An in situ intercomparison exercise on passive samplers for the monitoring of metals, polycyclic aromatic hydrocarbons and pesticides in surface water

An intercomparison exercise on passive samplers (PSs) was organized in summer 2010 for the measurement of selected metals, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and pesticides in surface waters. Various PSs were used and compared at 2 rivers sites and one marine lagoon. A total of 24 laboratories participated. We present selected significant outputs from this exercise, including discussion on quality assurance and quality control for PSs, the interlaboratory variability of field blanks, time weighted average water concentrations and its uncertainties, the representativity of DGT samples, the ability of PSs to lower limits of detection, PAH fingerprints in various PSs compared with spot samples, and the relevance of the permeability reference compounds (PRC) approach for POCIS with pesticides. These in situ intercomparison exercises should enable to progress on the harmonization of practices for the use of passive sampling, especially for priority chemical monitoring and regulatory programs in compliance with the Water Framework Directive (WFD) and Marine Strategy Framework Directive (MSFD)

Collaborative trial on groundwater sampling

The trial presented here was conducted by BRGM in collaboration with LNE under the work program AQUAREF 2009 with the support of ONEMA. This is a collaborative trial on groundwater sampling and on field physico chemical measurement. It is not a proficiency test. He had three goals: * Observe and evaluate the practices of groundwater sampling to improve future guides, standards and specifications. * Assess the impact of sampling on variability of results. * Study the accuracy of field measurements (pH, conductivity, dissolved oxygen, temperature). This test took place from 22 to 26 June 2009. It took place on a piezometer located in the city of La Chapelle Saint Luc in the suburbs of Troyes. During the week of the trial, 9 teams of samplers (laboratories and offices), selected first among regular samplers working with water agencies and among members of the national working group on sampling, conducted sampling during half a day according to their usual procedure (duplicate samples to analyze well defined chemical parameters). The samples were then given to BRGM for analysis (except analysis of volatile organic compounds at IPL). In parallel, LNE has tested the accuracy of the physico-chemical field measurements (pH, conductivity, dissolved oxygen, temperature)

Sélection et priorisation des substances à surveiller dans les eaux souterraines au titre de la DCE

La surveillance des eaux souterraines est composée d'analyses " photographique " et " intermédiaire " larges, sur un nombre important de substances dont celles d'intérêt émergent, et ce afin de vérifier qu'il n'y a pas de quantification inattendue et de cibler des surveillances complémentaires à mettre en place. Ces " screening " sont complétés par le contrôle de surveillance qui consiste en une analyse régulière tous les ans sur tous les points du réseau et sur des paramètres dont la liste peut être ajustée par les bassins en fonction des connaissances et des enjeux locaux. La connaissance acquise sur la présence de contaminants dans les eaux souterraines via les campagnes d'analyses des agences de l'eau (contrôle de surveillance, campagne exceptionnelle...) et de l'ANSES lors du premier cycle (2010-2015) a permis de réviser les substances à surveiller pour le deuxième cycle (2016-2021).Un algorithme de catégorisation et de priorisation a été adapté de celui des eaux de surface afin d'identifier les substances pertinentes à surveiller dans les eaux souterraines. Les travaux menés en 2013 et 2014 ont abouti à la révision des modalités de surveillance des eaux souterraines pour le deuxième cycle de gestion DCE avec la parution au Journal Officiel de l'arrêté du 7 août 2015. Les premiers résultats acquis par certaines Agences révèlent la présence généralisée dans les eaux souterraines de substances non suivies lors du premier cycle de gestion

Bilan des différentes approches mises en œuvre lors de l’expertise sur les données bancarisées et propositions d’harmonisation

L’amélioration continue de la qualité des données de la surveillance a pour objectif de rendre plus fiables et mieux documentées les données produites dans le cadre de la surveillance des milieux aquatiques. Ces données sont bancarisées dans des bases de données nationales (ADES pour les eaux souterraines, QUADRIGE pour le milieu marin, Naïades pour les eaux de surface) ou propres à chaque Agence ou Office de l’eau. Maîtriser la qualité de la donnée, notamment au travers des métadonnées associées, permet à la fois de faciliter leur exploitation dans le cadre d’expertises et/ou des évaluations de l’état des masses d’eau, mais aussi de mieux les comparer dans l’espace et le temps.   Depuis 2011, différentes études ont été conduites dans le cadre des programmes Aquaref, pour i) vérifier la complétude des données et identifier les erreurs de codification SANDRE ii) évaluer l’évolution des performances des méthodes analytiques employées et leur conformité au regard des exigences réglementaires (Ghestem, 2012 ; Guigues 2012), iii) identifier d’éventuels effets laboratoires (Bristeau et Ghestem, 2013, 2015 et 2016 ; Ngo et Botta, 2016) ou encore iv) estimer les incertitudes de mesure à partir de séries chronologiques (Soudant et al., 2015 et 2017).   Au travers de ces études, le constat a été fait que l’une des questions premières qui se pose lors de l’exploitation des données bancarisées concerne la manière de prendre en compte les données dites « censurées », c’est-à-dire les données inférieures à une limite (détection ou quantification par exemple). De plus, compte tenu des évolutions des exigences réglementaires et des performances des moyens de mesure, il est très courant d’avoir à exploiter des séries de données caractérisées par des limites de détection ou quantification différentes. Un autre point qu’il est important d’adresser est le choix des  descripteurs statistiques (comme la moyenne, la médiane etc.) à estimer ainsi que le type d’approche en lien avec la distribution des données (par exemple paramétrique pour les données distribuées selon une loi normale, ou non paramétrique dans les autres cas) et les tests statistiques à mettre en oeuvre. Ces différents choix sont en général très dépendants du jeu de données (nombre, distribution etc.).   Les objectifs de cette note sont, dans un premier temps, de présenter les différentes études réalisées dans le cadre du programme Aquaref entre 2011 et 2018, dans un deuxième temps, de décrire les approches existantes avec leurs inconvénients et leurs avantages pour répondre notamment à la question des données censurées et des approches statistiques les mieux adaptées à mettre en oeuvre. Enfin dans un troisième temps des propositions et recommandations sont formulées pour améliorer l’exploitation des données bancarisées

Aquaref - Opérations d’échantillonnage par échantillonnage intégratif passif en cours d’eau et eau littorale dans le cadre des programmes de surveillance DCE – Edition 2021

Les guides échantillonnage Intégratif Passif (EIP) regroupent les recommandations techniques AQUAREF pour la mise en œuvre harmonisée des opérations d’échantillonnage, d’analyse par les échantillonneurs intégratifs passifs dans le cadre des programmes de surveillance des masses d’eaux DCE ou plus largement de surveillance ou de diagnostic des milieux. Ces guides visent à garantir la qualité des données nécessaire à leur exploitabilité. L’arrête surveillance du 26 avril 2022 introduit les EIP comme support de surveillance pour la matrice eau pour l’évaluation des concentrations en moyenne annuelle. Il précise que pour les métaux, cette surveillance par EIP ne concerne que les eaux littorales et que la liste des substances pour lesquelles cette possibilité est ouverte sera définie par une note ministérielle. La bonne pratique des opérations d’échantillonnage et notamment d’échantillonnage intégratif passif conditionne en très grande partie la fiabilité, la comparabilité des données de mesure et donc l’interprétation que l’on pourra en faire. L’opérateur d’échantillonnage intégratif passif prendra toutes les dispositions pour : - assurer la représentativité des échantillonnages et l’intégrité des EIP, avant leur mise en place dans le milieu puis après leur retrait du milieu jusqu’au(x) laboratoire(s) d’analyses ; - éviter la contamination du milieu lors de l’échantillonnage (bottes souillées, espèces invasives, etc.) en s’équipant de protections individuelles propres et en utilisant du matériel nettoyé. Le présent guide formule différentes recommandations en matière d’opérations d’échantillonnage intégratif passif. Ce guide ne peut prétendre au caractère exhaustif de ces recommandations. AQUAREF recommande que pour les dispositions non indiquées dans ce guide, les opérateurs d’échantillonnage prennent comme référence les normes et guides en vigueur, notamment : NF EN ISO 5667-23 (2011) - Qualité de l'eau - Échantillonnage - Partie 23 : lignes directrices pour l'échantillonnage intégratif passif dans les eaux de surface En fonction des contextes, des outils et des demandes, les opérations d’échantillonnage intégratif passif peuvent s’accompagner au moment de la mise en place dans le milieu et du retrait, d’opérations de mesure de paramètres physico-chimiques dans l’eau. Ce guide ne traite pas de ces mesures. On se reportera au « Guide des opérations d'échantillonnage d'eau en cours d'eau » ou au guide « Opérations d’échantillonnage en milieu marin dans le cadre des programmes de surveillance DCE (matrices : eau, sédiment et biote) - Recommandations techniques », disponibles sur le site AQUAREF

Passive samplers for monitoring priority micropollutants in surface waters: a national scale study

The implementation of the Water Framework Directive (WFD) requires the monitoring of micropollutants in the aquatic environments to prevent any damages to both human health and ecosystems. In this context, a number of organic and inorganic compounds have been selected as priority pollutants and their measurement is necessary to ensure that water-quality standards are maintained (EC, 2008; EC, 2013; EC, 2015). For two decades, passive sampling methods have been developed for the monitoring of organic and inorganic compounds. Passive samplers allow measuring these compounds at trace levels by accumulation and concentration over long-term exposure. Moreover, the use of integrative passive samplers (IPS) allows a better representativeness of measurements because it takes into account the episodic pollution (Miège et al., 2015). Such passive sampling techniques have been recommended in the European Commission Guidance Document on surface water chemical monitoring, as complementary methods to improve the level of confidence in water monitoring data in comparison with conventional spot sampling (EC, 2009). In the context of the WFD monitoring programs, French government has mobilized the expertise of AQUAREF for two main objectives: - Demonstrate, in-situ, the interest to deploy IPS for monitoring of priority substances in aquatic environments; - Diffuse protocols and guidelines on the use and analyses of IPS, and initiate the formation of future stakeholders. We present the in situ campaigns to demonstrate theIPS relevance. Conventional IPS will be deployed: POCIS (Polar Organic Chemical Sampler), silicone membrane and DGT (Diffusive Gradients in Thin films). In this poster, we will focus on micropollutants needed to be controlled in the water matrix (the more hydrophilic ones), not in biota1. In a first round, the contamination by around 50 micropollutants on 3 sites will be measured every 2weeks, continuously during one year. In a second round, the contamination by around 100 micropollutants on 20 sites spread throughout France will be studied during a 2 weeks long campaign. Results obtained with IPS will be compared with spot water samples. This large scale study should highlight the interest to use IPS for WFD monitoring program by increasing the frequency of quantification and obtaining a better temporal representativeness of the contamination. In this context, the formation of stakeholders is also a strategic challenge; we present the current gaps and our actions on this aspect at a national scale

AQUAREF, laboratoire national de référence pour l'eau et les milieux aquatiques

International audienc