Échantillonneur de carottes de sol

EnviroMail 48 Canada - Préservation au méthanol sur le terrain pour les COV dans le sol : technique d'échantillonnage et meilleures pratiques

Plusieurs études publiées ont établi que les techniques classiques d'échantillonnage du sol avec collecte d'échantillons dans des bocaux peuvent entraîner des pertes significatives de composés organiques volatils (COV) en raison de l'évaporation ou de la biodégradation. Par conséquent, la conservation au méthanol sur le terrain est désormais une pratique courante dans la plupart des provinces et territoires canadiens.

Exigences réglementaires canadiennes

La conservation du méthanol sur le terrain est exigée en Ontario depuis juillet 2011 et en Colombie-Britannique depuis novembre 2014, et a été approuvée par le CCME et l'Atlantic RBCA en 2016. Le guide des méthodes analytiques du CCME a été adopté par la plupart des provinces autres que la Colombie-Britannique et l'Ontario, notamment l'Alberta, la Saskatchewan et le Manitoba. La préservation du méthanol sur le terrain est utilisée pour tester tous les COV dans le sol, ce qui inclut le plus souvent les BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes) et F1 (hydrocarbures pétroliers C6-C10 du CCME) ou les hydrocarbures pétroliers volatils (méthodes de la Colombie-Britannique et de l'Atlantic RBCA). Bien que la conservation du méthanol sur le terrain pose certains problèmes, son utilisation a clairement amélioré la qualité des données pour les tests analytiques des COV au Canada. ALS qualifie fortement tous les échantillons de sol de COV soumis dans des pots de sol, ce qui est inacceptable pour la plupart des régulateurs canadiens.

Explication de la conservation du méthanol sur le terrain

Le méthanol est un solvant organique miscible à l'eau qui est très efficace pour extraire les COV du sol. Lorsque le méthanol est ajouté au sol à une concentration suffisante, les COV sont stabilisés de deux manières. La perte par évaporation est empêchée par la dissolution des COV dans le méthanol dans un flacon hermétiquement fermé, et la dégradation microbienne est empêchée parce que le méthanol agit comme un bactéricide, ce qui est particulièrement important pour les composés aromatiques comme les BTEX, qui peuvent autrement se biodégrader rapidement. Le rapport optimal entre l'agent de conservation méthanol et la terre humide est d'environ 2 ml pour 1 gramme, ce qui maximise la quantité de terre extraite (minimisant les limites de détection) tout en limitant la quantité d'eau présente dans le méthanol provenant de l'humidité du sol. Si la teneur en eau du méthanol est trop élevée, son pouvoir solvant diminue, en particulier pour les hydrocarbures non polaires comme les alcanes.

Deux problèmes se posent lors de l'utilisation de la conservation au méthanol sur le terrain : comment collecter la bonne quantité de sol sur le terrain et comment déterminer un poids précis pour le sol collecté, sans avoir besoin d'une balance sur le terrain. Le premier défi est résolu par l'utilisation d'un dispositif de carottage en plastique jetable (recyclable) spécialement conçu, qui délivre commodément ~ 5 grammes (poids humide) de sol dans le flacon de méthanol de terrain en un seul bouchon (ou en 2 bouchons pour les sols très organiques). Le deuxième défi est relevé en utilisant des flacons pré-pesés (y compris l'étiquette, le bouchon et le méthanol) qui sont pré-chargés avec exactement 10,0 ml de méthanol ultra-pur. Lorsque les flacons de méthanol contenant les échantillons de sol arrivent au laboratoire, les poids après échantillonnage sont mesurés et enregistrés avec précision, et la quantité de sol humide dans chaque flacon est calculée par différence.

L'humidité du sol est déterminée à partir d'un bocal séparé, ce qui permet au laboratoire de calculer le poids sec du sol dans le flacon, ainsi que le volume d'eau (provenant de l'humidité du sol) qui contribue au volume total de méthanol.

Principales considérations de qualité sur le terrain

• Avant utilisation, conserver les flacons de méthanol à température ambiante ou fraîche dans un environnement sans COV (c'est-à-dire à l'écart des vapeurs de solvants ou de carburants).
• Vérifier visuellement le volume de méthanol dans chaque flacon à l'aide de la ligne de 10 ml. Jeter les flacons dont le volume de méthanol est significativement supérieur ou inférieur à la ligne (> ~5%).
• Ne pas éclabousser ou déverser de méthanol pendant l'échantillonnage et s'assurer que les bouchons sont bien serrés après l'échantillonnage et qu'il n'y a pas de salissure dans les filetages ou sur le joint en téflon. La perte de méthanol entraîne une erreur dans le calcul du poids des flacons et de la concentration en COV (le laboratoire peut identifier les flacons présentant des fuites importantes et utilisera d'autres flacons s'ils sont disponibles).
• Prélevez un échantillon de sol représentatif et fraîchement exposé.
• Éviter d'ajouter des étiquettes supplémentaires aux flacons de méthanol, qui augmentent le poids du flacon et peuvent masquer le poids à vide enregistré.
• Il est recommandé de soumettre un échantillon à blanc car les flacons de méthanol peuvent potentiellement absorber des COV s'ils sont exposés à des vapeurs de solvant pendant le stockage ou le transport. Les blancs de déclenchement sont obligatoires en Ontario.
• Ne jamais stocker ou expédier des échantillons de sol qui doivent être analysés pour le méthanol dans une glacière contenant des conservateurs de méthanol !
• Le temps d'attente avant l'analyse après la conservation du méthanol sur le terrain est de 40 jours (14 jours en Ontario).

Figure 1. Technique de prélèvement de carottes de COV dans le sol

Figure 2. Extrusion du bouchon de sol

Figure 3. Quantités d'échantillon correctes

Technique d'échantillonnage optimale

1. Porter des lunettes de protection, des gants et des vêtements appropriés pour se protéger des éclaboussures accidentelles de méthanol. Consulter la fiche de données de sécurité (FDS) du méthanol avant de l'utiliser. Remplacer rapidement les gants s'ils entrent en contact avec le méthanol ou des contaminants potentiels.
2. Vérifier le volume de méthanol à l'aide de la ligne de 10 ml.
3. Inscrivez les détails de l'échantillon sur l'étiquette.
4. Procurez-vous un nouvel échantillonneur EZE-Core et rétractez complètement le piston jusqu'à la position verrouillée (tournez complètement dans le sens contraire des aiguilles d'une montre).
5. Enlevez les quelques centimètres de matériau de surface pour exposer le sol frais, puis prélevez rapidement l'échantillon par carottage afin de minimiser les pertes par évaporation.
6. Pressez et tournez fermement le dispositif EZE-Core dans le sol et remplissez la chambre d'échantillonnage pour recueillir ~ 3 cc (~ 5 grammes) de sol humide.
7. Examinez l'échantillon prélevé pour vous assurer qu'il est adéquat et qu'il ne contient pas de gros cailloux ou de matières étrangères. Le bouchon de terre doit remplir complètement la chambre d'échantillonnage EZE-Core (un léger débordement est acceptable).
8. Ouvrir la fiole et placer le couvercle à l'envers sur une surface propre.
9. Placer rapidement mais soigneusement la cartouche EZE-Core à l'intérieur de l'ouverture de la fiole. Tenez la fiole à 45 degrés pour réduire les éclaboussures. Saisir fermement le piston, le maintenir en position verrouillée (à fond dans le sens contraire des aiguilles d'une montre - pour qu'il ne tombe pas dans la fiole),puis appuyer sur le piston pour extruder le bouchon de terre dans la fiole.
10. Pour les sols très organiques (tourbe ou fondrière),répéter le processus d'échantillonnage avec la même cartouche EZE-Core afin de recueillir deux bouchons de sol par fiole (figure 3).
11. Retirer la cartouche EZE-Core de la fiole et la reboucher hermétiquement (éviter que de la terre ne s'accumule sur les filets). Agiter la cuvette si nécessaire pour s'assurer que l'échantillon est immergé dans le méthanol.
12. Répéter l'opération pour la deuxième cuvette de méthanol en utilisant le même échantillonneur EZE-Core.
13. Remplir le pot de sol fourni pour l'analyse de l'humidité (peut également être utilisé pour la plupart des autres analyses de substances organiques - voir le Guide de poche ALS pour plus de détails). Expédiez au laboratoire avec suffisamment de glace ou de packs de froid pour refroidir à ≤ 10°C pendant le transport.

Aperçu des règles TMD pour le méthanol

Le méthanol est potentiellement dangereux en raison de son inflammabilité et de sa toxicité. Son transport au Canada est régi par le Règlement sur le transport des marchandises dangereuses (TMD) de Transports Canada. L'expédition de méthanol par voie terrestre en quantités limitées est relativement simple. La quantité limitée de méthanol s'applique lorsqu'un contenant extérieur (p. ex. une glacière) est ≤ 30 kg et que les contenants intérieurs (p. ex. des fioles de méthanol) sont chacun ≤ 1 L. Pour les expéditions terrestres en quantité limitée, la certification TMD et les déclarations de l'expéditeur pour les marchandises dangereuses ne sont pas requises, bien qu'une formation soit importante pour comprendre les règles relatives à l'emballage et au marquage. L'emballage extérieur (au minimum) doit être marqué du carré blanc/noir de la quantité limitée (figure 5, à droite). Les exigences relatives à l'expédition de méthanol par voie aérienne sont plus étendues et sont décrites dans le manuel de réglementation des marchandises dangereuses de l'Association internationale du transport aérien (IATA). Pour les expéditions par voie aérienne, une formation et une certification TMD sont requises. Les quantités exceptées peuvent être expédiées par voie aérienne sans déclaration de l'expéditeur si le volume total de méthanol par glacière est ≤ 500 ml (c'est-à-dire 50 flacons x 10 ml),et si le volume maximal par récipient intérieur est ≤ 30 ml. L'emballage des envois par avion doit comprendre suffisamment de matériel absorbant pour contenir tout le méthanol en cas de déversement, et doit porter une étiquette indiquant la quantité exceptée (figure 5, à gauche),avec la mention « Classe 3 ». Pour plus de détails, veuillez consulter les réglementations TMD et IATA, ou contacter un conseiller en formation agréé.