Règlement de l'Ontario 153/04 sur les normes relatives aux eaux souterraines

Évaluation des normes sur les eaux souterraines du Règlement 153/04 de l'Ontario pour les hydrocarbures pétroliers F3 et F4

Les hydrocarbures pétroliers sont des contaminants courants dans l'environnement et, à ce titre, il est essentiel que les normes réglementaires et les valeurs mesurées par le laboratoire reflètent le risque réel de ces contaminants dans les systèmes de sols, d'eau souterraine et de sédiments. Les normes présentées pour la première fois à l'industrie en 2009 représentent des années de travail par le ministère de l’Environnement, de la Protection de la nature et des Parcs (MEPNP) de l’Ontario pour mettre à jour les connaissances scientifiques dont sont issues les valeurs réglementées. Bien que ces normes aient été élaborées pour soutenir l'assainissement des friches industrielles et le dépôt du dossier d'état du site (DES) en Ontario, elles sont devenues les critères par défaut appliqués à de nombreux autres sites.

Dans le document Les normes de l’Ontario sur les sols, l’eau souterraine et les sédiments en vertu de la partie XV.1 de la Loi sur la protection de l’environnement (29 juin 2010), le MEPNP a fixé à 500 µg/L¹ la norme pour les hydrocarbures F3 (C16-C34) et F4 (C34-C50) dans les eaux souterraines pour toutes les utilisations de la propriété et toutes les conditions du site. Le document de justification du MEPNP à l'appui des normes proposées pour le réaménagement des sites contaminés en Ontario indique que les propriétés chimiques et physiques des hydrocarbures utilisées pour établir cette nouvelle norme proviennent du groupe de travail sur les hydrocarbures pétroliers totaux (TPH Working Group), volume 3 - Selection of Representative TPH Fractions Based on Fate and Transport Considerations (Sélection de fractions de HPT représentatives basée sur des considérations de potentiel et de migration)².

Les hydrocarbures plus lourds ne se dissolvent pas dans l'eau et, par conséquent, ne migrent pas vers les systèmes d'eau souterraine en phase dissoute. Le ministère de l'Environnement et des Parcs de l’Alberta (Alberta Environment and Parks - AEP) déclare dans ses normes de 2008 : « La distribution souterraine dans les eaux souterraines n'est pas nécessaire pour les F3 et F4 en raison de leur faible solubilité dans l'eau. »³ S'il n'est pas possible d'avoir des quantités significatives d'hydrocarbures F3 et F4 dissous dans l'eau, ainsi vous devriez vous attendre à ce que tous les résultats de laboratoire pour les hydrocarbures F3 et F4 dans les eaux souterraines soient indiqués comme « non détectés ».

Comme les personnes qualifiées (PQ) et les laboratoires l'ont appris avec les analyses d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) de faible niveau, la présence de sédiments dans les échantillons d'eau souterraine peut fausser les résultats à la hausse, souvent bien au-delà des limites de solubilité des HAP. Une fois qu'un échantillon d'eau souterraine contenant des particules ou des sédiments est soumis au laboratoire, il doit être analysé dans son ensemble (c'est-à-dire l'eau et les sédiments), car la filtration entraînera des pertes dues à l'adsorption des HAP sur le filtre et les parois du contenant.

Bureau Veritas a examiné les données de solubilité fournies dans le document du groupe de travail HPT (voir tableau 1). Ces données montrent que les hydrocarbures aromatiques sont beaucoup plus solubles dans l'eau que les hydrocarbures aliphatiques. Sur la base de ces informations, il est possible que seuls les hydrocarbures aromatiques soient mesurés dans la gamme F3 au-dessus de la limite rapportée du laboratoire requise par le MEPNP, à savoir 500 µg/L. Les données suggèrent également qu'il est impossible d'avoir des concentrations mesurables d'aromatiques ou d'aliphatiques dissous dans la fraction F4.

Avec des degrés d'alkylation plus élevés, les composés aromatiques deviennent moins solubles dans l'eau. Cela suggère que les hydrocarbures aromatiques non substitués dans la gamme C16 à C21 (par exemple, les HAP non alkylés) sont à l'origine de la limite de solubilité dans l'eau de 650 ug/L indiquée par le groupe de travail HPT. Nous comprenons que cette valeur de 650 µg/L a servi de base à la norme de 500 µg/L pour les hydrocarbures F3 et F4 (aliphatiques et aromatiques). Il convient de noter que le MEPNP réglemente également les HAP spécifiques en fonction de leurs propriétés chimiques, physiques et toxicologiques individuelles et que la méthode des hydrocarbures du CCME⁴ permet de soustraire les HAP spécifiques des fractions F3 et F4. Nous notons également que les documents sur les protocoles d'analyse du CCME et de l'Ontario^5,6 précisent que :

« Il n'est pas nécessaire que les résultats de l'analyse des HCP incluent le benzène/toluène/éthylbenzène/xylènes (BTEX) ou les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Si des concentrations de BTEX et/ou de HAP sont déterminées, les résultats corrigés et non corrigés doivent être indiqués comme suit :
• F1 et F1-BTEX
• F2 et F2-napthalène
• F3 et F3-HAP3
• F4, F4-HAP3 et F4G »

À titre de validation, Bureau Veritas a ajouté 2 mL d'huile moteur disponible dans le commerce à environ 1 L d'eau. Le mélange a été agité dans une ampoule à décantation et laissé se stabiliser. Après 48 heures, trois aliquotes de 250 mL d'eau ont été prélevées au fond de l'ampoule à décantation (remarque : ces aliquotes ne contiennent que des hydrocarbures dissous) et analysées pour les hydrocarbures F3 et F4. L'expérience a été réalisée en trois exemplaires. Tous les résultats étaient < 100 µg/L pour les hydrocarbures F3 et F4.

En reproduisant une situation où le produit en phase libre est présent, nous n'avons pu détecter aucun hydrocarbure dissous à 1/5 de la norme de 500 µg/L dans la gamme C16-C50. Bien que ce test soit simple, il indique que si vous mesurez des niveaux d'hydrocarbures F3 et F4 supérieurs à 500 µg/L, c'est probablement la présence de sédiments dans votre échantillon qui est à l'origine du dépassement. Cela souligne l'importance d'un bon développement des puits et de l'utilisation de technologies comme les échantillonneurs à faible débit pour minimiser la présence de sédiments dans les échantillons d'eau souterraine, en particulier dans les conditions limoneuses.

Références

[1] Ministère de l'Environnement de l'Ontario. Normes relatives aux sols, aux eaux souterraines et aux sédiments à utiliser en vertu de la partie XV.I de la Loi sur la protection de l'environnement. 29 juin 2020.

[2] Guftason el al. Selection of Representative TPH Fractions Based on Fate and Transport Considerations - Volume 3. TPH Working Group. 1997

[3] Alberta Tier l Soil and Groundwater Remediation Guidelines. August 2008 pg C-50

[4] Conseil canadien des ministres de l'environnement, Méthode de référence pour le standard pancanadien relatif aux hydrocarbures pétroliers dans le sol : méthode du Niveau 1, 2001.

[5] Conseil canadien des ministres de l'environnement, Manuel d'orientation pour la caractérisation de l'environnement à l'appui de l'évaluation des risques pour l'environnement et la santé humaine, Volume 4 : Méthodes analytiques, 2016.

[6] Ministère de l'Environnement de l'Ontario, Protocole relatif aux méthodes d’analyse utilisées pour évaluer les biens en vertu de la partie XV.1 de la Loi sur la protection de l’environnement et la qualité des sols de déblai (ver. 3.1), février 2021.