ANDRA · Les différentes banques d’échantillons environnementaux existantes dans le monde – Application à l’Observatoire Pérenne de l’Environnement (OPE) (réf. C.RP.F.STR.09.0003),

Document interne

IdentificationC.NT.ASOS.1 1 .0100

Nom du FDR : HAVL-ArgiIe

Arborescence : 3.6.5.1

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>zn

n

Émetteur

DRD/OS

Repère support/secrétaire

EL-SO/BF

Date d’origine Page

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Documents associés

Données d’entrée et Protocolesopératoires de traitement des

échantillons

Projet EcothèqueCentre Meuse/Haute-Marne

CE DOCUMENT EST LA PROPRIÉTÉ DE LANDRA ET NE PEUT ÉTRE REPRODUIT DU COMMUNIQUÉ SANS SON AUTORISATION

Nom/visa vérificateur

Emmanuel HANCE

Jean-Patrick VERRON

AGENCE NATIONALE POUR LA GESTION IFS DÉCHETS RADIOACTIFS

ANDRAta mottr,se des dedieN ,odroocl,Is

md. Date Nom/visa du rédacteur

A ab th LECLERC

~(‘fS(’u: :SamiraOUCHHI

Nom/visa approbateur

Stéphane~~

~P. CkLA ‘1A1.

www.andra.fr

IdentificationC.NT.ASOS.1 1 .0100

Révisionsmd. Date

1 19/01/2011

2 24/02/2011

A

Modifications

Données d’entrée équipements transmises pour la phase Esquisse

Données d’entrée et fonctions attendues pour la phase APS (mars 2011)

Version pour APD du 1 7 mai 201 1

ANDRA(o ni01fuse des dccli ets ‘edtoocl~fs

PageRév.

2/48A

>zD

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C.NT.ASOS.11.0100.A

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SOMMAIRE

1. Contexte et objet du document 4

2. Objectifs scientifiques du projet Ecothèque 5

3. Documents de référence scientifiques 6

4. Echantillons environnementaux à conserver 8

4.1 Conservation en sec 8

4.2 Conservation en surgélation 8

4.3 Conservation en cryogénie 9

5. Capacités de conservation nécessaires 10

5.1 Poids des échantillons 10

5.2 Echantillons conservés 10

5.3 Capacité de stockage de la pédothèque 12

5.4 Capacité de stockage des surgélateurs 13

5.5 Capacité de stockage des cuves cryogéniques 14

5.6 Synthèse des besoins estimés pour le projet Cigéo pendant 20 ans 14

6. Données d’entrée équipements et contraintes par salle 15

6.1 Equipements 15

6.2 Equipement de sécurité par salle 20

6.3 Liste des produits chimiques utilisés par le process de l’écothèque 21

6.4 Contraintes par salle 21

7. Protocoles opératoires préliminaires 25

7.1 Echantillons destinés à une conservation en sec 25

7.2 Echantillons destinés à la surgélation 34

7.3 Echantillons cryobroyés destinés à la cryogénie 39

7.4 Supervision des opérations (contrôle commande) 48

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1. Contexte et objet du document

Ce document vise à renseigner et mettre à jour les données d’entrée techniques liées aux protocoles

de préparation et de conservation des échantillons ainsi qu’aux équipements nécessaires au projet

Ecothèque Andra.

Il est à noter que pour des raisons d’assurance qualité, les protocoles devront être revus tous les deux

ans afin de vérifier les modalités de traitement et de conservation en fonction des avancées techniques

au niveau international. Les différentes versions seront sauvegardées dans le système d’Assurance

Qualité de l’Andra.

Ce document traite en priorité des aspects techniques du traitement des échantillons dans l’écothèque

et des conditions de conservation permettant de garantir leur intégrité sur le long terme. Ce document

ne traite donc pas de façon détaillée de la sécurité du personnel associé à la gestion des échantillons

(un document dédié existe A.RP.AMHM.11.0066).

C.NT.ASOS.11.0100.A

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2. Objectifs scientifiques du projet Ecothèque

L’Ecothèque a pour objectif de conserver sur le long terme les échantillons prélevés dans le cadre de

l’Observatoire Pérenne de l’Environnement (OPE). Cette installation doit permettre de garantir la

traçabilité des mesures environnementales pendant une période de cent ans, en particulier celles

permettant de définir l’état initial du site où sera implanté Cigéo, le futur stockage profond de déchets

radioactifs en Meuse/Haute-Marne. « L’état de référence » représente la mémoire environnementale du

site et fait l’objet de campagnes de prélèvement d’échantillons environnementaux sur une période

totale de 10 ans (2007-2017). Ensuite, pendant la phase d’exploitation de Cigéo et lorsque le site sera

fermé, l’environnement continuera de faire l’objet de prélèvements et de conservation des échantillons.

Le projet Ecothèque est dimensionné pour recevoir une capacité d’échantillons OPE prélevés pendant

20 ans. Une modularité d’extension de 100% des capacités de stockage est d’ores et déjà prévue

(correspondant à 40 ans de prélèvements).

Au moment du prélèvement des échantillons, une partie est envoyée immédiatement à différents

laboratoires pour analyses, une autre partie est envoyée à l’écothèque pour traitement et mise en

conservation. Ce document ne traite que des échantillons destinés à la conservation dans l’écothèque.

L’Ecothèque ne vise pas cependant la conservation de la biodiversité. Les échantillons doivent pouvoir

faire l’objet d’analyses rétrospectives, sans être altérés par une contamination ou une rupture de la

chaîne du froid, et par conséquent être conservés dans des conditions de qualités extrêmement

exigeantes et faire l’objet de protocoles spécifiques rigoureux. L’Ecothèque Andra suit un certain

nombre d’exigences communes aux principales écothèques environnementales existant dans le

monde, notamment en Allemagne et aux Etats-Unis, et s’appuie sur des protocoles et normes de haute

qualité. Ces protocoles diffèrent en fonction de l’objectif analytique, de la matrice considérée, du type

de prélèvement, de transport, de traitement et de conservation des échantillons. Les échantillons

conservés pourront ensuite être analysés (selon différents procédés) dans le cadre des programmes de

recherche actuels et futurs de l’OPE, et fournir ainsi des mesures sur la chimiodiversité, la radiologie,

les métaux, les substances organiques, les éléments traces et ultra traces. D’autres besoins

scientifiques pourront apparaître dans le futur, tels que des mesures ARN et ADN par exemple. De

nouveaux procédés et méthodes analytiques, non encore connus, pourront également être pris en

compte grâce au maintien de la représentativité et reproductibilité des échantillons au sein de

l’Ecothèque.

Cheminement d’un échantillon environnemental dans l’écothèque

Prélèvement in situ

Acheminement vers l’écothèque

Arrivée des échantillons sous l’accès couvert

Passage par le Hall d’accueil, vérification des échantillons

Enregistrement & codification des échantillons

Zone 1 Conservation en SEC

Zone 2Conservation en cryogénie

Zone 3Conservation en surgélation

PRISE EN CHARGE

TRANSPORT

ECHANTILLONNAGE

CONDITIONNEMENT

TRAITEMENT Salle préparatoire à la

pédothèque Salle préparatoire à la cryogénie

Salle propre

STOCKAGE Pédothèque Cryogénie à -150°C Surgélation à -80°C

ECOTHEQUE

Salle préparatoire à la surgélation

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3. Documents de référence scientifiques

Documents Andra

Recueil des fiches d’exécution du CM QUA.MO.ADSC.99.5205/C (février 2003) Fiches FE-3-05 et 06

traitant de la conservation des eaux pour analyses semestrielles

Les différentes banques d’échantillons environnementaux existantes dans le monde – Application à

l’Observatoire Pérenne de l’Environnement (OPE) (réf. C.RP.F.STR.09.0003),

Inventaire des modes de conservation des sols et protocoles de stockage (ECOTHEQUE) (réf.

C.RP.F.STR.08.0030),

Le compte-rendu de la revue d’expertise du programme technique du projet écothèque avec

rapports d’expertise, du 14/12/2009 (réf. DS/OS/09-0156)

Le compte-rendu de la revue d’expertise du programme technique du projet écothèque avec

rapports d’expertise, du 10/12/2010 (réf. DS/OS/10-0206)

Le compte-rendu de la visite de l’écothèque de Schmallenberg (DS/OS/10-0207)

Programme technique C.SP.ASTE.09.0718/D

Dossier de candidature AMPHORE en réponse à l’Appel d’Offre EQUIPEX ANR 2010

C.DO.ASOS.10.0001/B

Codification, étiquetage, conditions et stockage des échantillons environnementaux

C.SP.ASOS.10.0099

Protocoles nationaux et étrangers

Guidelines for Sampling and Sample Processing: Pulverisation and Homogenisation of

Environmental Samples by Cryomilling, Rüdel, Heinz; Uhlig, Sonja; Weingärtner, Martin Fraunhofer

Institute for Molecular Biology and Applied Ecology, Auf dem Aberg 1, D-57392 Schmallenberg,

2009, Standard Operating Procedure (SOP)

Guidelines for Sampling and Sample Processing: Transporting Environmental Samples under

Cryogenic Conditions, Rüdel, Heinz; Weingärtner, Martin, Fraunhofer Institute for Molecular Biology

and Applied Ecology, Auf dem Aberg 1, D-57392 Schmallenberg, 2009, Standard Operating

Procedure (SOP)

MARINE ENVIRONMENTAL SPECIMEN BANK: Clean Room and Specimen Bank Protocols, Rebecca S.

Pugh1, Michael B. Ellisor1, Amanda J. Moors1, Barbara J. Porter2, Paul R. Becker1, NIST, January

2007

Guidelines for sampling and sample Processing, Storage of Environmental Samples under cryogenic

conditions, Umwelt Proben Bank, December 2008, V 2.0.0

Manuel du Réseau de mesure de la qualité des sols, (RMQS), INRA, édition 2006.

Lavage du matériel de préparation des échantillons - INFOSOL -RMQS – I 13 Version 4 Date :

09.05.2011

Séchage des échantillons à l'air - INFOSOL -RMQS – MO 01Version 4 Date : 09.05.2011

Préparation d’un échantillon de sol pour analyses physico-chimiques dans le cadre du RMQS

INFOSOL -RMQS – MO 02 Version 8 Date : 04.03.2008

Articles scientifiques

Koglin, D., F. Backhaus and J. D. Schladot (1997): Particle size distribution in ground biological

samples. Chemosphere, 34, 2041–2047.

Emons, H., J. D. Schladot and M. J. Schwuger (1997): Environmental specimen banking in

Germany—present state and further challenges. Chemosphere, 34, 1875–1888.

Wagner, G (1993), Plants and soil as specimen types from terrestrial ecosystems in the

environmental specimen banking program of the federal republic of Germany. Sci. Total

Environ.139-140,213-224

Wagner, G (online 1999), Basic approaches and methods for quality assurance and quality control

in sample collection and storage for environmental monitoring, Sci. Total Environ. Volume 176,

Issues 1-3, 22 December 1995, p 63-71.

http://www.umweltprobenbank.de/en/documents/publications/11939?sort=

http://www.umweltprobenbank.de/en/documents/publications/11939?sort=

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Pitt, Karen E. (2008), Best practices for repositories – Collection, Storage, Retrieval and Distribution

of Biological Materials for Research, Cell preservation technology, volume 6, Number 1, ISBER.

Normes ISO

ISO 5667-3:2003 : Qualité de l'eau -- Échantillonnage -- Partie 3: Lignes directrices pour la

conservation et la manipulation des échantillons d'eau

ISO 18512:2007: Qualité du sol -- Lignes directrices relatives au stockage des échantillons de sol à

long et à court termes

ISO 14644-1:1999 : Salles propres et environnements maîtrisés apparentés -- Partie 1:

Classification de la propreté de l'air

Normes AFNOR

NF X 31-501 - 7-1992 - Qualité des sols – Méthodes physiques – Mesure de la masse volumique

apparente d’un échantillon de sol non remanié – Méthode du cylindre. - -

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4. Echantillons environnementaux à conserver

On peut répertorier les échantillons suivant trois catégories principales, correspondant à trois modes

de conservation distincts selon leur nature et les analyses auxquelles ils sont destinés à terme

(composition chimique, ultra traces, …). Une même matrice peut faire l’objet de différents types de

conservation (exemple : l’herbe est conservée à la fois en sec et en cryogénie pour répondre à

différents objectifs analytiques). Ces catégories sont les suivantes :

4.1 Conservation en sec

Les échantillons secs, essentiellement composés de sols et de végétaux secs, d’insectes sous lamelles

sont destinés à être stockés à température et à humidité contrôlées dans un espace dénommé

« pédothèque ». Ces échantillons arrivent conditionnés dans des caisses rigides en plastique de 20

litres, remplies pour moitié de petits sacs de 1 à 5 litres chacun. Ces échantillons sont entreposés en

chambre froide, puis enregistrés en tant qu’échantillons pères avant d’être triés, séchés, tamisés,

pesés et reconditionnés dans une salle de préparation puis finalement stockés dans la pédothèque. Les

échantillons finaux qui sont stockés sont des échantillons fils.

Echantillon de sol Echantillon de grains de blé Exemple de compactus

4.2 Conservation en surgélation

Les échantillons surgélés, essentiellement composés d’eau, et de filtrats de l’air (dans des boîtes de

Petri décontaminées) sont destinés à être stockés en salle de surgélation. Ces échantillons arrivent

conditionnés dans des flacons en polyéthylène de 1 litre ou dans des barquettes aluminium,

transportés dans des glacières de type familial. A leur arrivée à l’écothèque, ils sont contrôlés,

enregsitrés en tant qu’échantillons pères et entreposés en chambre froide. Ces échantillons sont

ensuite enregistrés et reconditionnés et enregistrés en tant qu’échantillons fils pour stockage dans des

surgélateurs eux-mêmes installés dans une salle prévue à cet effet.

Echantillon d’eau Miel Sol brut Lait

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Photo du surgélateur « Thermo scientific » modèle 995

9 surgélateurs seront installés dès la mise en service disposant chacun de 4 rayons de rangement dans

lesquels plusieurs racks pourront être disposés.

4.3 Conservation en cryogénie

Les échantillons broyés et cryogénisés, comprennent des produits d’origine animale tels que les œufs,

la viande, le foie, le fromage et les produits végétaux (herbe,…) et sont destinés à être stockés en salle

de cryogénie. Ces échantillons sont prélevés sur le terrain et sont directement placés dans de l’azote

liquide (échantillons placés au-dessus de l’azote liquide dans la phase gazeuse). Ils peuvent être livrés

conditionnés dans des cryoconservateurs ou bonbonnes d’azote liquide (compter en moyenne 2 kg par

échantillon) ou conditionnés dans la cuve mobile du véhicule de prélèvement. Dans les deux cas, les

échantillons sont enregistrés en tant qu’échantillons pères puis acheminés en salle de préparation

(également appelée « salle propre »), cryobroyés avant d’être finalement reconditionnés et stockés en

tant qu’échantillons fils en petits tubes de 20 ml dans une salle équipée de cuves cryogéniques de

1 600 litres prévue à cet effet.

Dans cette salle de conservation, les échantillons sont conservés à des températures inférieures à

-130°C, i.e. une température inférieure à la solidification de l’eau. Il n’y a donc pas de recristallisation

de la glace ni de formation de cristaux de glace. Cela garantit ainsi la limitation des processus

chimiques auxquels sont soumis les échantillons ainsi que des changements morphologiques. La

conservation dans la phase gazeuse au-dessus de l’azote liquide garantit également une atmosphère

inerte par l’évaporation de l’azote dans la cuve de conservation. Cela évite également toute oxydation

de l’échantillon par l’oxygène provenant de l’atmosphère.

Cuve cryogénique du NIST (Charleston, US) Racks de rangement Flacon 20mL cryobroyat

(Schmallenberg, Allemagne)

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5. Capacités de conservation nécessaires

Les flux d’échantillons, quels qu’ils soient, ne sont pas constants et en pointe équivalent à 5 sacs de

50 litres par jour. La liste prévisionnelle détaillée des échantillons classés par nature, par flux entrants

et par volume et poids, pour les besoins du projet Cigéo, est présentée dans les tableaux suivants.

5.1 Poids des échantillons

La quantité nécessaire par matrice est calculée en fonction des besoins pour les différentes analyses

envisagées et décrites ci-dessous.

Quantité nécessaire (g)

ADN / ARN 100

Pesticides 250

Métaux 100

HAP/PCB 100

PCDD/F 50

Eléments Totaux 100

Eléments traces 300

Radiologie 1500

Total 2 500

Toutes les analyses ne pourront pas être réalisées selon les quantités conservées. Certaines analyses

radiologiques peuvent nécessiter de grandes quantités d’échantillons telles que la spectrométrie alpha

qui utilise plus d’une dizaine de L ou kg d’échantillons.

5.2 Echantillons conservés

La liste prévisionnelle des échantillons classés par nature, par flux entrants et par volume par an (selon

les besoins du projet Cigéo) sont présentés dans le tableau ci-dessous.

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Nb site NB éch/site Fréquence Vol / éch Nb éch. Vol. total

Prairie Sec Partie aérienne g 5 1 1 2 500 5 12 500

Prairie Cryogénie Partie aérienne g 5 1 1 2 000 5 10 000

Sec Grain g 10 1 1 3 480 10 34 800

Sec Grain g 10 1 1 3 480 10 34 800

Sec Grain g 10 1 1 3 480 10 34 800

Sec Grain et tige g 7 1 1 3 480 7 24 360

Sec Grain g 5 1 1 3 480 5 17 400

Cryogénie Racine g 2 1 1 2 000 2 4 000

Cryogénie Partie aérienne g 2 1 1 2 000 2 4 000



Cryogénie Chair (sans pépin) g 2 1 1 2 000 2 4 000

Cryogénie Chair (fruit dénoyauté) g 2 1 1 0 2 0

Cryogénie Chair (fruit dénoyauté) g 2 1 1 2 000 2 4 000

Apiculture Surgélateur Entier g 4 1 1 1 000 4 4 000




Cryogénie Feuille g 2 1 1 2 000 2 4 000

Cryogénie Aiguilles (pousses) g 2 1 1 2 000 2 4 000

Sec Morceau g 2 1 1 3 480 2 6 960

Aquatique Cryogénie Partie "aérienne" g 5 1 1 2 000 5 10 000

Surgélateur Entier ml 2 1 2 5 650 1 5 650

Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000

Cryogénie Jaune U 2 1 2 2 000 1 2 000

Muscle Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000

Foie Cryogénie Entier g 2 1 2 2 000 1 2 000




Os Surgélateur Entier g 2 1 2 500 1 500



Os Surgélateur Entier g 2 1 2 500 1 500


CryogénieChair (tête, queue et

carapace enlevées)g 1 1 2 2 000 1 1 000

Cryogénie Chair g 2 1 2 2 000 1 2 000

CryogénieChair (tête, queue et peau

enlevées)g 4 1 2 2 000 2 4 000

Insectes Sec Entier g 4 1 2 700 2 1 400

Pédofaune Sec Entier g 25 3 2 10 38 375

Pédofaune Cryogénie Entier g 25 3 2 500 38 18 750

Sec Tamisé g 25 2 2 5 650 25 141 250

Sec Tamisé g 10 3 2 5 650 15 84 750

Sec Tamisé g 9 2 5 5 650 4 20 340

Sec Tamisé g 9 2 5 5 650 4 20 340

Aquatique Sec Tamisé g 5 5 1 5 650 25 141 250





Aquatique Cryogénie Entier g 5 5 1 1 000 25 25 000

Surgélateur Entier g 25 2 2 1 000 25 25 000




Aquatique Surgélateur Entier g 5 5 1 1 000 25 25 000



ESO Piézomètre Surgélateur Entier ml 7 3 1 1 000 21 21 000

Station

atmosphériqueSurgélateur Entier ml 1 4 1 1 000 4 4 000



AirStation

atmosphériqueSurgélateur

Nb éch. Unité Vol. total

Sec g 161 kg 575

g 155 kg 179

ml 0 l 0

g 77 kg 76

ml 61 l 66

896

Prélèvements Volume annuel échant.(g ou ml)

Famille Matrice Mode de conservation Organe / partie Unité

Produits

végétaux

Herbe

Herbe

Grandes

cultures

Blé

Colza

Orge Hiver

Mais

Orge Printemps

Jardin

Pommes de terre

Chou/Salade

Radis/Betterave

Courgette/Haricot

Verger

Pommes / Poires

Cerise

Prune / Mirabelle

Miel

Forêts

Lichen

Mousse

Champignon

Feuille hêtre

Conifères

Bois

Bryophytes

Produits

animaux

Ferme

Lait

Fromage

Œufs

Bovins

Lapins/Volaille

Gibiers

Sanglier

Chevreuil

Aquatiques

Ecrevisses

Moules eau douce

Poissons

Abeilles / Autres

Collemboles

Lombrics

Sol

Réseau Qualité

sol

Composite

Fosse pédologique

Satations

biogéochimiques

Forêt

Agro-système

Sédiments

Sédiments

Sol

Réseau Qualité

sol

Composite

Fosse pédologique

Stations

biogéochimiques

Forêt

Agro-système

Sédiments

Tour à f lux

Forêt (eau de pluie)

Agro-système (eau de pluie)

Sol brut

Réseau Qualité

sol

Composite

Fosse pédologique

Stations

biogéochimiques

Forêt

Agro-système

TotalCryogénie

Surgélateur

ICOS (f iltres)

Qt annuelle échant.

Eaux

Réseau

Observation

ESU Station Pérenne

ESU Station Ponctuelle

ICOS (eau de pluie)

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5.3 Capacité de stockage de la pédothèque

Les rayonnages de la pédothèque seront occupés par les caisses en plastique fermées, elles-mêmes

contenant des bocaux étanches dans lesquels seront disposés les sachets d’échantillons également

hermétiquement fermés. Cette double étanchéité est nécessaire car au fil des années, le caoutchouc

des bocaux sera amené à être détérioré. La fréquence de remplacement sera définie ultérieurement.

Un calcul de capacité pour la phase conception du projet Ecothèque est présenté ci-dessous. Une

optimisation des contenants sera étudiée autant que possible ultérieurement.

Afin d’optimiser l’espace disponible, il a été choisi d’utiliser un compactus. L’espace nécessaire à

savoir 1300 ml de rayonnage est justifié ci-dessous selon l’agencement et le dimensionnement définis.

Dimensionnement des caisses élément aires de st ockage des échant illons de la pédot hèque

Longueur (400 mm)

Largeur (300 mm)

Hauteur (235 mm)

Ces caisses en plastique alimentaire contiendront 6 bocaux de 1,5L. On prend l'hypothèse que l'on stocke environ 500g d'échantillon par bocal.

Poids d'une caisse vide : 1 200 g

Poids d'un bocal vide : 800 g 4800 pour 6 bocaux

Poids d'une caisse pleine avec matrice : 9 000 g 27000 pour 3 caisses=1tablette 35 kgmax/tablette (fiche Bruynzel)

Poids de matrice : 3 000 g 500g/bocal

Besoin de stockage annuel : 575 kg

Nb de caisses : 192

Nb de caisses pour 20 ans : 3 833

Dimensionnement des compact us

Hauteur de rayonnage : 1876 mm

Profondeur utile (1 face): 450 mm

Profondeur utile(2 faces): 900 mm

Nombre de niveaux : 6

Ecartement tablette : 330 mm

Charge des tablettes : 35 kg

Largeur des sections : 970 mm

Nombre possible de caisses pleines par tablette : 3 sur 970mm

Agencement compact us

Capacité de rangement (3*6 caisses pour 1 m de section et une face de compactus)soit : 18 /mL

Nb de caisses pour 20 ans : 3 833

ml de compactus (1 face) : 213 ml

ml de rayonnage : 1 278 ml

Niv 6

Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse Caisse

Niv 5


Niv 4


Niv 3


Niv 2


Niv 1


1 m1 m (section) 1 m 1 m 1 m 1 m

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5.4 Capacité de stockage des surgélateurs

Les surgélateurs conserveront des matrices liquides (eau, lait) et solides (sol, os, miel). Les liquides

seront stockés dans des flacons de 250 mL eux-mêmes placés dans des racks-tiroirs facilitant la

manipulation des échantillons. De la même façon, les solides seront stockés dans des bocaux placés

dans les tiroirs. Les contenants ne seront pas complètement remplis afin d’éviter les fissurations du

verre.

Un surgélateur comprend 4 rayons, chaque rayon pouvant accueillir deux racks de deux tiroirs.

Modèle de surgélateur Fisher Scientific, FORMA -86°C, série 900

Rayon

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5.5 Capacité de stockage des cuves cryogéniques

Dans un but d’optimisation, il a été retenu le modèle existant disposant de la plus grande capacité de

stockage à savoir 1600L.

Modèle de cuve mobile MVE 1879 P-150 automatisé, 1600L

Les capacités de stockage dépendent des modalités de rangement à l’intérieur de la cuve. Le calcul ci-

dessous s’appuie sur l’expérience allemande de l’écothèque de Schmallenberg.

5.6 Synthèse des besoins estimés pour le projet Cigéo pendant 20 ans

Les capacités sont estimées ici pour les besoins du projet Cigéo, au travers de l’OPE, pour une

exploitation de 20 ans. Au-delà de 20 ans, les besoins supplémentaires en termes de capacités de

conservation seront pris en charge par la construction d’une extension de 100 % des trois salles de

conservation du bâtiment. Cette modularité est prise en compte dès la conception du bâtiment.

SEC CRYOGENIE SURGELATION

Volume d’échantillons par an 600 kg/an 180 kg/an 140 kg/an

Volume sur 20 ans 15T 3,6T 2,8T

Equipement nécessaire 1300 mL de rayonnage 40 cuves 20 surgélateurs

Les moyens de rangement dans les équipements de conservation sont susceptibles d’évoluer dans le

futur, permettant ainsi d’optimiser l’espace de conservation disponible dans l’écothèque. La relation

entre le poids d’échantillons et le nombre d’équipements dépend des moyens de rangement choisis à

l’intérieur des équipements.

Il faudra prévoir l’espace nécessaire autour des équipements pour circuler et effectuer des

manipulations (en particulier en ce qui concerne les cuves cryogéniques).

Unité Hypothèse de calcul

Nb rack/cuve 95 u

Nb éch./rack 98 u

Ech. 10 mL on prévoit de mettre 10 mL de matrice broyée dans un flacon de 20 mL

Nb éch./cuve 9 310 u

Qté éch./cuve 93 100 mL

93 kg densité=1

Qté éch. Cryobroyé/an 179 kg

sur 20 ans 3 580 kg

Nb cuves 38,5 u

C.NT.ASOS.11.0100.A

15/48

6. Données d’entrée équipements et contraintes par salle

6.1 Equipements

L’ensemble des équipements, renseignés de leurs caractéristiques techniques, prévus dans chacune

des salles/fonctions du projet écothèque sont présentés dans le tableau ci-dessous. A chaque type

d’équipement est associé autant que possible un modèle commercial avec fournisseur et marque. Ces

précisions sont utiles pour dimensionner et concevoir les installations du projet. Ces équipements

feront l’objet de marchés et d’appel d’offres qui ne garantissent pas le modèle indiqué dans ce

document.

6.1.1 Recommandations générales

De nombreux contenants plastiques étant fragilisés après 5 à 10 ans d’utilisation, les contenants en

verre sont préférés pour les trois types de conservation (ISO 18512 :2007). Les contenants en PVC ne

peuvent pas être utilisés car ils peuvent source de contamination des échantillons pour l’analyse des

pesticides1. Le téflon ou le polyéthylène est recommandé pour l’analyse des métaux et le verre pour les

micropolluants organiques (HAP, PCB…)2. Les contenants seront remplis partiellement pour éviter la

fissuration due à l’humidité. Les contenants en sec seront hermétiquement fermés de manière à les

conserver au sec, les contenants en cryogénie ne seront pas hermétiques pour laisser se dégager la

phase gazeuse afin d’éviter une explosion du flacon.

Les conditions de stockage à prendre en compte sont la luminosité, la température, l’humidité,

l’accessibilité. Ce sont donc ces paramètres qui sont renseignés dans la suite du document. Les

conditions de propreté seront également très importantes dans toutes les zones de process.

En général, il faudra prévoir beaucoup de possibilités de rangement, les tiroirs doivent être hauts (non

standards, façon casseroles de cuisine). Les rangements doivent être modulaires.

L’ensemble des éléments et matériaux solidaires des installations ainsi que les équipements seront

constitués de matériaux non métalliques, et peu réactifs aux produits chimiques.

Le matériau des paillasses sera non poreux, extrêmement lisse (pas de carrelage) et non réactif

(choisir du grès par exemple). Les hottes seront résistantes aux acides (non métalliques).

Il faudra prévoir plusieurs arrivées électriques et une prise réseau sur chaque bureau avec ordinateur

et imprimante. De même, il faudra prévoir plusieurs arrivées électriques dans chaque salle.

Dans la salle de conservation en sec (appelée « Pédothèque », il faudra être en mesure d’identifier

l’échantillon à l’aide de son code-barre sur son emplacement devant le compactus (prévoir donc un

système autonome type tablette ou ordinateur portable faisant la relation entre le logiciel de gestion de

l’échantillon et la douchette de lecture du code-barres).

La dispersion de poussières sera évitée et l’ambiance sonore de la zone process respectera les normes

de conditions de travail en vigueur.

On veillera à protéger les échantillons des deux salles de conservation (sec et cryogénique/surgélation)

de toute effraction ou acte de vandalisme et du feu. Un échantillon environnemental de 30 ans ou plus

est doté en effet d’une valeur inestimable.

Il faudra prévoir la livraison et le passage de gros équipements (cuve cryogénique emballée, palette de

matériaux, surgélateurs, cryobroyeur etc…) depuis l’aire de déchargement jusqu’aux salles de

préparation et conservation.

Il est prévu de pouvoir étiqueter les échantillons fils (après traitement) dans la salle de préparation en

sec et dans la salle de préparation en surgélation, et donc de disposer d’un ordinateur et d’une

imprimante dans chaque salle. Il n’est pas recommandé d’avoir de poste informatique dans la salle

propre, en raison des contraintes que cela implique. Il faut également prévoir un poste informatique et

1 http://www.nri.org/publications/ecological_methods/h_chapter6_fr.pdf

2 Daniel Thévenot, 2005, Université Paris XII val de Marne, MC6B1, CEREVE (Centre d’Enseignement et de Recherche

Eau Ville Environnement)

C.NT.ASOS.11.0100.A

16/48

une imprimante dans le hall d’accueil. En effet, si les échantillons sont entreposés temporairement

avant la préparation, ils devront être étiquetés en tant qu’échantillons pères et les codes devront être

générés dans la base. Si, en revanche, ils sont directement traités en échantillons fils, les pères

n’auront pas besoin d’être étiquetés. Les échantillons pères et fils seront générés en même temps et

seuls les fils seront étiquetés au final.

C.NT.ASOS.11.0100.A

17/48

6.1.2 Liste complète des équipements par salle

Localisation Intitulé Fiche technique Quantité à terme Quantité à

la MSI

Dimensions

HxLxP (mm)

Poids

plein

(kg)

Observations Fournisseur Fabricant Réf.

Fabricant

Local poubelle Karcher - 1 1

Etagères ouvertes

FIT_etagere_Rousseau

_SRD2024 - Version

Imprimable.mht

3 2200x90x60

Chariot élévateur/transpalette 1 1 700 (L)x2130

Richard

Manutention

à Chaumont

Toyota SP10

Palettes 3 3

Hall de

réception des

échantillons

Balance de précision sur paillasse

sèche 1 1

Paillasse sèche 1 1

Unité de production eau

déminéralisée 1 1

Cuve cryogénique mobile

FIT_cuve

mobile_MVE510_Cryop

reservation

Systems.docx

2 2 1185x778x754 262 166L

Chariot de transport type cantine

ou hôpital 2 2

Paillasse 1800 (meuble sous

paillasse) HUMIDE (bénitier)

Paillasse_Camlab

Kitlab furniture.docx 1 1 900x1800x750

cablage électrique

et réseau

Armoire de rangement du matériel

de prélévement Armoire.docx 1 1 1800x850x450

acier, enduit

plastique SOCIMED YC95J2

Congélateurs 2 2 205x71x80 500 220V, colonne,

835W, déjà dispo Eurofred

AF07

EKOBT

GN2/1

Poste informatique avec

imprimante étiquettes et scanner

Salle de

préparation

des

échantillons

secs

Broyeur fin à végétaux 1 1 145x62x82 214 380 V triphasé,

6300W

Broyeur grossier végétaux Devis 1 1 1500 x 500 x 500 25 220 V WIKING

Hotte classique (extraction d'air) 1 1

Etuve 1 porte HERAEUS UT6460 1 1 744 x 1707 x 715 300 380 triphasé, dispo HERAEUS

Etuve 2 portes HERAEUST/UT 6760 1 1 1200 x 1707 x

715 550 380 triphasé HERAEUS

Appareil de nettoyage à ultra-sons EMAG/EMMI40 1 1 240x180x325

Alimentation

230/50Hz

Puissance en

pointe 200W

EMAG EMMI40

Balance de précision 1 1

Paillasse_1200 avec tabouret Paillasse_120.docx 1 1 900x1200x750

en grès étiré,

bénitier, cablage

électrique et réseau

Fisher

W1492P KitLab 8277

Paillasse sèche 1200 5 5

Tablette sous paillasse Paillasse_120.docx 3 3 Fisher

W2452E KitLab 9317

Centrale de traitement de l'eau

FIT_Désionisateur_eau

_centra-r120-

datasheet-2010-3a.pdf

1 1

Armoire de rangement fermé pour

caisses plastiques ouvertes

devis_dim_caissesplast

ique.pdf 20 caisses 1 600x400x75

Rangements pour plateaux de

séchage Armoire.docx 1 1 1800x850x450

Scie à ruban 1 1 BG 200

C.NT.ASOS.11.0100.A

18/48


la MSI

Dimensions

HxLxP (mm)

Poids

plein

(kg)


Fabricant

Table de sciage/découpe 1 1

Bras d’aspiration de poussières 3 3

Poste informatique 1 1

Salle de

conservation

cryogénique et

surgélation

Cuves cryogénique Offre N°181951

Froilabo 10 39 1539x1629x1524 2022

Surgélateur

Fiche

techniqueSurgélateur.

pdf

9 20 1976x1036 x 940 850 230 VCA; 50/60 Hz

Paillasse sèche et tabouret 1 1 900x120x750

paillasse pour

manipulation des

échantillons

(câblage info +

élect)

Poste informatique sur paillasse 1 1

Etagères ouvertes

FIT_etagere_Rousseau

_SRD2024 - Version

Imprimable.mht

2 2 2200x90x60

Armoire métallique pour ranger les

racks vides de rangement Armoire.docx 1 1 1800x850x450

acier, enduit


Salle de

préparation

surgélation

Lave vaisselle de laboratoire FIT_Lave_vaisselle_MIE

LE_G7883.pdf 1 1 850x900x700

Centrale de traitement de l'eau

FIT_Désionisateur_eau

_centra-r120-

datasheet-2010-3a.pdf

1 1

Sorbonne Iso classe 7

Offre N° 449076/EUR

Fisher Scientific,

Sorbonne_120.docx

2 2 1500x1200x750

Conformes à la

norme européenne

EN 14175 et à son

extension française

XPX 15206.

Fisher

W2673C KitLab 8672

Paillasse avec bac acide_120 Paillasse_120.docx 1 1 900x1200x750 en grès étiré,

bénitier

Fisher

W1492P KitLab 8277

Bac de lavage à acide 1 1 900x500 min

Hottes à flux laminaire

Devis JV-2010-35-07

ADS Laminiare ;

FIT_ADS_V121_optimu

m.pdf

1 1 2211x1262x786 ADS Laminaire V121GA

Paillasse_120 Paillasse_120.docx 1 1 900x1200x750 en grès étiré,

bénitier

Fisher

W1492P KitLab 8277

Paillasse_120 Paillasse_120.docx 1 1 900x1200x750 en grès étiré,

bénitier

Fisher

W1492P KitLab 8277

Rangement/Meuble sous paillasse

(2portes,1 tiroir) Paillasse_120.docx 1 1 720x840x450

Armoire pour produits chimiques

FIT_armoire_produits_

chimiques_AVPD_804_

Caprtair_Midcap.pdf

1 1 2420x1600x505 202+1

50

Douche de décontamination +

rince œil (réserve d'eau incluse) 1 1

Armoire de rangement Armoire.docx 1 1 1800x850x450 acier, enduit


Evaporateur d’eau de pluie sur

paillasse Voir § 7.2 1 1 300X450X300 380V

Hotte aspirante standard 1 1

Scie à ruban à os 1 1

CFI agro-

alimentaire

(64330

GARLIN)

BG 200

Poste informatique

Salle propre

ISO classe 5 Cryobroyeur (pour éch. 2kg)

cryobroyeur_catalogue

PALLA_khd_coalandmi2 1 diam.200x600

Power 1,9 kW

cylindre et billes de PALLA

PALLA

VM-KT

C.NT.ASOS.11.0100.A

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la MSI

Dimensions

HxLxP (mm)

Poids

plein

(kg)


Fabricant

nerals_pallamill[1].pdf broyage en titane,

prise électrique à

prévoir

Cryobroyeur (pour éch. 100-800g) 2 1

Paillasse Paillasse_120.docx 2 2 900x1200x750 en grès étiré,

bénitier

Fisher

W1492P KitLab 8277

Cuve cryogénique mobile

FIT_cuve

mobile_MVE510_Cryop

reservation

Systems.docx

1 1 1185x778x754 262 166L MVE MVE510

Etuve de stérilisation 110L Etuve_110L.docx 1 540x700x850 FischerW74

15X

ThermoScientifi

c

5004230

3



Balance de précision 1 1

Compteur de particules

Offre de prix N°

VE/DL/11 914/1/10

Malvern

1 1

Armoire pour produits chimiques

FIT_armoire_produits_

chimiques_AVPD_804_

Caprtair_Midcap.pdf

1 1 2420x1600x505 202+1

50

SAS salle propre avec évier, unité

de traitement d’eau, vestiaire et

banc

1 1

Local contrôle

échantillon

Paillasse Paillasse_120.docx 1 1 900x1200x750 en grès étiré,

bénitier

Fisher

W1492P KitLab 8277

Granulomètre laser Proposition de prix N°

5064144 Malvern 1 1

Hotte à flux laminaire Devis JV-2010-35-07

ADS Laminiare 1 1

Bureau FIT_bureau_INRS_ed23

.pdf 1 1 ndx80x120

Poste informatique 1 1



Salle de

conservation

en sec

pédothèque

Compactus

Projet SM1009069

Bruynzeel, en cours de

redéfinition avec le

fournisseur

1300mL 1300mL

Caisses en plastique fermées 20L à

placer dans compactus même

vides

devis_dim_caissesplast

ique.pdf 150 150 235x300x400

Hauteur souhaitée du dernier colis

à atteindre 2276 mm

Ordinateur, tabouret, imprimante,

douchette lecteur code-barre 1 1

Paillasse sèche 2 2 900x1200x750

Local contrôle

commande

Bureaux FIT_bureau_INRS_ed23

.pdf 2 (3 à terme) 3 ndx80x120

Prévoir une baie

vitrée entre salle

commmande et

salle de réception

Armoire de rangement du matériel

de prélèvement Armoire.docx 1 1 1800x850x450

acier, enduit


Postes informatiques 3 3

C.NT.ASOS.11.0100.A

20/48

6.2 Equipement de sécurité par salle

Des détecteurs de fumée et incendie seront installés dans toutes les salles ainsi que des masques à

oxygène. Un accès sécurisé à la zone process (et aux salles de conservation) sera mis en place avec des

badges dédiés aux personnes autorisées qui seront par ailleurs vêtues de blouses.

Salle Equipement de sécurité Justification/commentaire

Salle de réception des

échantillons

Capteur mesurant taux d’oxygène avec alarme Arrivée/distribution d’azote

liquide dans la salle

Revêtement résistant à une fuite d’azote liquide sur le sol

Téléphone

Sortie de secours

Kit de premier secours, pharmacie

Panneaux de sécurité (évacuation, liste des produits chimiques

présents, consignes de sécurité)

Chambre froide Thermomètre et alarme sonore de défectuosité Affichage local dans la pièce

également

Pas de fermeture automatique

Local matériel Ventilation

Pas de fermeture automatique

Local séchage des sols Pas de fermeture automatique

Thermomètre avec report à accueil et poste de garde Affichage local dans la pièce

également

Salle de préparation en sec Aspiration des poussières

Isoler les postes de travail (informatique, broyage, pesée…)

Salle de conservation en sec Exutoires de fumée

Caméra numérique avec report salle de commande

Thermomètre avec report et alarme Affichage local dans la pièce

également

Système de ventilation

Capteur humidité

Local contrôle commande Vue sur le hall de réception des échantillons (baie vitrée)

Report des caméras de surveillance, des alarmes et des conditions

d’ambiance par salle et équipement

Salle de préparation en

surgélation

Douche de décontamination avec rince-œil Présence de produits chimiques

Armoire de stockage de produits chimiques avec bac de rétention Acides et bases (pour la

conservation des eaux)

Filtration des vapeurs

Consignes de sécurité notamment vis-à-vis des produits chimiques

Salle propre Système de ventilation adhoc ISO 5

Capteur mesurant taux d’oxygène avec alarme

Masque à oxygène

Arrivée/distribution d’azote


Armoire de stockage de produits chimiques avec bac de rétention Ethanol et 2-propanol

Capteur température et humidité Affichage local dans la pièce

également

Interphone et téléphone

Local de contrôle des

échantillons

Pas de porte automatique ni de possibilité de blocage de la porte

Salle de conservation cryogénie

et surgélation

Capteur mesurant taux d’oxygène avec alarme

Masque à oxygène

Arrivée/distribution d’azote


Capteur température et humidité Affichage local dans la pièce

également

Téléphone

Caméra numérique avec report salle de commande

C.NT.ASOS.11.0100.A

21/48

Les agents travaillant dans la zone process porteront des talkie-walkie pour communiquer entre eux,

des vêtements de protection contre les dangers de l’azote liquide et des produits chimiques tels que

des gants de protection thermique, des lunettes, une blouse, des chaussures imperméables. Enfin, un

éclairage de secours doit être prévu dans toute l’écothèque.

Ces éléments s’appuient et complètent le document dédié à la sécurité A.RP.AMHM.11.0066.

6.3 Liste des produits chimiques utilisés par le process de l’écothèque

Produit Quantité Localisation Utilisation

2-Propanol 1L Salle de contrôle des échantillons Additif produits animaux pour

granulomètre

Ethanol 4L Salle propre Nettoyage des équipements et éléments

de la salle propre

Azote

liquide

Extérieur (tank)

Hall de réception

Salle propre (cryobroyage)

Salle de conservation cryogénique

et surgélation

Acide

nitrique

5L Salle de préparation surgélation Additif pour la conservation de l’eau

avant surgélation

Nettoyage des pièces du cryobroyeur

Soude 5L Salle de préparation surgélation Additif pour la conservation de l’eau

avant surgélation

Les détergents ne sont pas renseignés à ce stade.

6.4 Contraintes par salle

Ces contraintes viennent en complément de l’analyse de risque « échantillon » SUR.NT.ASSN.10.0065.

Les conditions de stockage visent à limiter autant que possible les principaux phénomènes

biologiques, chimiques et physiques susceptibles d’engendrer des changements dans les échantillons :

La variation de la teneur en eau

L’activité biologique

L’évaporation ou la précipitation de substances volatiles

Les réactions chimiques avec l’atmosphère

Les réactions avec le contenant de l’échantillon.

Les conditions de luminosité ont un impact sur la teneur de certaines substances, il convient de la

prendre en compte en utilisant, par exemple des flacons en verre brun ou en maintenant les

échantillons dans l’obscurité complète. La température a un impact sur l’activité biologique des

échantillons, il s’agit d’un impact majeur dans la conception des installations de stockage. L’humidité

entraîne des variations de l’activité microbiologique ou des changements chimiques dans les

échantillons à moins que la température ne soit très basse. Il est donc important de contrôler

l’humidité. Si les échantillons ne sont pas conservés dans des conditions étanches à l’air, la salle de

conservation doit être maintenue à un faible niveau d’humidité tout au long de l’année. Si les

contenants sont étanches à l’air, l’humidité des échantillons restera constante pendant toute la durée

C.NT.ASOS.11.0100.A

22/48

du stockage. Dans ce cas, il est nécessaire de vérifier que l’humidité initiale des échantillons est

suffisamment faible pour inhiber l’activité microbiologique.

Le nombre de personnes dans la zone process ne peut être inférieur à deux et supérieur à 15 (incluant

des visiteurs occasionnels). Les personnes travaillant en exploitation normale ne pourront dépasser un

nombre de 5, ces personnes devront être formées aux conditions de manipulation de l’azote liquide

(cf. consignes de sécurité §7.3.7).

6.4.1 Contrôle commande

L’ensemble des contraintes décrites ci-dessus sont contrôlées en permanence dans une salle dédiée au

contrôle commande, avec des alarmes. Il s’agit notamment de :

Contrôler le niveau et le remplissage automatique des cuves cryogéniques ;

Contrôler les températures et l’hygrométrie de toutes les salles ;

Visualiser à l’aide de caméras de contrôle les salles de conservation (deux salles = pédothèque

et salle de conservation cryogénique)

Disposer d’un système d’alarme avec système pour prévenir la personne désignée d’astreinte

la nuit et les week-ends sur téléphone mobile (sms ou appel) en cas de :

- niveau trop bas ou trop haut d’azote des cuves,

- niveau trop bas (<30%) de la cuve de stockage d’azote liquide à l’extérieur du

bâtiment,

- températures des salles (min et max) anormales

- coupure électrique

- coupure informatique

- taux d’oxygène trop bas dans les salles (17%)

6.4.2 Chambre froide

Dans cette salle, la température est de 4±3 °C.

Le passage d’une palette doit être prévu, ainsi qu’un mode de rangement sur clayettes (grillagées et

amovibles permettant leur nettoyage dans le SAS du Hall d’accueil au dessus de l’évier).

6.4.3 Conditions de la salle de préparation en sec

Elément

Système

(ES)

Critère Performance Solution technique3

Caractéristiques

techniques Commentaires

Air

ambiant Humidité -

Propreté Aspiration de

poussières

Hotte aspirante classique

dimensionnement

fonction des

poussières émises

par les échantillons

Séparation des postes

de travail

1. Poste informatique

2. Préparation au séchage

Emottage-Tamisage,

3. Séchage (étuves+ salle de

séchage séparée)

4. Pesée, quartage

5. Conditionnement (mise

en sachets et bocaux),

6. broyage fin, Broyage

grossier, découpage

7. Nettoyage dont ultra-

sons

Température (conditions de travail)

Lumière UV Naturel Fenêtre

IR Naturel Fenêtre

éclairage - Lampes Basses consommation

Acces Gabarit 1,4 m x 2 m 1 seule porte coulissante Transport de palette

Masse 150 kg Dallage

sol à 750

daN/m²

Fréquence

Usure importante,

poinçonnement moyen,

Eau faible, Attaque

chimique moyen

Carrelage minéral sol U4P3E2C1

3 Les solutions techniques indiquées sont proposées à titre d’exemple, d’autres solutions répondant aux mêmes

contraintes peuvent être proposées

C.NT.ASOS.11.0100.A

23/48

6.4.4 Conditions de la salle de séchage

Elément Système (ES)

Critère Performance Solution

technique Caractéristiques


Air ambiant Humidité H= 20% +/- 5% Déshumidificateur

Propreté ISO 11464

Filtre pour purifier l'air entrant sur les ouvertures arrivées air neuf

dimensionnement fonction de la qualité de l'air de l'accueil

Renouvellement de l'air de la pièce par VMC

dimensionnement fonction des poussières émises par les échantillons

Température 30°C +/- 5°C Climatisation

Lumière UV Non Non

IR Non Non

éclairage

xx LUX Lampes Basses consommation

Acces Gabarit 1,4 m x 2 m Porte coulissante Palette

Masse 150 kg Dallage sol à 750 daN/m²

6.4.5 Salle de conservation en sec

Elément

Système

(ES)

Critère Performance Solution

technique

Caractéristiques


Air

ambiant

Humidité

Pas d’exigence Contrôle en

continu

Pas d’arrivée d’eau afin d’éviter tout

fuite par rupture de canalisation afin

de protéger les échantillons secs de

l’eau.

Propreté normal Ventilation

Brassage d’air autorisé (échantillons

conditionnés à l’abri de l’air ambiant)

Température

15°C ± 2°C (Niveau de

base pouvant varier de

13 à 18°C)

Contrôle en

continu

Lumière UV

Obscurité en dehors

des visites

IR -

éclairage

Lampes basse

consommation

Accès Gabarit 1,4 m x 2 m

Porte coulissante Palette


6.4.6 Salle propre (pour la préparation des échantillons cryobroyés)

Une salle propre est une salle dans laquelle la concentration des particules en suspension dans l’air est

maîtrisée et qui est construite et utilisée de façon à minimiser l’introduction, la production et la

rétention des particules à l’intérieur de la salle, et dans laquelle d’autres paramètres pertinents tels que

la température, l’humidité et la pression sont maîtrisée comme il convient.

L’état de propreté de la salle propre (de classe ISO5) est contrôlé en permanence à l’aide d’un

compteur de particules.

La salle est en surpression par rapport à la pression atmosphérique pour éviter que divers polluants

(poussières, bactéries...) ne contaminent la pièce.

C.NT.ASOS.11.0100.A

24/48

Elément Système

(ES) Critère Performance Solution technique

Caractéristiques


Air ambiant Humidité -

Propreté

ISO 14644-1

ClasseISO5 (Classe

10000 selon

FS209)

Filtre pour purifier

l'air entrant sur les

ouvertures arrivées

air neuf

dimensionnement

fonction de la

qualité de l'air de

l'accueil

Température 22°C +/- 2°C Climatisation

Lumière

éclairage

xx LUX Lampes Basses

consommation

Accès Gabarit 1,4 m x 2 m Porte coulissante


6.4.7 Salle de conservation en cryogénie et surgélation

Les deux modes de conservation en cuve cryogénique et surgélation sont regroupés dans la même

salle pour optimiser le système de ventilation.

Les surgélateurs ne doivent pas être installés contre le mur (prévoir un minimum de 15 cm entre

l’appareil et le mur), non exposés au soleil (loin des fenêtres). Les surgélateurs sont secourus, en cas

de panne électrique, par remplissage d’azote liquide dans un surcontenant indépendant autour des

surgélateurs (de volume 160L).

Elément

Système

(ES)

Critère Performance Solution technique Caractéristiques


Air

ambiant Humidité

Pas de

condensation

Propreté -

Oxygène >17% O2

Renouvellement de

l'air de la pièce par

CTA

3 à 4 air neuf

chaque heure

Température

>15°C (éviter

condensation)

18-32°C

(fonctionnement

surgélateurs)

Lumière éclairage

- Lampes Basses

consommation

Accès

Gabarit 1,4 m x 2 m Porte coulissante

Acheminement des cuves et des

surgélateurs

Confort du travailleur (ouverture

et fermeture des portes pratiques

au regard d’une personne

poussant un chariot)

Masse

1 cuve pleine=2T

1 surgélateur

plein=850 kg

C.NT.ASOS.11.0100.A

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7. Protocoles opératoires préliminaires

Les protocoles ci-dessous sont basés sur des protocoles existant et des normes, utilisés dans d’autres

écothèques et pédothèques (Allemagne, Etats-Unis, France) permettant de garantir une comparabilité

des échantillons. Pendant la phase d’exploitation, certains protocoles pourront évoluer pour optimiser

les moyens de conservation et suivre les progrès techniques dans ce domaine. Des protocoles et

matériaux des contenants et de matériel (polypropylène, téflon, céramique, titane…) seront testés et

adaptés en respectant :

la compatibilité du matériau avec les objectifs analytiques et en fonction d'un temps de

résidence variable de l'échantillon au contact du matériau ;

l’absence de contamination ;

les conditions de températures requises.

Par ailleurs, des échantillons seront vérifiés régulièrement pour contrôler leur intégrité physique,

chimique et biologique ainsi que la résistance des contenants (étanchéité…). Un protocole précis sera

défini ultérieurement.

7.1 Echantillons destinés à une conservation en sec

7.1.1 Informations générales

Ces échantillons sont destinés à l’analyse des éléments majeurs, métaux lourds, pesticides, ADN,

radiologie.

Les échantillons bruts arrivent sous forme de quelques sacs plastiques de quelques kg placés dans des

caisses rigides en plastique d’environ 20 kg (la plupart du temps dans des bacs plastiques) tous les

jours pendant les campagnes de prélèvement (qui peuvent durer quelques semaines). Les campagnes

sont programmées à des périodes différentes selon les matrices (sol, végétaux) et selon un calendrier

annuel permettant de gérer les flux d’échantillons.

Le mode de traitement en sec diffère selon la matrice considérée. Différents protocoles sont décrits ci-

dessous par matrice : sol et sédiment, grains (céréales) et pollen, herbe, bois, insectes.

Pour éviter les contaminations des échantillons par des poussières en suspension, des hottes

aspirantes au-dessus des plans de travail de la salle de préparation seront installées. Les conditions

d’atmosphère (température, humidité) de la salle de préparation, de séchage et de conservation seront

contrôlées en permanence. Les instruments de séchage (étuves et étagères de la salle de séchage sont

régulièrement nettoyées et les instruments de préparation (conteneurs, mortiers et pilons…) sont lavés

à l’eau claire et rincés à l’eau déminéralisée après chaque utilisation afin d’éviter toute contamination

d’un échantillon à un autre. Tous les instruments de préparation sont utilisés propres et secs et sont

choisis pour être composés de matériaux qui ne sont pas susceptibles de libérer ou d’éliminer des

éléments traces métalliques.

Afin de limiter les contaminations croisées (envol de poussières, manipulation…), les différents postes

de la préparation en sec (émottage, pesée/étuve, mise en sachets et bocaux, broyage/découpage à la

scie, informatique, nettoyage humide et ultrasons) seront isolés par des cloisons légères.

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7.1.2 Equipements, matériel et produits nécessaires

Localisation Equipement Quantité

Extérieur Aire de nettoyage avec karcher 1

Véhicule de

prélèvement

Tarière, pelles plate, bèche, pioche, couteau, racloir (truelle Berthelet), sécateur

(pour couper les racines), cylindres de prélèvement, masse niveau etc.

1

Contenants Sacs en plastique de prélèvement thermorésistants,

SAS de réception Etagères pour entreposer les sacs quelques heures

SAS de réception Balance de précision de ± 1/1000 de la valeur mesurée (± 1g pour 1 kg mesuré) 1

SAS de réception Paillasse humide avec tabouret (nettoyage du matériel) 1

Hall de réception Ordinateur, imprimante sur paillasse et scanner 1

Chariot de transport (type cantine ou hôpital) pour le transport des plateaux de

séchage remplis

1

Chambre froide Clayettes

Salle de préparation Armoire contenant les plateaux de séchage 1

Distributeur de gants 1

Appareil à ultra-sons (pour nettoyer pilon et mortier) 1

Paillasses (pour les 6 postes de travail isolés) dont une humide 6

Etuves 2

Poste informatique et imprimante 1

Broyeur fin 1

Broyeur grossier 1

Balance de précision 1

Scie à ruban 1

Hotte aspirante 1 ?

Production eau déminéralisée 1 unité

Bras d’aspiration des poussières (pour les trois postes préparation séchage,

conditionnement, émottage)

3

Salle de séchage Clayettes pour déposer 240 plateaux de séchage

Salle de

conservation en sec

Compactus contenant les boîtes en plastique fermées

Poste informatique et imprimante 1

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7.1.3 Sol et sédiments

Les échantillons de sols sont destinés aux trois modes de conservation : en sec, en surgélation (sous

forme brute non traité) et en cryogénie. Chaque traitement est détaillé dans les chapitres suivants 7.1

(sec), 7.2 (surgélation), 7.3 (cryogénie).

7.1.3.1 Prélèvement et transport

Les instruments nécessaires au prélèvement et au transport seront régulièrement nettoyés sur évier

(prévoir grand évier) et grand plan de travail dans le SAS du hall de réception. Le véhicule sera nettoyé

au jet d’eau ou karcher à l’extérieur sur l’aire de nettoyage prévue.

7.1.3.2 Accueil des échantillons

Transfert des échantillons du véhicule au hall d’accueil

Il devra être prévu la possibilité de transporter de gros volumes et poids jusqu’à plusieurs dizaines de

kilos (matériel de rangement à la livraison ou échantillons). Un charriot élévateur sera mis à

disposition.

Un entreposage temporaire dans le hall de réception des échantillons sur palette 120 cm ou sur

étagère (accueil de 150 kg max) est possible (durée limitée à quelques heures).

Identification et contrôle des échantillons pères et de leur caractérisation

A leur arrivée, l’intégrité de l’échantillon père et la présence d’une fiche signalétique (date de

prélèvement, nature de l’échantillon, horizon de sol, localisation du prélèvement, nom du préleveur, …)

sont vérifiés visuellement. Tout échantillon présentant un risque de contamination, en cas d’ouverture

ou de déchirure du contenant ou présence de moisissure par exemple, est écarté. La fiche signalétique

suivra l’échantillon tout au long de son parcours depuis son prélèvement jusqu’à son archivage. Toutes

les préparations subies par un échantillon sont enregistrées de façon à permettre une traçabilité totale.

Cheminement des échantillons de sols

Prélèvement sur le terrain

Pré-conditionnement en sacs plastiques

Transport des bacs contenant les sacs plastiques

Pré

lève

me

nt e

t

Tra

ns

po

rt

Réception dans le hall de réception

Contrôle et enregistrement

Ré

ce

pti

on

Tra

ite

me

nt e

t

Pré

pa

rati

on

Transport des sacs en salle de préparation SEC et TRI

Echantillons destinés à la conservation en Sec

HomogénéisationEmottage, Séchage en

étuve, Tamisage, Quartage

PEDOTHEQUE

Arc

hiv

ag

e

Hall de

réception

Terrain

Salle de

préparation

SEC

Préparation des étiquettes

Echantillons destinés à la Surgélation

Echantillons destinés à la Cryogénie

Séchage

Emottage

Tamisage

SURGELATEURS

Conditionnement en bocaux de verre

Conditionnement en contenants 100ml

CUVES CRYOGENIQUES

Analyse de la teneur en eau globale

HomogénéisationEmottage, Quartage

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Il est indispensable d’éviter toute contamination croisée lors de la manipulation des échantillons en

travaillant toujours avec des outils et équipements propres.

Les échantillons sont pesés en sacs dès leur arrivée dans le hall d’accueil (dans le SAS) de manière à

éviter les pertes d’eau par condensation.

Analyse de la teneur en eau

Les échantillons destinés à cette analyse (aliquote) sont pesés à l’état humide, avant d’être mis à

sécher en étuve. Les échantillons sont placés dans une étuve ventilée à 105°C pendant une durée

permettant d’obtenir une masse constante d’échantillon (NF X31-501). En pratique, une durée de

séchage de 48h est suffisante pour éliminer l’eau de la plupart des échantillons. Les échantillons secs

sont ensuite pesés après refroidissement en air sec.

La masse volumique est le rapport de la masse de l’échantillon de sol sec sur le volume apparent. La

teneur en eau pondérale est le rapport entre la quantité d’eau extraite du sol chauffé à 105°C et la

masse de ce sol sec, exprimé en pourcentage (g/100g).

Entreposage temporaire à 4°C dans la chambre froide

Les autres échantillons pères contrôlés sont placés dans la chambre froide dans leurs sacs plastiques

placés dans des bacs en plastique sur des clayettes en attente de traitement.

Enregistrement des échantillons et préparation des étiquettes et contenants dans le hall de réception

Dans le hall d’accueil, un technicien saisit les caractéristiques de l’échantillon père dans le logiciel à

partir de la fiche signalétique (prévoir paillasse avec ordinateur et chaise haute), surtout si ces derniers

sont entreposés quelques temps avant d’être préparés.

Il prépare des étiquettes à code-barres (imprimante) en utilisant la codification définie

(C.SP.ASOS.10.0099) pour les échantillons pères entreposés temporairement.

Préparation des contenants propres étiquetés pour aliquotes

Le technicien prépare les contenants propres. Les sachets et bocaux propres sont rangés dans le local

à matériaux propre fermé (protégés des poussières) en attente d’utilisation. Le technicien colle les

étiquettes destinées aux échantillons fils sur les sachets et bocaux vides en attente des aliquotes et

créé les échantillons fils dans la base de données (indices incrémentés aux codes des échantillons

pères).

Il définit l’emplacement dans la pédothèque.

7.1.3.3 Préparation des sols et sédiments secs

La procédure suit la norme ISO 11464 : 2006 qui spécifie les prétraitements nécessaires des

échantillons de sol devant être soumis à des analyses physico-chimiques des paramètres stables et

non-volatils et décrit les cinq types de prétraitement des échantillons suivants: séchage, émottage,

tamisage, séparation et pulvérisation.

NB : certains échantillons de sol seront conservés sous forme brute (non préparée) en surgélation.

Préparation pour le séchage

Les échantillons pères en attente (dans la chambre froide) passent ensuite en salle de préparation des

échantillons secs où ils sont extraits des sacs plastiques pour être disposés sur des plateaux de

séchage en plastique propres et secs, non susceptibles de libérer des éléments traces4 en quantités

significatives pouvant contaminer les échantillons. Sur une paillasse, 5 kg de sol frais sont étalés sur

chaque plateau de contenance 14L (L600xl400xH75 mm). Pour faciliter le séchage, les échantillons

seront réduits en petits agrégats ou fragmentés et étalés en couche peu épaisse (2 à 3 cm)

manuellement (port de gants obligatoire).

4 Eléments traces : entre ppm (parties par millions) à ppb (parties par milliards) 10

-6

-10-9

Ultra-traces : de l’ordre du ppt : parties par milliers de milliards 10-12

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Ces opérations susceptibles d’engendrent des poussières sont réalisées sous des bras d’aspiration de

poussières.

Séchage des sols

Ensuite, les plateaux sont transportés sur un chariot en salle de séchage au fur et à mesure que les

places se libèrent.

Les échantillons sont séchés à l’air en conditions contrôlées de température (30°C) et d’hygrométrie. Ce

local est isolé des autres pièces pour éviter toute contamination avec des poussières.

Un contrôle visuel périodique de l’état d’humidité de l’intérieur des agrégats permet de vérifier si les

échantillons sont secs. La durée de séchage varie en fonction de l’humidité du sol et de sa texture. Elle

dure en moyenne de 8 à 10 jours mais peut atteindre deux semaines.

La salle de séchage permettra de placer en même temps 240 plateaux de séchage (2 rangées de 10

plateaux en hauteur et 12 plateaux en largeur).

Préparation des sols pour le séchage : émottage et salle de séchage (Source INRA)

1. Préparer les bacs pour étaler les échantillons, sur une surface de travail propre et sèche.

Vérifier la propreté des bacs et, le cas échéant, les nettoyer à nouveau.

Reporter sur chaque bac l’identifiant de l’échantillon, afin de le reconnaître sans équivoque au cours

des phases suivantes. Pour cela noter lisiblement sur une étiquette collée sur le devant du bac :

[Le numéro de l’échantillon]

[l'origine de l’échantillon (sondage, profil, composite)]

[les profondeurs de prélèvement]

[le numéro du plateau (n/nt)], nt étant le nombre total de plateaux.

2. Avec des gants, étaler les échantillons dans les bacs de séchage préparés en prenant soin de

mélanger l'échantillon lors de cette étape. Chaque échantillon est réparti dans un nombre

suffisant de bacs pour permettre un séchage rapide. Les mottes de terre sont réduites en

petits agrégats avant de les étaler en couche ne dépassant pas 20 à 25 mm d'épaisseur dans

chaque bac. Les sacs de prélèvement et les étiquettes sont ensuite jetés.

NB : les gants sont nettoyés ou changés entre chaque étalage de chaque échantillon. Ils sont changés à

minima entre deux sites différents.

3. Les bacs ainsi remplis sont rangés en salle de séchage (en conditions contrôlées de T°C

(environ 30°C) et d’H% (20% d'humidité) cf. RMQS P-15, procédure de gestion des enceintes

"climatisées"). Le séchage est terminé lorsque les agrégats sont secs à l’intérieur comme à

l’extérieur (la durée du séchage varie selon la nature des échantillons et peut atteindre plus

d'une semaine). Procéder ainsi pour tous les échantillons du site.

Précautions :

Pour toute manipulation des échantillons il est indispensable de porter des gants et de se laver les

mains entre deux échantillons même s'il s'agit du même site. De même, en salle de séchage, ne pas

oublier de porter des gants et de se laver les mains avant de vérifier l'état de séchage d'un nouvel

échantillon. Le transport des bacs entre la salle de préparation et la salle de séchage, s’effectuera sans

les empiler (risque de contamination avec un agrégat resté collé sous l'un des bacs) et avec l’aide de la

table à roulettes pour éviter de les renverser. Veiller à bien refermer la porte de la salle de séchage en

sortant.

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Emottage des sols

Après la durée requise, les plateaux sont transportés dans la salle de préparation des échantillons

secs. Le technicien procède alors à l’émottage des sous-échantillons, destiné à casser les agrégats et à

séparer les éléments grossiers de la terre fine. Cette opération est réalisée à sec et à la main avec un

mortier et un pilon en porcelaine. Cette méthode plus douce que le tri mécanique présente l’avantage

de ne pas broyer les éléments grossiers tendres (calcaires, concrétions ferro-manganiques), qui

pourraient passer dans la faction inférieure à 2 mm. L’utilisation d’un émotteur-tamiseur mécanique à

rouleau est donc proscrite.

Tamisage

Le tamisage à 2 mm est ensuite réalisé à l’aide d’une tôle perforée de trous de diamètres de 2 mm. Ce

tamisage permet de séparer la terre fine des éléments grossiers.

Voir nettoyage des tamis, mortier et pilon en 7.1.8.

Photo du conservatoire des Sols de l'INRA d'Orléans : la salle de préparation avec les bras d'aspiration des

poussières

Quartage

Les conditions détaillées de quartage seront définies ultérieurement en recherchant la plus grande

homogénéité possible et des aliquotes représentatives de l’échantillon père.

Pesée et conditionnement des aliquotes (sachets de 100g)

L’échantillon fils est conditionné en sachet de 100g. 10 sachets sont placés dans chaque bocal en

verre.

7.1.3.4 Conservation en sec

Transport et Rangement des sachets dans les bocaux, des bocaux dans les boîtes

Ce protocole suit les étapes suivantes :

1. Les aliquotes en bocaux contenant les sachets de 100g sont transportés sur un chariot depuis

la salle de préparation jusqu’à la salle de conservation.

2. Le technicien range, selon la localisation prédéfinie, 6 bocaux par bac en plastique (déjà placés

dans le compactus) dans la salle de conservation en sec.

3. Les codifiants sont vérifiés : un code-barres unique est attribué à chaque échantillon de 100g.

4. Le technicien effectue le rangement des boîtes dans le compactus selon la procédure adhoc.

Les échantillons séchés à l’air sont stockés dans la pédothèque à l’abri de la lumière et de l’humidité et

en conditions de température régulée, afin de garantir leur intégrité à long terme.

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7.1.4 Grains et pollen


Identification, contrôle de l’intégrité et présence de caractérisation de l’échantillon père à son arrivée

idem sol

Entreposage temporaire en chambre froide >

idem sol

Enregistrement des échantillons et préparation des étiquettes/codification

idem sol

Préparation des contenants propres étiquetés pour aliquotes (échantillons fils)

idem sol

7.1.4.2 Préparation

Séchage

Les grains bruts sont séchés dans l’étuve dans la salle de préparation en sec.

Pesée et conditionnement des aliquotes (sachets de 100g)

Les grains secs sont pesés et directement mis en sachets sans traitement (pas de broyage/grains

entiers) dans la salle de préparation en sec.

7.1.4.3 Conservation


Idem sol

7.1.5 Herbe (destinée en sec)


Identification, contrôle des échantillons pères et de la fiche signalétique

Idem sol

Entreposage temporaire en chambre froide

Idem sol

Enregistrement des échantillons

Idem sol

Préparation des étiquettes et des sachets étiquetés (échantillons fils)

Idem sol


Broyage grossier des végétaux

Broyage fin des végétaux

Séchage des végétaux

Les végétaux sont séchés dans l’étuve dans la salle de préparation en sec.

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Pesée et conditionnement des aliquotes/échantillons fils (sachets de 100g)



7.1.6 Bois


Identification et contrôle des échantillons pères

Entreposage temporaire en chambre froide


Préparation des étiquettes et des contenants


Certains échantillons de bois de gros volume (rondelles de tronc, tronçons de branche) seront

découpés dans la salle de préparation en sec dans le poste de travail séparé Broyage/découpage sur

une table de découpe associée à la scie à ruban.

Séchage

Les morceaux de bois sont ensuite mis à l’étuve pour séchage.

Pesée et conditionnement des aliquotes/échantillons fils (sachets de 100g)

Ils sont ensuite pesés et mis en sachets étiquetés directement dans le bac plastique de la pédothèque.


Transport et Rangement des sachets dans les boîtes

7.1.7 Insectes


Identification et contrôle des échantillons

Les échantillons sous lamelles ou dans bocaux de verre remplis d’alcool ou formol. Un transfert des

lamelles doit être prévu dans le SAS du hall de réception des échantillons si le préleveur souhaite

récupérer sa boîte.

Entreposage temporaire en sec

Si ces échantillons ne peuvent pas être pris en charge immédiatement, ils peuvent séjourner dans le

SAS du hall de réception sur les étagères.


Idem sol

Préparation des étiquettes et des contenants pour échantillons fils

Des boîtes à lamelles vides seront mises à disposition pour la conservation définitive, rangées vides

dans le local à matériaux.


Les boîtes sont stockées dans les boîtes de rangement du compactus

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7.1.8 Nettoyage du matériel de préparation en sec

Ces consignes sont issues de la référence « Lavage du matériel de préparation des échantillons -

INFOSOL -RMQS – I 13 Version 4 Date : 09.05.2011 ».

Les plateaux de séchage et fonds de tamis sont à :

1. Laver avec une éponge non abrasive RECTO et VERSO à l'eau claire

2. Rincer à l'eau déminéralisée

3. Faire sécher avant utilisation

Les tamis sont à :

1. Nettoyer à l'eau claire avec une éponge

2. Passer systématiquement aux ultrasons après le nettoyage à l'eau claire

3. Laver à l'eau déminéralisée avec une éponge de manière à enlever ce qui a été décollé par les

ultrasons



Les mortiers neufs : les laver à l’éponge coté non abrasif afin de ne pas les abîmer, bien frotter avant

de les rincer à l’eau déminéralisée et de les mettre dans le bac à ultrason.

Les mortiers usagés : les laver soigneusement à l’aide d’une brosse ou de l’éponge (coté abrasif),

rincer à l’eau déminéralisée, avant de les passer au bac ultrasons.

1. Passer systématiquement aux ultrasons après le nettoyage à l'eau claire

2. Laver à l'eau déminéralisée avec une éponge de manière à enlever ce qui a été décollé par les

ultrasons



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7.2 Echantillons destinés à la surgélation

A priori (en l’état actuel), on peut diviser les protocoles en trois groupes de matrices : organes ou

individus entiers (os, patte entière, …), les sols bruts et les échantillons d’eau ou lait. Les échantillons

d’eau sont destinés à des analyses radiologiques. Une partie des échantillons de sol sera conservée à

l’état brut (non tamisé) en surgélation. En effet, certaines analyses de sol nécessitent de conserver en

brut : la détermination des fractions organiques grossières sur sol tamisé à 4 mm, la sélection

d’agrégats de 2 à 5 mm pour la réalisation de tests de stabilité structurale, la mesure de réflectance

par spectrométrie infra-rouge sur sol brut non tamisé pour la calibration des mesures au champ etc…

7.2.1 Sol brut


Arrivée des échantillons de sol en sacs plastique à température ambiante.

Transfert des échantillons du véhicule au hall d’accueil

Il devra être prévu la possibilité de transporter de gros volumes et poids jusqu’à plusieurs dizaines de

kilos (matériel de rangement à la livraison ou échantillons). Un charriot élévateur sera mis à

disposition.

Un entreposage temporaire dans le hall de réception des échantillons sur palette 120 cm ou sur

étagère (accueil de 150 kg max) est possible (durée limitée à quelques heures).

Identification et contrôle des échantillons pères et de leur caractérisation


prélèvement, nature de l’échantillon, horizon de sol, localisation du prélèvement, nom du préleveur, …)

sont vérifiés visuellement. Tout échantillon présentant un risque de contamination, en cas d’ouverture

ou de déchirure du contenant ou présence de moisissure par exemple, est écarté. La fiche signalétique

Cheminement des échantillons destinés à la conservation en surgélation


SOLS placés dans sacs

Pré

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Contrôle et enregistrement, préparation des étiquettesRé

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on

Conditionnement des échantillons dans des bocaux

Archivage permanent

Arc

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ag

e

Hall de

réception

Terrain

Salle de conservation

Surgélation-Cryogénique

EAUX dans glacièreOS dans glacière

Transport

Salle de

prépa SURG

HomogénéisationEmottage, Quartage(Salle de prépa SEC)

Evaporation des eaux de

pluieDécoupe des échantillons

d’os

Conditionnement dans des flacons

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suivra l’échantillon tout au long de son parcours depuis son prélèvement jusqu’à son archivage. Toutes

les préparations subies par un échantillon sont enregistrées de façon à permettre une traçabilité totale.

Il est indispensable d’éviter toute contamination croisée lors de la manipulation des échantillons en

travaillant toujours avec des outils et équipements propres.

Les échantillons sont pesés en sacs dès leur arrivée dans le hall d’accueil (dans le SAS) de manière à

éviter les pertes d’eau par condensation.

Analyse de la teneur en eau

Les échantillons destinés à cette analyse (aliquote) sont pesés à l’état humide, avant d’être mis à

sécher en étuve. Les échantillons sont placés dans une étuve ventilée à 105°C pendant une durée

permettant d’obtenir une masse constante d’échantillon (NF X31-501). En pratique, une durée de

séchage de 48h est suffisante pour éliminer l’eau de la plupart des échantillons. Les échantillons secs

sont ensuite pesés après refroidissement en air sec.

La masse volumique est le rapport de la masse de l’échantillon de sol sec sur le volume apparent. La

teneur en eau pondérale est le rapport entre la quantité d’eau extraite du sol chauffé à 105°C et la

masse de ce sol sec, exprimé en pourcentage (g/100g).

Entreposage temporaire à 4°C dans la chambre froide

Les autres échantillons pères contrôlés sont placés dans la chambre froide dans leurs sacs plastiques

placés dans des bacs en plastique sur des clayettes en attente de traitement.







Préparation

Les sols destinés à la surgélation sont émottés et quarté dans la salle de préparation en sec.


Le technicien prépare le nombre de bocaux propres (750 ml) rangés dans le local à matériaux propre

fermé (protégés des poussières) en attente d’utilisation. Le technicien colle les étiquettes destinées

aux échantillons fils sur les bocaux vides en attente des aliquotes et créé les échantillons fils dans la

base de données (indices incrémentés aux codes des échantillons pères).

La teneur en eau de ces échantillons étant importante, le verre peut se fissurer lors de la congélation

(ISO 18512 :2007). Ce risque de fissuration peut être réduit en remplissant partiellement les bocaux

(environ 500g de sol par bocal). Le sol étant congelé, il est très difficile d’en prélever des sous-

échantillons en vue de répéter une analyse, il est donc prudent de congeler un certain nombre de sous-

échantillons de plus petite taille en garantissant leur homogénéité.

Il définit l’emplacement dans les surgélateurs.

7.2.1.2 Conservation en surgélation

Il place les bocaux dans les racks de rangement du surgélateur, tous deux étiquetés.

En cas de panne électrique, les surgélateurs sont secourus par remplissage en azote liquide d’un sur-

contenair indépendant prévu.

Les échantillons doivent être décongelés dans le contenant d’origine. Les modalités de décongélation

doivent être définies car elles peuvent avoir un impact sur la détermination des paramètres biologique,

microbiologique et organique.

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7.2.2 Os


Les échantillons arrivent dans des sacs en plastique placés en glacière (produits de la chasse), ils sont

retirés de la glacière et placés dans le congélateur dans le hall de réception en attente de traitement. La

glacière est restituée aux propriétaires.

Identification et contrôle des échantillons et de leur caractérisation


prélèvement, nature de l’échantillon, localisation du prélèvement, nom du préleveur, …) sont vérifiés

visuellement. Tout échantillon présentant un risque de contamination, en cas d’ouverture ou de

déchirure du contenant ou présence de moisissure par exemple, est écarté. La fiche signalétique suivra

l’échantillon tout au long de son parcours depuis son prélèvement jusqu’à son archivage. Toutes les

préparations subies par un échantillon sont enregistrées de façon à permettre une traçabilité totale.

Entreposage temporaire (<12-24h) en congélateur







Préparation/découpe

Le technicien découpe si nécessaire l’os afin que les sous-échantillons puissent être mis dans des

bocaux.


Le technicien colle les étiquettes destinées aux échantillons fils sur les sacs plastique contenant l’os et

créé les échantillons fils dans la base de données (indices incrémentés aux codes des échantillons

pères).

La teneur en eau de ces échantillons étant importante, le verre peut se fissurer lors de la congélation

(ISO 18512 :2007). Ce risque de fissuration peut être réduit en remplissant partiellement les bocaux

(environ 500g de sol par bocal). Le sol étant congelé, il est très difficile d’en prélever des sous-

échantillons en vue de répéter une analyse, il est donc prudent de congeler un certain nombre de sous-

échantillons de plus petite taille en garantissant leur homogénéité.

Il définit l’emplacement dans les surgélateurs.


Il place les bocaux dans les racks de rangement du surgélateur, tous deux étiquetés.

En cas de panne électrique, les surgélateurs sont secourus par remplissage en azote liquide d’un sur-

contenair indépendant prévu.

Les échantillons doivent être décongelés dans le contenant d’origine. Les modalités de décongélation

doivent être définies car elles peuvent avoir un impact sur la détermination des paramètres biologique,

microbiologique et organique.

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7.2.3 Eaux


Arrivée des échantillons pères en glacière, remise des glacières aux propriétaires.

Identification, contrôle des échantillons et de leur caractérisation


prélèvement, nature de l’échantillon, localisation du prélèvement, nom du préleveur, …) sont vérifiés

visuellement. Tout échantillon présentant un aspect trouble ou dont le contenant a été ouvert ou

détérioré est écarté. La fiche signalétique suivra l’échantillon tout au long de son parcours depuis son

prélèvement jusqu’à son archivage. Toutes les préparations subies par un échantillon sont enregistrées

de façon à permettre une traçabilité totale. Il est indispensable d’éviter toute contamination croisée

lors de la manipulation des échantillons en travaillant toujours avec des outils et équipements propres.

Entreposage temporaire (<12-24h) en chambre froide

Si le traitement de l’échantillon ne peut se faire immédiatement, il est entreposé temporairement dans

la chambre froide.








Evaporation des eaux de pluie

Les eaux de pluie sont préalablement évaporées afin de concentrer leur contenu et diminuer le volume

de l’échantillon (en effet, ces eaux contiennent d’infimes traces d’éléments).

L’évaporateur d’eau de pluie sera placé dans la salle de préparation surgélation. Cet équipement doit

être installé dans un abri tempéré, éloigné de toutes sources de pollution particulière, dans une salle

propre. Il est alimenté en eau de pluie indirectement par un opérateur qui apporte les bidons au pied

de l’évaporateur. L’eau est pompée automatiquement en fonction de la température d’évaporation. A la

fin du cycle d‘évaporation, un opérateur récupère le concentrât soit à l’état pâteux soit à l’état sec pour

une mise en géométrie. L’évaporateur a un faible encombrement de 30 cm X 45 cm x 30cm.

L’emplacement devra permettre de disposer deux ou trois bouteilles d’eau de 35l (diamètre de

30/40cm et hauteur ~60/70cm), le coffret de commande/régulation et l’évaporateur (une surface de 2

ou 3 m2 devrait convenir). Une hotte d’aspiration (mobile de préférence) devra permettre d’évacuer les

vapeurs. L’installation de l’évaporateur nécessite donc une alimentation électrique 220V, une table ou

paillasse et la mise en place d’une hotte d’aspiration.

Vue de l’évaporateur d’eau de pluie IRSN

Hotte aspirante nécessitant

évacuation d’air

Coffret de commande

Evaporateur

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Préparation des étiquettes et des flacons

Le technicien colle les étiquettes destinées aux échantillons fils et créé les échantillons fils dans la

base de données (indices incrémentés aux codes des échantillons pères).

Acidification (acide nitrique HNO3) et ajout de base (soude NaOH)

La durée de conservation d’échantillons d’eau sur plusieurs dizaines d’année n’ayant jamais été testée,

une partie des échantillons feront l’objet de traitement particulier. En effet, des produits chimiques

peuvent être ajoutés aux échantillons qui limitent les réactions biochimiques et garantissent leur

conservation à long terme.

La norme ISO 5667-3 :2003 ainsi que les procédures de conservation d’échantillons d’eau pour les

analyse semestrielles (radio-isotopiques et physico-chimiques) du Centre de la Manche

(QUAMOADSC995205/C (FE-3-05 et 06) recommande une acidification à 10% avec de l’acide nitrique

pour certains échantillons et un ajout de soude pour d’autres selon l’analyse visée.


Les flacons étiquetés sont placés dans les tiroirs des racks des surgélateurs.

En cas de panne électrique, les surgélateurs sont secourus par remplissage d’un surcontenair

indépendant prévu avec de l’azote liquide.

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7.3 Echantillons cryobroyés destinés à la cryogénie

7.3.1 Informations générales

Ce protocole s’applique aux échantillons environnementaux biologiques tels que les muscles

d’animaux (animaux domestiques, gibier, poisson, produits agro-alimentaires), produits végétaux

(herbe, céréales, produits du jardin potager et du verger, végétaux forestiers, mousses aquatiques).

Ces échantillons sont d’une importance cruciale pour l’écothèque car les échantillons cryobroyés sont

les seuls qui permettront des analyses rétrospectives fines au-delà de 20 ans au regard des

expériences passées au niveau international. Ils sont notamment destinés à l’analyse des ultra-traces et

à une très grande durée de conservation (plusieurs décennies). La plus grande qualité de traitement est

exigée pour ces échantillons afin d’assurer leur représentativité des écosystèmes et leur

reproductibilité. Ce moyen de conservation a été démontré comme le plus fiable à long terme par les

premières écothèques existant au niveau international.

Des campagnes « blanches » de prélèvement seront organisées afin d’assurer la plus grande propreté

depuis le prélèvement sur le terrain et pendant le transport (préparation dans le camion de

prélèvement et transport au dessus de l’azote liquide dans une cuve cryogénique mobile ou des

bonbonnes de transport adaptées). La chaîne du froid (approximativement moins 150 °C) doit être

respectée depuis le prélèvement jusqu’à la conservation en passant par le traitement.

Les process définis sont la pulvérisation et l’homogénéisation des matrices refroidies à très basse

température par broyage à froid avec de l’azote liquide. Les basses températures permettent de

transformer l’eau renfermant les cellules biologiques cassantes et de la réduire en particules >200µm

sans endommager son contenu.

Pour prévenir toute contamination des échantillons par des particules en suspension et des substances

gazeuses, les matrices doivent être préparées uniquement en salle blanche/propre (ISO5). Avant d’être

utilisés, tous les appareils et récipients doivent être refroidis à une température inférieure à -150°C

avec de l’azote liquide. Toutefois, les contacts directs entre matrices et azote liquide doivent être

limités au maximum.

Seuls les techniciens formés spécifiquement au maniement de l’azote liquide et dédiés à l’écothèque

sont autorisés à réaliser les opérations qui suivent. En dehors des heures de travail, en cas de

problème (niveau d’azote des cuves insuffisant, changement de température, panne électrique….) du

personnel d’astreinte, formé et désigné par avance, est prévenu par téléphone portable (SMS).

Il y aura plusieurs types de prélèvements et transport destinés à la conservation cryogénique qui

donneront lieu à des protocoles différents :

Echantillons traités sur le terrain à l’aide d’un kit de prélèvement adhoc, conditionnés et

transportes en cryoconservateur (appelés couramment bonbonnes 15L)

Echantillons traités, préconditionnés dans les bacs en inox dans le camion et transportés en

cuve mobile (166L).

Echantillons bruts non traités, non lavés à leur arrivée dans le hall de réception, préparés

(dépeçage, dénoyautage…) dans la salle de surgélation sous sorbonne.

Le transport en cryoconservateur est dédié au prélèvement de certaines matrices (foie, muscle, moules,

écrevisse) par des personnes extérieurs (autres que les techniciens de l’écothèque), à savoir les

pêcheurs ou chasseurs. Le principal mode de prélèvement et de transport réalisé par des agents Andra

fait appel à des bacs inox placés dans une cuve mobile localisée dans le camion et est décrit ci-

dessous.

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Cheminement des échantillons destinés à la conservation cryogénique


Pré-traitement dans le camion et conditionnement en cuve mobile

Transport de la cuve mobile en camion

Pré

lève

me

nt e

t

Tra

ns

po

rt

Déchargement de la cuve mobile


Contrôle et enregistrement

Entreposage temporaire de la cuve mobile

Ré

ce

pti

on

Tra

ite

me

nt e

t

Pré

pa

rati

on Décontamination de la cuve mobile dans le SAS

de la salle propre

Préparation des échantillons dans la salle propre

Cryobroyage

Conditionnement des échantillons

Contrôle granulométrique

Archivage permanent

Arc

hiv

ag

e

Hall de

réception

Terrain

Salle propre

Salle de conservation

cryogénique

SAS de la

Salle propre

Lavage + pré-conditionnement en cuve mobile Pré-conditionnement

sans lavage et sans cryogénie

Lavage, pré-traitement Salle de prépa

SURG

Préparation des étiquettes

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7.3.2 Equipements, matériels et produits nécessaires

Les modèles ci-dessous sont indiqués à titre indicatif et d’exemple, les procédures d’achat en vigueur à

l’Andra ne nous permettent pas de garantir les fournisseurs.

Localisation Equipement Modèle Quantité

Extérieur Tank/réserve d’azote liquide >5000L 1

Séparateur phase

liquide/gazeuse avant

distribution

Véhicule de

prélèvement

Cuve mobile 166L, sur roulettes 1

Bacs en inox avec couvercle

clipsé

Modèle 5,5L (à tester

pour 3 kg de matrice)

potentiellement gravé

SAS du hall de

réception des

échantillons

Chariot élévateur nd 1

Hall de réception

des échantillons

Poste informatique avec logiciel,

imprimante et scanner

1

Hall de réception

des échantillons et

SAS de la salle

propre

Cuve mobile 166L 2

SAS de la salle

propre

Vêtements de protection dans

vestiaire

Salle propre relié à

une arrivée d’azote

liquide

Cryobroyeur PALLA VM-KT 1 à la mise en service

(emplacement à prévoir pour

un deuxième à ajouter en

cours d’exploitation)

Pièces de broyage fabriquées sur

mesure (matériel adapté très

basse température)

nd nd

Salle propre Armoire contenant les flacons

Salle propre Paillasse (120 cmx2) et tabouret

Salle propre Mortier et pilon Céramique

Taille pour des

échantillons de l’ordre

du kg

SAS de la salle

propre

Poubelles (papier, tissus des

gants et charlottes)

Vestiaire et banc

Evier et unité de production

d’eau déminéralisée

Salle propre Poubelles (déchets organiques,

papier, …

Salle propre Balance de précision

Salle propre Compteur à particules laser

Salle de

conservation

Cuve de conservation

cryogénique avec système

automatique de contrôle du

niveau d’azote liquide et

température

50 (10 à la mSI)

Réseau de distribution d’azote

liquide avec séparateur des

phases gaz et liquide à l’entrée

de la salle

Armoire pour Systèmes/racks de

rangement métallique vides

Structures de

rangement (1m3) pour

ranger les racks

Salle de

conservation

Surgélateur 9 à la MSI

Paillasse 120 cm

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7.3.3 Accueil des échantillons

Ce protocole traite des échantillons qui arrivent en cuve mobile.

Prélèvement

Les échantillons d’environ 2 kg sont prélevés, découpés dans le véhicule de prélèvement pour un pré-

conditionnement dans un bac en inox fermé d’environ 5,5L (couvercle clipsé) et enfin placés dans la

cuve mobile au fond de laquelle se trouve une faible quantité d’azote liquide. La cuve mobile ne doit

pas contenir une quantité trop importante d’azote liquide et d’échantillon pour assurer une meilleure

manipulation de la cuve sur roulettes. On veillera à limiter la perte de froid en ouvrant le moins

souvent possible le couvercle de la cuve. Un cylindre d’azote liquide sous pression à disposition dans

le camion permettra de remplir la cuve en cas de besoin, notamment en période de grande chaleur. Les

conditions de transport veilleront à assurer la meilleure stabilité possible, le frein des roulettes de la

cuve devra être bloqué durant le transport.

La fiche de renseignement est remplie sur le terrain ainsi que l’étiquette prévue pour résister au froid

accompagnant l’échantillon. Afin de limiter les contaminations croisées et interversion de matrices, les

campagnes de prélèvement porteront sur une seule matrice à la fois.

NB : il pourra être envisagé de graver les bacs en inox pour indiquer chaque matrice (21 matrices

différentes destinées à la cryoconservation hors transport en cryoconservateur).

Déchargement

La cuve mobile est déchargée à l’aide d’un chariot élévateur sur l’aire de déchargement et déplacée

dans le hall de réception assurant ainsi la conservation de la chaîne du froid.

NB : si un autre prélèvement doit avoir lieu, la cuve mobile vide en attente dans le hall de réception

sera placée dans le camion après que celui-ci ait été nettoyé.

Identification, Contrôle des échantillons et de leur caractérisation

Cette étape vise le contrôle de l’intégrité du contenant et de la fiche signalétique (de suivi de

l’échantillon).

Le technicien responsable de la réception s’assure :

de recevoir ou d’avoir la fiche signalétique à la réception des échantillons ;

que les contenants soient bien étiquetés ;

que les contenants soient conformes et en bon état.


Le technicien enregistre dans la base de données la réception de l’échantillon avec sa signalétique.

Entreposage temporaire de la cuve mobile

Dès l’arrivée dans le hall de réception, il faut reconnecter la cuve mobile à l’aide d’un ordinateur de

pré-réglage et au circuit d’azote liquide pour la remplir (attention, l’échantillon restant toujours au-

dessus de l’azote liquide). Une fois remplie, la cuve est déconnectée et est donc libre de mouvement.

L’échantillon peut être conservé jusqu’à plusieurs jours dans cette cuve avant traitement.

Nettoyage du camion

Le technicien nettoie le camion si nécessaire sur l’aire réservée à cet effet (aire de lavage).

Préparation des étiquettes et de la localisation finale des aliquotes/échantillons fils

Le technicien prépare et imprime, sur le bureau du hall de réception des échantillons, les 200

étiquettes à code-barres des aliquotes de l’échantillon père qui seront préparés et divisés en salle

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propre (2 kg donnent 200 tubes de 20 ml contenant 10 mL d’échantillon). Il place les étiquettes dans

un sac en vue de les transporter dans la salle propre.

Le technicien détermine l’emplacement dans les cuves de conservation cryogénique (dans la salle de

conservation cryogénique) des aliquotes à partir de l’application/Base de données et prépare le rack de

rangement adhoc (à étiqueter).

7.3.4 Préparation des échantillons broyés et cryogénisés

Cette étape se déroule en conditions propres (ISO5). L’état de propreté est contrôlé en permanence à

l’aide d’un compteur à particules ;

Consignes à respecter pour travailler dans une salle propre

Dans une « Salle propre », l’air, les équipements, les paillasses, le personnel, et les documents

décrivant les protocoles de traitement sont tous des sources potentielles de contamination. L’air peut

contenir des vapeurs d’éléments contaminants aussi bien que des particules de poussières, de cendres

de cigarettes, des gaz d’échappement et particules des véhicules. La cendre de cigarette contient des

taux relativement élevés de composants cadmium et organiques. La fumée de cigarette contient

également des quantités de traces de centaines de composants organiques. Les équipements et les

surfaces de travail peuvent être contaminés avec des produits chimiques utilisés pour le nettoyage, du

sel et des huiles liés au contact humain. L’un des contaminants couramment introduit par l’individu

vient des bijoux en or. Les gants en vinyle utilisés doivent être changés fréquemment car ils sont

facilement contaminés. Par exemple, prendre un stylo pour enregistrer un poids d’échantillon, saisir

une bouteille en téflon, ajuster ses lunettes, toucher son visage, toucher la surface d’un sac qui

contient des morceaux ou sac en Teflon contamine les gants. Par conséquent, des précautions doivent

être prises à tout moment lorsqu’on se trouve en salle propre.

Des précautions extrêmes doivent être prises lorsqu’on travaille dans des salles propres pour prévenir

d’une éventuelle contamination des échantillons ; par conséquent, les précautions suivantes doivent

être suivies avant d’entrer dans le SAS de la salle propre :

Ne pas utiliser de substances cosmétiques (rouge à lèvres, parfums à base d’alcool, produits

après-rasage)

Eviter les vêtements contenant beaucoup de fibres, tels que les pulls, cols roulés, vêtements

râpés, ou tout vêtement qui a été porté dans un environnement poussiéreux.

Ne pas apporter d’éléments pouvant accroître la contamination, tels que des crayons à papier,

des bouteilles chimiques sales, des serviettes en papier, des boîtes en carton, des produits en

papier, ou tout autre produit.

Ne pas fumer, ne pas mâcher de chewing-gum ou tabac, ne pas apporter de nourriture ou de

boisson, ou d’effet personnel.

Ne pas utiliser de crayons à papier ou de gommes, mais uniquement des stylos à bille.

Entrée dans la salle propre avec les échantillons

Le technicien amène la cuve mobile « sale » contenant l’échantillon père dans le SAS de la salle blanche

ainsi que le sac contenant les étiquettes. Il décontamine la cuve en la nettoyant à l’aide d’eau

déminéralisée (par échange d’ions, passage à travers une colonne). Ensuite, il se prépare à entrer dans

la salle blanche en suivant les consignes suivantes.

Les actions ci-dessous (dans un ordre numérique) doivent être suivies dans le SAS avant de rentrer

dans la salle propre.

1. Se laver les mains abondamment avant de rentrer dans le SAS.

2. A l’entrée du SAS, essuyer ses chaussures sur le paillasson « adhésif » afin d’en ôter le plus de

particules possible.

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3. Enfiler la charlotte, et s’assurer que les cheveux ne dépassent pas.

4. Choisir une combinaison à la bonne taille et l’enfiler en s’assurant que la charlotte est bien

maintenue à l’intérieur de la combinaison une fois que celle-ci est fermée.

5. Mettre des sur-bottes jetables couvrant à la fois les chaussures et le bas de la combinaison.

6. En cas de barbe et/ou moustache, placer un couvre-barbe par-dessus le bonnet.

7. Mettre des gants et des lunettes de protection.

8. Se placer sur le second paillasson adhoc et entrer dans la Salle propre.

Passage dans la salle blanche

Le technicien place le mortier et pilon dans la cuve mobile contenant de l’azote liquide et l’échantillon

pour les refroidir.

Le technicien prépare les 200 flacons de 20 mL (flacons rangés dans une armoire dans la salle blanche)

et colle les étiquettes à code-barres sur une paillasse.

L’échantillon est sorti du bac en inox et placé dans le mortier en céramique, préalablement refroidi. A

l’aide du pilon en céramique préalablement refroidi, le technicien réduit manuellement l’échantillon en

petits morceaux d’environ 1 cm. Il peut être nécessaire de préparer l’échantillon sur un plateau en

acier inox plus grand ou dans la boîte en inox dans laquelle l’échantillon est conservé.

Cryobroyage

Les échantillons d’environ 2kg seront cryobroyés dans le gros cryobroyeur (PALLA VM-KT). Certains

échantillons de petite taille (il est parfois difficile de prélever de grandes quantités sans détériorer le

milieu naturel comme par exemple le lichen, les moules d’eau douce, les écrevisses…) sont traités

dans de petits cryobroyeurs.

1. Remplir d’environ deux tiers le cylindre du cryobroyeur avec les billes de broyage (25 mm ø).

2. Assembler les différentes pièces du cryobroyeur et serrer fermement toutes les vis.

3. Refroidir le broyeur et le doseur (d’échantillon) avec de l’azote liquide pendant au moins deux

heures jusqu’à une température inférieure à -170°C.

4. Doser l’échantillon avec le doseur allumé (appareil associé au broyeur) ; attendre une minute

avant d’allumer le broyeur lui-même (broyer à vide peut engendrer la dispersion de particules

de titane si le broyeur est en titane). Lorsque on dispose d’un excédent d’échantillon

(exemple : sur 3 kg d’échantillon, 2 kg sont réellement nécessaires pour les 200 tubes), broyer

une première partie de l’échantillon puis jeter dans la poubelle à déchets organiques le broyat

pour limiter une contamination potentielle. Le broyage fonctionne jusqu’à obtenir la taille de

particules recherchée (90% des particules inférieures à 200 µm). Le reste de l’échantillon doit

être placé dans le bac en inox et refroidi avec l’azote liquide. Si la température à la fin d’un

broyage est au-dessus de -130°C, le broyeur et le doseur doivent être refroidis de nouveau à

des températures inférieures à -170°C avec de l’azote liquide. Le broyat est placé dans un bac

en inox qui est refroidi (avec de l’azote liquide).

NB : prévoir distribution d’azote liquide dans le cryobroyeur pendant l’opération.

Séparation/Distribution de l’échantillon cryobroyé dans les flacons

Le technicien répartit son broyat dans environ 150 à 200 flacons, étiquetés, fermés (échantillons fils).

Attention, on veillera à ne pas fermer hermétiquement le flacon de façon à laisser la possibilité à

l’azote gazeux de s’échapper en cas de réchauffement et prévenir une explosion du flacon.

Contrôle granulométrique aléatoire d’un flacon

Juste après le broyage, la granulométrie de l’échantillon est contrôlée. Cette analyse est menée en

utilisant l’eau comme milieu dispersant (ajouter 30% de 2-propanol pour les échantillons non

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végétaux). Le technicien de la salle propre appelle son collègue (interphone ou autre moyen d’appel)

pour prendre en charge dans le SAS le flacon à contrôler. Ce technicien transporte le flacon dans la

salle de contrôle des échantillons (échantillon considéré perdu).

Le flacon d’échantillon broyé est placé dans le granulomètre (analyseur de la taille des particules). Les

résultats sont comparés avec les contrôles d’échantillons de même type et traités dans les mêmes

conditions les années précédentes. Le résultat d’analyse est communiqué au technicien de la salle

propre pour connaître la suite des opérations (nouveau broyage nécessaire ou pas) et enregistré dans

la base de données.

Il serait préférable de placer le granulomètre (diffraction laser ou diffusion de la lumière) en dehors des

la salle propre pour éviter d’avoir un ordinateur et une imprimante (accompagnant l’appareil de

mesure) dans cette salle.

Sortie de la salle propre

Lorsque le technicien sortira de la salle propre (à la fin de la préparation), il suivra les instructions

suivantes :

1. Entrer dans le SAS, enlever les gants et les jeter dans la poubelle mise à disposition.

2. Enlever le couvre-barbe, si nécessaire, et le jeter dans la poubelle.

3. Enlever le bonnet et vérifier toute salissure importante ou endommagement. S’il est sale ou

endommagé, le jeter dans la poubelle. S’il est propre, le pendre au crochet ou patère mis à

disposition.

4. Enlever les couvre-chausse et vérifier de nouveau tout endommagement ou salissure excessive.

En cas de salissure ou endommagement, jeter les couvre-chausses dans la poubelle, en

revanche s’ils sont propres, les placer à côté ou sur le meuble de rangement des fournitures.

5. La combinaison est placée sur des patères en vérifiant sa propreté.

Nettoyage du cryobroyeur

Le technicien apporte les pièces détachées du cryobroyeur à nettoyer dans la salle de surgélation dans

laquelle se trouve les équipements de nettoyage (lave-vaisselle, bac acide). Puisque les échantillons

homogénéisés sont destinés à des analyses d’éléments (ultra)traces et composés organiques, il est

essentiel d’éviter toute contamination des échantillons. Tous les appareils et contenants utilisés

doivent être nettoyés avant usage avec des solvants ultra-pures (par exemple éthanol et/ou de l’eau

désionisée/déminéralisée).

Avant d’être nettoyés, les appareils doivent être revenus à température ambiante. Les pièces détachées

du cryobroyeur sont nettoyées dans une machine à laver la vaisselle de laboratoire (à température de

90°C environ).

Si un certain nombre d’échantillons similaires sont traités à la suite des uns des autres en provenance

d’un même site, le cryobroyeur peut être nettoyé manuellement ou être vidé avant de recevoir

l’échantillon suivant.

Il faudra prévoir une armoire à produits chimiques (pour nettoyer le cryobroyeur et les autres éléments)

dans la salle propre. Une étuve est également disponible pour décontaminer le petit matériel (mortier,

pilon, flacons) si nécessaire.

Enregistrement des données

Toutes les données rattachées à un échantillon doivent être renseignées. L’échantillon est identifié au

moyen d’un code établissant le type d’échantillon (père ou fils), l’année et la localisation du

prélèvement et correspond au système de codification des échantillons de l’écothèque. Pour chaque

échantillon traité, le poids doit être enregistré avec une précision de 0,1 g avant et après traitement.

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Archivage des échantillons dans la salle de conservation cryogénique

Les 200 flacons sont placés dans la cuve mobile et transportés dans la salle de conservation

cryogénique en passant par le SAS. Le technicien retire les flacons de la cuve mobile propre et les place

dans le rack de rangement de la cuve de conservation cryogénique. Il replace la cuve mobile « propre »

dans le SAS de la salle propre.

Il faut compter 5000L d’azote liquide pour 10 cuves cryogéniques. Les échantillons sont placés au-

dessus de l’azote liquide (au fond de la cuve). Les échantillons ne doivent pas baigner dans l’azote

liquide mais être situés dans la phase gazeuse au-dessus pour éviter un risque de contamination.

D’après les données fournies par les fabricants, le taux d’évaporation par jour est approximativement

de 1% du volume d’azote liquide contenu dans une cuve fermée (donc approximativement 14L pour

une cuve de 1400L environ 20L d’azote liquide par jour en fonction du nombre

d’ouvertures/fermetures de la cuve). Lorsque le niveau minimum est atteint, la valve solenoïde s’ouvre

automatiquement et la cuve est remplie avec l’azote liquide en provenance du séparateur phase

gazeuse/liquide (placé juste après le tank à l’entrée du bâtiment). L’approvisionnement manuel de la

cuve cryogénique en azote liquide doit être également possible.

7.3.5 Cas particulier du transport en cryoconservateur

Ce cas concerne les échantillons liquides ou mous (foie, chair de poisson) prélevés par des agents

extérieurs à l’Andra à l’aide de kits de prélèvement préparés par l’Andra (tels que les chasseurs et

pêcheur formés à cette pratique).

NB : il pourra également être envisagé de former les exploitants agricoles pour des matrices telles que

les œufs, le miel, etc…

Les échantillons arrivent par véhicule placés depuis le terrain dans des bonbonnes contenant de l’azote

liquide au fond (échantillons homogènes en petite quantité placés dans un flacon au-dessus de l’azote

liquide) sur l’aire de déchargement. La (es) bonbonne(s) sont placées sur le chariot de transport et

acheminée(s) jusqu’au bureau du hall de réception des échantillons. Elles sont contrôlées et

enregistrées. Les cryoconservateurs peuvent être entreposés pendant plusieurs jours avant traitement

(chambre froide).

Lors de l'utilisation d'un cryoconservateur pour transporter les échantillons du lieu de prélèvement

jusqu'à l'écothèque, on utilise un flacon décontaminé en PFA (Teflon-PFA désigne le perfluoroalkoxy

(PFA), un copolymère translucide possédant des propriétés semblables au PTFE) pour stocker

l'échantillon. Avant le cryobroyage, le flacon est cassé au moyen d'un marteau plastifié. Les blocs

d'échantillon sont récupérés pour le broyage.

Equipement Modèle Quantité Localisation

Récipient de

cryoconservation

(bonbonne)

Froilabo-SC16/11 (16

litres)

5 Véhicule de

prélèvement

Bonbonnes

transportables

7.3.6 Cas particulier des sols

Les sols et matières en suspension ne sont pas cryobroyés mais séchés en étuve, broyés à la main puis

tamisés (<2mm), quartés dans la salle de préparation en sec (voir § 7.1) avant conservation directe

dans l’azote liquide dans des contenants en verre 100 mL. Des cuves et des racks leur seront dédiés

7.3.7 Maintenance

Le système de conservation cryogénique doit être vérifié une fois par jour (contrôle visuel des cuves

cryogéniques, et contrôle informatique). Le tank extérieur d’azote liquide doit être rempli

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régulièrement (une fois par semaine en général). Avant chaque période de vacances scolaires, il est

particulièrement important de s’assurer que la quantité d’azote liquide est suffisante pour la période

considérée.

Le contrôle informatique des niveaux et les reports d’alarmes doivent être sauvegardés à intervalles

réguliers.

Il est recommandé de faire inspecter par un contrôleur extérieur l’ensemble du système de distribution

d’azote liquide une fois par an. La fonction de tous les composants doit être vérifiée. Cela inclut par

exemple la vérification et l’ajustement des capteurs de niveau d’azote liquide dans les cuves

cryogéniques, et un exercice de sécurité avec alarme doit être réalisé.

7.3.8 Consignes de sécurité

7.3.8.1 En exploitation normale

La peau peut être brûlée par le froid par le contact direct avec l’azote liquide ou avec des contenants

ou des tuyaux renfermant ou transportant de l’azote liquide. Les blessures provoquées sont similaires

à celles des brûlures (i.e inflammation, enflure, cloque) ainsi que des dommages sévères des tissus.

L’azote liquide peut également provoquer des dommages permanents aux yeux. Le gaz froid, plus

lourd que l’air, s’accumule au niveau du sol, et peut déplacer de l’oxygène dans les pièces basses. Un

litre d’azote liquide produit approximativement 650 litres de gaz. Lorsqu’une concentration de plus de

85% dans l’air est atteinte, des déficiences en oxygène apparaissent dont les symptômes sont

l’engourdissement, des nausées, une augmentation de la pression sanguine et des difficultés à

respirer. Des concentrations de 88% et plus conduisent à la perte de conscience immédiate et au risque

d’asphyxie.

Les propriétés de certains matériaux peuvent varier de façon importante lorsqu’ils atteignent de très

basses températures : des matériaux rigides peuvent devenir friables, des tuyaux flexibles peuvent

devenir extrêmement durs. À température de la pièce, l’azote liquide s’évapore et peut générer de

fortes pressions: des contenants non prévus à cet effet peuvent exploser. La pression peut projeter le

bouchon d’un contenant où celle-ci n’a pas été abaissée. Lorsque l’azote liquide entre directement en

contact avec une surface à température ambiante, il se met à bouillir. Il peut y avoir des fortes

projections.

MESURES DE SECURITE ET PROCEDURES

Toute personne manipulant de l’azote liquide doit avoir reçue une formation à cet effet.

L’azote liquide doit être transporté et manipulé uniquement dans des récipients cryogéniques

adaptés ou dans appareils résistants au froid.

Ne jamais manipuler de grandes quantités dans des petites salles peu ventilées. Toujours

éviter le contact entre l’azote liquide ou gaz et la peau et les yeux.

Toujours porter des vêtements de protection, des chaussures imperméables, des gants et des

lunettes de protection.

Lorsque le travail se déroule dans des pièces confinées ou insuffisamment ventilées, une

seconde personne doit être présente pour à l’extérieur de la zone de danger afin de sonner

l’alarme si nécessaire.

7.3.8.2 En cas d’urgence vis-à-vis des niveaux d’azote

Il faut s’assurer d’une cuve disponible et opérationnelle (avec azote liquide) pour le stockage

cryogénique de secours. En cas de coupure électrique pendant plusieurs heures (alerte des personnes

d’astreinte par le poste de garde sur leur portable), les cuves doivent être remplies manuellement par

les personnes d’astreinte formées (distribution d’azote par gravité sans apport d’électricité).

Un contrat avec le fournisseur doit être prévu afin de pouvoir être approvisionné en azote liquide en

cas de problème.

C.NT.ASOS.11.0100.A

48/48

En cas de problème ne pouvant pas être résolu par le personnel d’astreinte, le service de sécurité de

l’entreprise responsable de la maintenance du réseau de distribution d’azote liquide doit être alerté.

Tous les incidents d’exploitation doivent être scrupuleusement rapportés au responsable de la

conservation des échantillons et enregistrés dans la base de données et liés à chaque échantillon

conservé.

En cas de départ de feu, l’azote n’est pas inflammable mais il convient de prendre les mesures

appropriées dans l’entourage. Si un incendie ne peut pas être éteint immédiatement, quitter la pièce

immédiatement. Ne jamais essayer d’éteindre une flamme avec de l’azote liquide.

En cas de dégagement de quantités importantes d’azote, prévenir toutes les autres personnes, quitter

la zone de danger, et n’y rentrer qu’avec un équipement spécial. Si possible, repérer la fuite. Ne pas re-

rentrer dans la zone de danger sans équipement de sécurité et avant que la pièce n’ait été ventilée

abondamment. Si nécessaire, mesurer la concentration d’azote dans l’air.

En cas d’asphyxie, sortir la personne de la pièce immédiatement. Si nécessaire, aider à la respiration

avec un masque ou un sac. Chercher une assistance médicale.

En cas de contact avec la peau ou l’œil : ne pas bouger ou toucher ou frotter les parties du corps

gelées. Dégeler avec précaution avec de l’eau froide à l’aide du rince-œil et/ou de la douche de

décontamination si nécessaire. Couvrir avec une compresse stérile sèche. Consulter immédiatement un

médecin.

7.3.9 Nettoyage

Une attention particulière doit être apportée au nettoyage des installations de la salle propre en

particulier des produits utilisés pour éviter toute contamination. Ces produits peuvent/doivent être de

l’eau désionisée, du VAI DECON-AHOL* Sterile WFI Decontaminant Solution (fournisseur Fisher

Scientific). Toutes les portes, fenêtres, murs, sol, paillasses doivent être soigneusement époussetés et

nettoyés (avec des tissus spécifiques légèrement humidifiés avec ces produits) et séchés.

Ne pas nettoyer les filtres THP mais seulement les grilles de protection.

7.4 Supervision des opérations (contrôle commande)

Enregistrement en continu de différents paramètres avec report d’alarme sur poste de garde.

Cf. 6.4.1