graduelles (ex. : granulomtrie fine grossire dans une unit de sable);

- diffuses;



La couleur : la couleur est une proprit importante pour tablir lorigine gologique du sol. Elle doit tre tablie sur le sol humide. Les variations de couleur lintrieur dun horizon doivent tre notes;

La forme des grains de sable ou de gravier et la forme des cailloux et des blocs (ex. : arrondie, subarrondie, anguleuse ou subanguleuse);

Lodeur (hydrocarbures, soufre, matire organique, etc.);

La structure et lagencement des particules (alternance rgulire de couches argileuses minces et de couches plus silteuses ou sableuses ou gradation du sable fin grossier et du gravier, fissuration dans les argiles, surface de roc friable, etc.);

Lhumidit du sol (sec, humide ou satur);

La porosit (volume des sols occups par lair, leau et les organismes vivants [animaux et vgtaux]);

Le pourcentage de cailloux ou de blocs et leur forme (arrondie, subarrondie, anguleuse ou subanguleuse);

La prsence de contaminants (huiles, essences, etc.);

La prsence de matires rsiduelles (bton, vitre, cendres, scories, bois, etc.);

La prsence de lentilles (matriau dont la prsence nest pas continue dun ct lautre de la tranche ou du terrain [ex. : lentilles dargile]);

La prsence dlments particuliers (racines, coquilles, oxyde de fer, etc.).

Dans la description des sols dune tranche, il est important de noter les pourcentages de blocs et de cailloux, car ceux-ci ne peuvent tre inclus dans les chantillons qui seront prlevs. Le niveau de la nappe doit aussi tre indiqu.

Pour faciliter cette prise de notes, des modles de fiches de sondage, de tranche dexploration et de forage, adaptes aux sols sont prsents en annexe du cahier 5, chantillonnage des sols , du Guide dchantillonnage des fins danalyses environnementales.

Description des chantillons

Chaque chantillon prlev est dcrit en fonction de la classification recommande. Cette description prcise notamment la texture, le niveau dhumidit (sec, humide ou satur), la granulomtrie, la couleur et les odeurs. De plus, lintervalle de profondeur et la localisation de chaque chantillon sont indiqus sur le profil de la tranche ou du forage.

Description du roc

Lorsque le roc est atteint la fin dun forage ou dans le fond dune tranche, il faut dterminer le type de roc et son niveau daltration en surface. Le type de roc prsent dans le secteur du terrain ltude est habituellement dtermin lors de ltude de caractrisation de phase I, au moment de la consultation de ltude gologique du secteur, et peut tre confirm lorsque le roc est atteint lors des travaux de terrain.

Description des profils de sol

Un profil de sol est constitu de plusieurs couches horizontales superposes formant diffrents horizons. Un horizon est caractris par une volution attribuable la nature du roc, la couverture vgtale, aux agents biologiques et au climat.

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La description dun profil est tablie selon les caractristiques pdologiques des couches organiques (O) prsentes en surface, aux horizons minraux (A, B et C) et au roc (R). Une description gnrale des diffrents constituants dun profil est prsente ci-dessous.

O : Couche organique constitue de laccumulation de dbris vgtaux qui, selon le niveau de dgradation, peuvent tre identifis (L, F, H pour des litires forestires divers stades de dcomposition ou O pour des dbris provenant de la vgtation de terres humides).

A : Horizon de couleur fonce, souvent considr comme couche de terre arable. Cet horizon est minral et form la surface ou proximit, dans la zone de lessivage ou dans celle o laccumulation de matire organique est maximale. Il est le rsultat d'un brassage mcanique par les organismes vivants dans le sol (vers, insectes, etc.).

B : Horizon minral enrichi de divers constituants, notamment de la matire organique, de largile, du fer ou du carbonate de calcium. Cet horizon est caractris par le dveloppement de la structure du sol ou par un changement de couleur attribuable des processus de rduction ou doxydation.

C : Horizon minral qui, contrairement aux horizons A et B, nest pas affect par les processus pdogntiques, mais par des processus daltration et de fragmentation du roc par des phnomnes mcaniques (froid, chaleur, frottement, etc.). Cet horizon est caractris par un dpt terreux non consolid et par un substrat rocheux.

Dans certains cas, des sous-horizons des horizons A, B et C peuvent tre identifis en ajoutant des suffixes minuscules, par exemple Ah pour laccumulation de matire organique identifie par laspect plus fonc de la couleur de la surface du sol.

Dtermination du roc

Selon le systme canadien de classification des sols, la zone situe entre lhorizon C et le roc est appele contact lithique et le dbut du roc (R) est dtermin par le degr de consolidation de sa surface. Il est atteint lorsque la duret de la surface est suprieure 3 sur lchelle de Mohs, soit lquivalent de la duret de la calcite (surface pouvant tre raye avec une pice de cuivre).



Figure 2 : Description typique dun profil des sols (O, A, B et C)

Rfrences :

Agriculture et Agroalimentaire Canada Groupe de travail sur la classification des sols. Le systme canadien de classification des sols, troisime dition, 2002, publication 1646.

Ministre des Ressources naturelles. Normes dinventaire forestier Placettes-chantillons, Direction des inventaires forestiers, Fort Qubec, 2002.

Renez, A. N, Garrett, R. G., et al. Using soil geochemical data to estimate the range of background element concentrations for ecological and human-health risk assessments , Geological Survey of Canada, Current Research, 2011.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Profil_de_sol.

Sources dinventaires :

Ministre de lnergie et des Ressources naturelles, base de donnes goscientifiques : http://www.mern.gouv.qc.ca/mines/geologie/geologie-donnees.jsp.

Ressources naturelles du Canada : http://geoscan.nrcan.gc.ca/rss/gempub_f.rss.

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http://geoscan.nrcan.gc.ca/rss/gempub_f.rsshttp://www.mern.gouv.qc.ca/mines/geologie/geologie-donnees.jsphttps://fr.wikipedia.org/wiki/Profil_de_sol


ANNEXE II

Exemples de calculs (figures 1, 2 et 3) pour la dtermination des teneurs de fond naturelles en mtaux pour des chantillons dargile (cas fictif)

Tableau 1 : Rsultats des analyses chimiques des sols

chantillons As Cr Co Cu Mn Mo Pb Se Zn ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm

F1 0,0 1,0 6 22 8,4 270 490 2 43 1 250 F2 0,2 0,5 6 18 6,5 32 870 2 5 1 73 F2 2,5 3,0 10 17 9,1 140 490 2 39 1 120 F3 0,2 0,5 6 16 6,4 79 410 2 83 1 180 F3 2,5 3,0 6 23 6,7 92 290 2 17 1 110 F6 0,1 0,5 6 20 4,2 51 150 2 7,8 1 84 F6 0,3 0,5 6 23 7,4 90 200 2 13 1 150 F4 1,5 2,0 6 23 9,3 310 810 2 28 1 160 F4 2,0 2,5 6 25 7,7 96 420 2 15 1 110 F5 1,0 1,5 11 18 9,2 87 420 10 49 1 140 F7 0,3 0,75 6 32 12 960 710 4,2 120 1 290 F7 1,5 2,0 8,1 18 9,1 280 840 2 93 1 190 F8 0,5 1,0 6 19 5,5 490 310 2 70 1 150 F8 1,5 2,0 18 18 6 280 400 2,4 55 1 310 F9 0,75 1,0 11 17 5,1 37 450 2 120 1 180 F9 1,5 2,0 6 24 6,6 27 170 2 35 1 230 F10 0,75 1,0 6 30 8 24 210 2 5 1 180 F10 1,5 2,0 6 30 11 24 210 2 28 1 160 F11 0,5 1,0 6 28 5,5 130 250 2 5 1 120 F11 1,0 1,5 6 9,5 2 36 68 2 12 1 29 F11 1,5 2,0 6 19 4,7 49 200 2 5 1 38 F12 0,5 1,0 6 28 4,4 74 190 2 5 1 62 F13 2,5 3,0 6 56 11 240 440 2 5 1 110 F14 0,5 1,0 6 43 11 130 310 2 28 1 130 F15 1,5 2,0 6 16 5,8 840 320 2 50 1 150 F16 1,0 1,5 6 32 10 610 340 15 49 1 180 F17 0,5 1,0 6 28 7,5 1200 480 4,2 41 1 140 F18 0,5 1,0 6 24 6,3 200 400 4,2 38 1 130 F19 0,5 1,0 6 24 6,9 340 400 2 34 1 98 F20 0,0 0,5 6 18 3,4 170 180 2 15 1 160 F21 0,5 1,0 6 23 5,4 330 340 2 19 1 110 F21 1,5 2,0 6 22 5,7 410 340 4 54 1 130

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Tableau 2 : Rsultats statistiques des analyses de sols

As Cr Co Cu Mn Mo Pb Se Zn Nombre de donnes 32 32 32 32 32 32 32 32 32

Valeur minimale 6 9,5 2 24 68 2 5 1 29 Valeur maximale 18 56 12 1200 870 15 120 1 310

25e centile 6 18 5,5 68,25 210 2 12,75 1 110 50e centile 6 23 6,65 135 340 2 31 1 140 75e centile 6 28 9 315 442,5 2 49,25 1 180 98e centile 14 48 11 1051 851 12 120 1 298 Moyenne* 7 24 7 254 378 3 37 1 145 cart type 2 9 2 288 199 3 32 0 63 Critres A 15 75 20 50 1000 2 40 3 130 Critres B 30 250 50 100 1000 10 500 3 500 Critres C 50 800 300 500 2200 40 1000 10 1500

Vibrisse suprieure 6 43 15 685 791 2 104 1 285 Critres A, B et C pour la province gologique des Appalaches

* Moyenne arithmtique

Villanneau, E. Dtection de valeurs anomaliques des teneurs en ETM des sols de France, base sur le RMQS , La Lettre du GIS Sol, Orlans, INRA, 2008, p. 1.

Villanneau, E, et C. Perry-Giraud. tude et gestion des sols, vol. 15, no 3, 2008, p. 183-200.



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Table des matires1. Gnralits2. Caractrisation initiale2.1 Caractrisation dun terrain ayant un historique dutilisation2.2. Caractrisation dun terrain sans historique dutilisation2.2.1 Dtermination des limites de la zone dtude2.2.2 Recherche de linformation existante2.2.3 laboration dun plan de caractrisation2.2.4 Procdure dchantillonnage2.2.5 Programme dassurance et de contrle de la qualit (AQ/CQ)2.2.6 Analyse des chantillons2.2.7 valuation de la prsence de gaz interstitiels dans les sols2.2.8 valuation de la radioactivit2.2.9 Cartographie et coupes stratigraphiques2.2.10 Interprtation des rsultats2.2.11 Contenu du rapport

3. Conservation des donnes4. RfrencesAnnexe 1Annexe 2

caractérisation physicochimique des sols avant …. gÉnÉralitÉs 1 2. caractÉrisation initiale 1...

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