Les analyseurs à fluorescence X (XRF) portables sont des appareils fiables pour évaluer la contamination du sol par des métaux lourds. Julian Puzyna de chez Sackedgate Ltd en témoigne d’ailleurs dans notre précédent entretien, au cours duquel nous avons parlé de la possibilité d’utiliser l’analyseur XRF à main Vanta™ pour évaluer les terrains contaminés.
Nous nous sommes de nouveau entretenus avec Julian pour en savoir plus sur son expérience avec l’analyseur Vanta et sur l’utilisation que son entreprise en fait pour analyser les sols et l’environnement au Royaume-Uni.
Q. : Qu’est-ce qui vous a mené à commencer à utiliser des analyseurs XRF portables pour mesurer la contamination du sol par des métaux lourds ?
Julian : Ça fait des années que je fais des études géotechniques sur des terrains contaminés. Généralement, nous effectuons tous nos travaux sur site. Nous cherchons à répondre aux questions suivantes : Quelle est l’histoire du terrain ? Quelles activités humaines s’y sont déroulées ? Quelle forme de pollution a eu lieu à cet endroit ?
Ces études nécessitent de prélever des échantillons et de les envoyer au laboratoire aux fins d’analyse. Parmi les opérations qui peuvent être faites sur place, il y a la réalisation d’essais biologiques pour les hydrocarbures. Auparavant, nous utilisions un petit laboratoire de chimie à l’arrière d’une camionnette, une configuration qui présentait des défis.
J’ai commencé à faire des études géotechniques en 1997. Presque immédiatement après, les terrains contaminés ont commencé à prendre de l’importance dans le domaine de la géotechnique ; nous avons donc commencé à effectuer des analyses pour détecter la présence de contaminants.
Nous nous sommes tournés vers l’analyseur XRF Vanta pour l’évaluation de la contamination par des métaux lourds, laquelle ne produit ni odeur ni décoloration. Il est difficile d’évaluer la contamination par des métaux lourds puisque nous ne pouvons pas la voir. En Angleterre, le principal métal toxique contaminant est le plomb (Pb). La contamination du sol par le plomb peut avoir diverses sources. Un exemple est le tir au pigeon d’argile, qui laisse du plomb dans le sol. Les sols urbains peuvent également être contaminés par le plomb provenant des déchets de construction qui étaient autrefois brûlés après la construction. Un autre exemple : les retombées de plomb résultant de l’utilisation historique de plomb tétraéthyle, un additif pour carburant.
J’ai été impressionné par l’analyseur XRF à main Vanta et par le fait de pouvoir voir les concentrations des métaux à l’écran.
Q. : Quel modèle Vanta utilisez-vous pour analyser la contamination par des métaux lourds dans le sol ?
Julian : Nous utilisons un analyseur XRF à main Vanta avec le mode de géochimie (GeoChem) à 2 faisceaux. Nos analysons généralement durant 1 minute à 1 minute 15 secondes environ lorsque nous recherchons du plomb (Pb). Pour les autres métaux, nous effectuons une analyse plus longue, d’une durée de 2 à 3 minutes. Nous ne voulons pas perdre de temps à surexposer les échantillons.
Nous utilisons généralement l’analyseur sur un trépied. Souvent, il faut creuser et défricher le terrain, installer l’analyseur sur le trépied et lancer l’analyse. À ces endroits, c’est beaucoup plus facile de faire des analyses au moyen du trépied.
Analyse de carottes de sol contaminées par des additifs au plomb provenant d’une station-service
Q. : Effectuez-vous une préparation d’échantillons pour analyser le sol contaminé avec la technologie XRF ?
Julian : Nous utilisons l’analyseur XRF Vanta directement sur le sol pour analyser celui-ci. Nous prenons également des morceaux de terre et les plaçons dans des récipients d’échantillons pour les analyser à l’aide de l’analyseur XRF. Parfois, nous utilisons un tamis pour éliminer les pierres, après avoir testé celles-ci avec l’analyseur XRF pour nous assurer qu’elles ne sont pas elles-mêmes la source de contamination. Nous envoyons au laboratoire environ 5 à 10 % des échantillons analysés par XRF à des fins de validation.
Sur les grands sites, nous utilisons le GPS de l’analyseur Vanta. Pour les petits sites, nous effectuons nous-mêmes des levés pour établir une grille et travailler à partir de celle-ci. Si le travail ne nécessite pas de creuser trop de trous, nous pouvons effectuer 100 ou 200 analyses en une seule journée.
Cartographie du plomb sur un terrain contaminé
Q. : Combien d’analyses XRF effectuez-vous sur le sol chaque jour ?
Julian : Lorsque nous faisons des analyses XRF, nous en effectuons des centaines par jour. L’analyseur XRF à main Vanta fonctionne bien et est robuste. Je vais sur le site et j’observe ce qui s’y passe en fonction des résultats XRF. Ensuite, nous prélevons ici et là des échantillons pour le laboratoire après avoir identifié les problèmes. L’analyseur XRF Vanta a fait ses preuves à maintes reprises.
Dans de nombreuses situations, on effectue une analyse en laboratoire pour obtenir une valeur unique pour le plomb ou un autre métal. Souvent, nous cherchons à obtenir des données en temps réel pour nous aider à superviser les travaux de décontamination, comme l’excavation d’un sol contaminé par le plomb. Par exemple, il peut arriver que nous devions apporter notre aide dans l’assainissement d’un lotissement sur lequel le promoteur envisage de créer une zone destinée à la culture de légumes et de plantes. Pendant que l’excavatrice creuse, nous nous arrêtons et effectuons des analyses à l’aide de l’analyseur XRF. Nous pouvons ainsi indiquer à l’opérateur de l’excavatrice quand poursuivre et interrompre l’excavation. L’analyseur XRF Vanta permet à nos clients d’économiser des milliers de livres sterling en évitant des coûts liés à l’élimination inutile de sols.
Analyse d’une terre de jardin à l’aide d’un analyseur XRF à main Vanta
Q. : Comment les analyseurs XRF vous aident-ils à évaluer l’usage des terrains ?
Julian : Partout où il y a un changement dans l’usage d’un terrain – passant d’un usage commercial à un usage résidentiel –, il faut prouver que le terrain n’est pas contaminé. Le promoteur immobilier a donc l’obligation de prouver que le sol est propre plutôt que de supposer qu’il est propre.
Il nous engagera alors comme spécialistes pour effectuer les analyses. Nous aidons les promoteurs immobiliers à effectuer des évaluations de terrains, par exemple le terrain d’une ancienne ferme ou d’un ancien atelier. Les promoteurs immobiliers sollicitent notre expertise pour réaliser des études géotechniques, et pour effectuer celles-ci, nous faisons usage de l’analyseur XRF Vanta, que je considère personnellement comme un outil indispensable pour mes enquêtes.
Analyses effectuées en aval dans une mine de plomb galloise à l’aide de l’analyseur XRF à main Vanta
Q. : Quelles sont les réglementations gouvernementales auxquelles vous devez vous conformer lors des études géotechniques sur des terrains contaminés ?
Julian : Au Royaume-Uni, le ministère de l’Environnement, de l’Alimentation et des Affaires rurales (DEFRA) dispose de lignes directrices sur les terrains contaminés et fournit des recommandations en la matière.
Par exemple, de nombreux travaux sont menés sur la contamination des sols par le plomb. Les plantes absorbent du plomb, et si les gens consomment ces plantes, ils peuvent finir par souffrir de saturnisme.
Nous évaluons si la contamination par le plomb dans le sol est acceptable sur la base des niveaux sûrs fixés par le DEFRA et d’autres agences environnementales.
Analyses de sols effectuées dans une mine de plomb victorienne à l’aide de l’analyseur XRF à main Vanta
Q : Où effectuez-vous habituellement vos analyses XRF lors de vos études sur des terrains contaminés ?
Julian : Parfois, nous effectuons les analyses XRF aux endroits où se trouvent les foreuses sur le site. Les trous produits par les foreuses peuvent atteindre une profondeur de 30 mètres (98 pieds). Notre travail nécessite d’analyser les carottes de forage avec les analyseurs XRF pour voir quels métaux naturels sont présents.
Parfois, nous explorons le sol en creusant des puits d’exploration avec une excavatrice, puis nous apportons l’analyseur XRF dans la zone excavée une fois que celle-ci est déclarée sûre. Sinon, nous analysons les échantillons prélevés dans les puits d’exploration à un endroit où nous pouvons installer en toute sécurité une station d’analyse. Souvent, nous sommes les premiers sur les lieux à constater la présence d’objets et de sol contaminés, vestiges d’une utilisation antérieure du terrain.
Les sols tachés de fer brun ou de manganèse noir peuvent être rapidement évalués avec l’analyseur XRF Vanta, ce qui permet de planifier les prochaines étapes de l’étude sur-le-champ, et non pas deux semaines plus tard, lors de la réception des résultats du laboratoire.
Q. : Avez-vous découvert des éléments historiques intéressants au cours de vos études géotechniques sur des terrains contaminés ?
Julian : Je trouve toujours d’horribles détritus provenant des Victoriens jusqu’à nos ancêtres récents. Un collègue a déjà trouvé dans un puits d’exploration un gros objet métallique avec une extrémité arrondie ; il a dû faire appel à la brigade anti-bombes. Il s’agissait finalement d’une locomotive à vapeur qui était encore sur ses rails. Ils ont donc appelé les historiens des chemins de fer.
Un jour, un collègue a trouvé un baril de chloroforme, ce qui était assez effrayant. Selon sa description du baril, ça me semblait être du diesel. Cependant, lorsque j’ai reniflé l’échantillon, je me suis évanoui pendant une seconde et je me suis retrouvé à genoux, au milieu de verre brisé et de terre, conséquence du pot d’échantillon que j’avais laissé échapper.
Pendant la Seconde Guerre mondiale, beaucoup de choses ont été faites rapidement, et les matériaux n’étaient pas éliminés correctement. Nous trouvons toujours des choses intéressantes provenant du passé.
Ammonite pyritisée de la formation d’Oxford Clay au Royaume-Uni
Il est toujours fascinant de découvrir des fossiles au sein des échantillons profonds d’argiles et de mudstones naturels. J’ai une armoire remplie de dents de requin, d’ammonites et de branches de plantes brillantes en pyrite. Lorsque j’ai testé certains de ces éléments (voir l’ammonite ci-dessus) avec l’analyseur XRF Vanta, j’ai constaté qu’il y avait beaucoup de soufre et d’arsenic présents. Il s’agit probablement d’arsénopyrite aux côtés des pyrites de fer. C’est certainement l’« or des fous ».
Qui est Julian Puzyna ?Julian Puzyna a passé des années à réaliser plus de 800 études géotechniques au Royaume-Uni en tant que seul ingénieur ou ingénieur principal. Il possède de l’expérience dans l’évaluation de cartes, de photos aériennes et d’études documentaires de phase 1 lors d’enquêtes géoenvironnementales. Ces évaluations lui permettent d’offrir un aperçu des industries et des pratiques qui ont historiquement contaminé le sol. Ses efforts permettent la réalisation d’évaluations préliminaires ciblées des risques et la formulation subséquente de recommandations judicieuses pour la suite des travaux. Julian utilise les analyseurs XRF pour étudier les sites où une contamination au plomb étrange ou sporadique a été détectée. Il n’est généralement pas possible, d’un point de vue financier, d’analyser des centaines d’emplacements sur des grilles étroites à l’aide de puits d’exploration et d’analyses de laboratoire. Cependant, les analyses XRF ont permis de détecter des points chauds et des variations de métaux sur les sites, et de limiter les travaux d’assainissement uniquement aux sols contaminés. |  |
En conséquence, les promoteurs réalisent d’importantes économies sur les coûts d’exploration et de terrassement sur un nombre croissant de projets.
Apprenez-en plus sur l’analyse de la contamination des sols par les métaux lourds
Pour en savoir plus sur l’utilisation des analyseurs XRF portables pour évaluer la contamination des sols pour les métaux lourds, assurez-vous de lire le premier entretien que nous avons eu avec Julian ! Pour toute question sur la technologie XRF, contactez simplement un représentant Evident pour obtenir l’aide d’un expert.
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