Il est essentiel pour le suivi et l'étude des milieux naturels de prélever des échantillons de grande qualité dans les phases gazeuse, liquide et solide. Ces échantillons permettent de réaliser des analyses visant à déterminer les conditions non perturbées ou les répercussions des activités humaines. Le prélèvement d'échantillons de grande qualité est la première étape du processus global de protection de l'environnement de sorte que, s'il est impossible de prélever un échantillon acceptable, les tâches subséquentes d'analyse, d'interprétation et de réponse peuvent ne pas être d'une grande utilité.

Conscient de cette importance, le Programme de neutralisation des eaux de drainage dans l'environnement minier (NEDEM) a chargé Canect Environmental Control Technologies Ltd., une filiale de Norecol Environmental Consultants Ltd., de préparer le présent manuel sur la méthodologie de l'échantillonnage.

L'une des principales préoccupations environnementales est la modification des milieux naturels par les activités humaines qui cause de l'acidification du milieu. Cette perturbation a lieu durant les activités industrielles lorsque les émissions expulsées dans l'atmosphère se traduisent par des pluies acides et durant l'exploitation minière lorsque les minéraux sulfurés réactifs sont exposés à l'air. Le Programme NEDEM a pour objectif d'analyser l'évolution des conditions acidogènes durant l'activité minière. Une acidification se produit dans les haldes de stériles, sur les parois des galeries et dans les parcs à résidus où sont accumulés les déchets de traitement des minerais. Le présent manuel porte spécifiquement sur les méthodes d'échantillonnage des parcs à résidus et les bassins voisins.

Une étude environnementale pluridisciplinaire effectuée dans les environs d'un parc à résidus consiste notamment à recueillir des échantillons des phases solide, liquide et de gaz interstitiel. Ces échantillons peuvent être utilisés pour des analyses physiques, chimiques et microbiologiques et ils doivent être d'une qualité élevée n'ayant subi qu'une perturbation minimale. Le prélèvement d'échantillons de qualité élevée dépend de certains facteurs, comme les conditions propres au site et la disponibilité de l'équipement, qui sont des données essentielles à l'élaboration d'un guide normatif sur la méthodologie d'échantillonnage. Le prélèvement d'échantillons de qualité élevée peut être impossible à certains bassins, à moins d'en compromettre la qualité. Par conséquent, le présent manuel a été conçu pour guider et recommander le choix de la méthodologie d'échantillonnage appropriée tout en reconnaissant l'importance des conditions propres à chaque site et la valeur des décisions prises sur le terrain. L'accent est mis sur la qualité maximale des échantillons en minimisant la perturbation de l'échantillon et sa contamination artificielle durant l'échantillonnage. Étant donné que les milieux souterrains sont souvent réducteurs (anoxiques), l'exposition à l'air des échantillons constitue une importante source de perturbation et de contamination.

Le présent manuel contient plusieurs tableaux (chapitre 2) qui résument les méthodes utilisées selon qu'il s'agit de la phase solide, liquide ou de gaz interstitiel, compte tenu de certains facteurs comme le matériel requis et le degré d'isolation de l'air. Un diagramme est également présenté au chapitre 2 pour résumer les tableaux et pour guider la choix de la méthodologie appropriée.

Les méthodes de prélèvement des échantillons sont divisées, dans le présent manuel, en trois chapitres principaux couvrant les phases solide, liquide et de gaz interstitiel. Chaque méthode est présentée de façon concise (objectifs visés, descriptions, avantages et inconvénients). Le chapitre 3 présente les méthodes de prélèvement des échantillons dans la phase solide, selon les catégories générales suivantes : 1) le matériel mécanisé lourd, comme les tours de forage, 2) le matériel mécanisé léger comme les échantillonneurs utilisés avec les tours de forage et 3) les appareils manuels. Nombre de ces méthodes d'échantillonnage dans la phase solide produisent des trous de sondage ou des excavations qui peuvent être utilisés pour le prélèvement d'eau souterraine et de gaz interstitiel au moyen de piézomètres, de puits et d'orifices d'échappement des gaz. Le chapitre 4 décrit les méthodes de prélèvement d'échantillons dans la phase liquide, selon des catégories basées sur 1)le prélèvement d'un échantillon durant le forage, 2) la séparation physique de l'eau contenue dans un échantillon de phase solide, 3) l'échantillonnage dans un puits mis en place après le forage, 4) l'échantillonnage à partir d'installations établies sans relation avec un forage et 5) le prélèvement d'eau souterraine au moyen d'une pompe ou d'une écope. Au chapitre 5, les méthodes d'échantillonnage de gaz interstitiel sont regroupées selon que 1) l'échantillon est prélevé durant le forage, 2) les orifices d'échantillonnage sont établis après le forage, 3) les orifices d'échantillonnage sont établis sans tenir compte du forage et 4) un échantillonneur à seringue ou un auto-analyseur de terrain est utilisé.

Le chapitre 6 contient un résumé des recommandations relatives au contrôle de la qualité appliqué au prélèvement d'échantillons de qualité élevée dans les phases solide, liquide et de gaz interstitiel. Ce chapitre est basé sur les recommandations données aux chapitres 3, 4 et 5.