Description
Les échantillonneurs passifs sont des dispositifs d’échantillonnage servant à la caractérisation hydrodynamique ou chimique des eaux souterraines à une profondeur donnée dans un piézomètre (voir fiches HRSC-1 et HRSC-2). Pour la caractérisation chimique, ils permettent de prélever les polluants sans source d’énergie extérieure et sans purge de l’ouvrage et permettent donc d’abaisser les coûts de prélèvement en s’affranchissant du coût de traitement de l’eau de purge. Les prélèvements conventionnels donnent une concentration moyenne sur toute la colonne d’eau, en réalisant un prélèvement d’eau à l’aide d’une pompe après la purge de l’ouvrage, ce qui engendre des déplacements d’eau, une turbidité et peut perturber les conditions du milieu lors du prélèvement. Les échantillonneurs passifs permettent, au contraire, un échantillonnage sans perturber le milieu et donc d’obtenir des concentrations plus représentatives des conditions du milieu à une profondeur donnée.
Il existe trois catégories d’échantillonneurs passifs, à sélectionner selon l’objectif de l’étude, qui reposent sur différents principes de fonctionnement et qui fournissent différentes informations :
- les échantillonneurs passifs instantanés (EPI) qui permettent, à travers un échantillon d’eau instantané et sans purge, de déterminer la concentration en polluants à un instant donné et à une profondeur donnée (résultat ponctuel).
- les échantillonneurs passifs à l’équilibre (EPE) qui sont basés sur la diffusion des polluants d’intérêt du milieu étudié vers le milieu d’échantillonnage durant sa période d’exposition. concentration en polluants représentative du milieu à la fin de la phase d’exposition sans prélèvement d’eau.
- les échantillonneurs intégratifs passifs (EIP) qui sont basés sur la diffusion et la sorption des polluants d’intérêt sur/dans l’échantillonneur durant sa période d’exposition. Ils permettent de déterminer la concentration moyenne en polluants pendant leur durée d’exposition sans prélèvement d’eau.
Cette fiche se concentre sur le cas des échantillonneurs passifs instantanés (EPI).
Les EPI se composent d’un contenant conçu pour être déployé dans un piézomètre à une profondeur donnée et dont le remplissage est instantanément déclenché depuis la surface.
L’agitation lors de l’installation de l’EPI peut entraîner une turbidité du milieu. Les EPI doivent donc être laissés en place dans le piézomètre pendant au moins 24h pour permettre aux conditions hydrodynamiques du milieu de revenir à un état d’équilibre. Ce temps d’équilibrage permet de prélever des échantillons d’eau représentatifs des conditions du milieu, sans turbidité. Une fois cette période d’équilibrage atteinte, l’ouverture de l’EPI peut être déclenchée, permettant l’échantillonnage d’un volume précis d’eau sans mouvement ni perturbation du milieu. Le transfert de l’eau se fait en quelques secondes, de manière libre depuis l’environnement vers le système de collecte de l’échantillonneur.
Les EPI peuvent donner plusieurs types d’informations selon leur contexte d’application : connaître la concentration ponctuelle d’un ou plusieurs polluants ou déterminer les paramètres physico-chimiques du milieu dans le piézomètre au moment et à la profondeur de la prise d’échantillon, ou dresser des profils verticaux de concentration (si plusieurs EPI sont déployés simultanément à différentes profondeurs).