Faits: A. Le 13 octobre 2011, le Grand Conseil du canton de Genève a adopté la loi 10702 modifiant la loi du 28 octobre 1999 sur les gravières et exploitations assimilées (LGEA; RS/GE L 3 10), qui a la teneur suivante: Art. 1Modifications La loi sur les gravières et exploitations assimilées, du 28 octobre 1999, est modifiée comme suit: Art. 2, al. 1, lettre b (nouvelle teneur), lettre c (nouvelle, la lettre c ancienne devant la lettre d), lettre d (nouvelle teneur), al. 2, lettre b (nouvelle teneur) et lettre d (nouvelle) 1 La présente loi a pour but: b) de garantir un approvisionnement du canton en gravier, sable et argile indigènes en quantité et diversité suffisantes, compatible avec le principe du développement durable, en s'assurant, dans la mesure du possible, que l'ensemble des matériaux minéraux exploitables aient été extraits avant toute phase de remblayage; c) de promouvoir une valorisation optimale des matériaux minéraux avant une mise en décharge de leur part non valorisable; d) de veiller à un remblayage des gravières par des matériaux inertes dans le respect des dispositions de la législation fédérale et de la législation cantonale en matière de gestion des déchets et de protection de la nature et du paysage; 2 La poursuite de ces objectifs doit, en particulier, tenir compte de la nécessité: b) de préserver les zones d'habitation, la zone viticole protégée, la zone de bois et forêts, les sites et les paysages dignes d'intérêt et les biotopes d'importance nationale, régionale et locale, de toute exploitation; d) de protéger les sols des parcelles sur lesquelles sont exploitées des gravières, de leur ouverture à la remise en état des lieux à la fin de l'exploitation. Art. 3A Surveillance générale (nouveau) 1 Le Conseil d'Etat désigne le département chargé de l'application de la présente loi (ci-après: département). 2 A ce titre, le département exerce la surveillance générale de l'exploitation des gravières, y compris du stockage provisoire et du traitement des matériaux minéraux sur les gravières. Art. 3B Définitions (nouveau) 1 Par matériaux minéraux, l'on entend les matériaux inertes issus d'un terrassement ou du tri effectué sur un chantier ainsi que les matériaux terreux. 2 Sont des déchets minéraux les matériaux minéraux qui constituent des déchets au sens de la loi fédérale sur la protection de l'environnement, du 7 octobre 1983. 3 Sont des matériaux terreux les matériaux qui proviennent de la couche supérieure du sol - dite horizon A ou terre végétale - ainsi que de la couche inférieure de ce dernier, dite horizon B ou sous-couche arable. Art. 7, al. 1, phrase introductive (nouvelle teneur), lettres i, j et p (nouvelle teneur) et lettres q et r (nouvelles), al. 2 (nouvelle teneur) 1 Les plans d'extraction doivent permettre d'effectuer une pesée globale de tous les intérêts concernant l'aménagement du territoire, la protection de l'environnement, la gestion des eaux et la protection de la nature et du paysage et contenir, notamment, les éléments suivants: i) le mode de traitement des matériaux minéraux, le type d'installations nécessaires et leur localisation; j) le rapport pédologique définissant les différentes couches et précisant les aspects qualitatifs et quantitatifs du sol ainsi que les précautions à prendre en vue de la préservation de la qualité des matériaux terreux lors du décapage, de leur entreposage et de la remise en état des lieux à la fin de l'exploitation; p) un document mentionnant les travaux de remise en état ainsi que l'état final des terrains, y compris les éventuelles différences de niveau par rapport au terrain initial et l'emplacement des éléments naturels et semi-naturels restitués en compensation de ceux qui ont été détruits par l'exploitation; q) le cas échéant, les types et volumes de matériaux minéraux de provenance extérieure à la zone de gravières concernée, issus notamment de chantiers ou d'autres gravières, pouvant être traités par les installations sises sur ladite zone; r) le cas échéant, les volumes de matériaux minéraux de provenance extérieure à la zone de gravières concernée pouvant être stockés provisoirement sur ladite zone et l'emplacement dudit stockage. 2 Les plans d'extraction font l'objet d'une étude d'impact sur l'environnement lorsque la loi fédérale sur la protection de l'environnement, du 7 octobre 1983, le prescrit. Si tel n'est pas le cas, ces plans sont accompagnés d'un rapport visant à démontrer leur compatibilité avec la législation en matière de protection de l'environnement (notice d'impact). Art. 8, al. 2, lettre b (nouvelle, les lettres b et c anciennes devenant les lettres c et d) 2 Cette autorisation porte sur: b) les modalités de traitement et/ou de stockage des matériaux minéraux de provenance extérieure à la gravière, l'application de l'article 16A étant réservée; Art. 10, lettres c, d et e (nouvelle teneur) et lettres f et g (nouvelles, la lettre f ancienne devenant la lettre h) Avant de délivrer l'autorisation d'exploiter, le département s'assure en particulier : c) qu'un ingénieur-géomètre et, si nécessaire, un hydrogéologue et/ou un pédologue et/ou un écologue assurent le contrôle des travaux dans leurs spécialités respectives; d) que l'exploitant a contracté une assurance couvrant les risques découlant de sa responsabilité civile; e) qu'une garantie bancaire à première demande ou qu'un cautionnement solidaire émis par un établissement bancaire de la place ou par une assurance a été remis par l'exploitant, afin de garantir le respect de ses obligations, en particulier la remise en état des lieux et des voies publiques, ainsi que la réalisation des mesures garantissant la restitution de la fertilité des sols, les mesures préservant les eaux de surface et souterraines et les compensations en milieux naturels et semi-naturels. Le montant de la garantie est déterminé en fonction de la surface des parcelles, du volume du remblai et de l'importance des mesures de remise en état des lieux. Si l'exploitant est habilité à traiter ou à stocker des matériaux minéraux de provenance extérieure à la gravière, le montant de la garantie sera augmenté en fonction des volumes de traitement et/ou de stockage autorisés, afin de couvrir les éventuels frais de traitement, d'évacuation ou de mise en décharge de la part non valorisable, l'application de l'article 16A étant réservée; f) que ne sont autorisés à des fins de traitement et/ou de stockage provisoire sur le site d'une gravière que les matériaux minéraux pouvant être autorisés pour le remblayage de cette dernière au sens de l'article 18; g) que la requête est conforme au plan d'extraction en vigueur; Art. 11 (nouvelle teneur) 1 L'autorisation comprend notamment la durée maximale des différentes activités déployées sur la gravière, à savoir l'exploitation, le stockage provisoire et/ou le traitement de matériaux minéraux de provenance extérieure à la gravière, étant précisé que ces deux dernières activités ne peuvent en principe pas être autorisées pour une durée supérieure à celle octroyée pour l'exploitation. 2 Elle peut être assortie de conditions et de charges conformes au plan d'extraction et au résultat de l'étude ou de la notice d'impact. Art. 12, al. 2 (nouvelle teneur) et al. 3 (nouveau) 2 L'autorisation ne peut être prolongée que deux fois. 3 Des circonstances exceptionnelles peuvent cependant justifier une prolongation pour un laps de temps déterminé, notamment si l'exploitant démontre que le maintien des installations de traitement de matériaux minéraux sur le site de la gravière engendre globalement moins de nuisances que son déplacement. Ces cas font l'objet d'une autorisation complémentaire du département, lequel recueille au préalable l'accord du propriétaire de la ou des parcelles concernées et le préavis de la commune du lieu de situation de la gravière. Art. 15, al. 3 et 4 (nouvelle teneur) et al. 5 (nouveau) 3 Les installations de traitement de matériaux minéraux, d'une provenance extérieure ou non à la gravière, qui se trouvent sur le site de ladite gravière doivent être provisoires. 4 L'exploitant a l'obligation de fournir au département, au début de chaque année civile, une statistique de l'année précédente des volumes de matériaux minéraux: a) extraits; b) de provenance extérieure à la gravière et stockés provisoirement sur le site de cette dernière; c) de provenance extérieure à la gravière et traités sur ledit site; d) de provenance extérieure à la gravière, traités sur ledit site et qui ont par la suite servi au remblayage de la gravière. 5 La statistique porte également sur les volumes remblayés totaux. Art. 16, al. 3 (nouvelle teneur), al. 4, lettre a (nouvelle teneur) et lettre d (nouvelle, la lettre d ancienne devenant la lettre e), al. 5 (nouvelle teneur) 3 Ses agents, ainsi que les agents des départements chargés de l'agriculture, des eaux et de la nature et du paysage, ont libre accès, en tout temps, aux gravières et à leurs installations; le maire ou les conseillers administratifs de la commune sur le territoire de laquelle une gravière est ouverte ont le même droit. 4 Sont soumis à autorisation préalable du département: a) le déplacement de matériaux terreux; d) les modifications des emplacements prévus pour le stockage provisoire de matériaux minéraux; 5 En cas de violation par le propriétaire ou l'exploitant de leurs obligations, le département peut prendre les mesures et infliger les sanctions prévues aux articles 23 à 34 de la présente loi. Concernant les responsabilités du propriétaire et de l'exploitant, il applique les dispositions pertinentes de la loi fédérale sur la protection de l'environnement, du 7 octobre 1983 Art. 16A Coordination des procédures (nouveau) 1 Lorsqu'il est prévu que des déchets minéraux de provenance extérieure à la gravière soient stockés provisoirement et/ou traités sur le site d'une gravière, une seule autorisation d'exploiter est délivrée par le département, laquelle comprend à la fois le volet autorisation d'exploiter une gravière au sens de la présente loi et celui relatif à l'autorisation d'exploiter une installation d'élimination de déchets au sens de la loi sur la gestion des déchets, du 20 mai 1999. 2 L'autorisation d'exploiter conjointe comprend également la durée maximale des activités de stockage provisoire et/ou de traitement de déchets minéraux de provenance extérieure à la gravière. Art. 17, al. 5 et 6 (nouvelle teneur) 5 Le niveau du terrain remblayé, y compris la terre végétale et la sous-couche arable, est prévu dans le plan d'extraction. Le modelage final ne doit pas créer d'obstacles à l'écoulement des eaux de surface ou être de nature à augmenter les dangers d'inondation. 6 L'article 1, alinéa 1, lettre d, de la loi sur les constructions et les installations diverses, du 14 avril 1988, n'est pas applicable si le niveau final du terrain correspond à celui du terrain naturel avant l'exploitation. Dans le cas contraire, la coordination des procédures, applicable au moment de la délivrance des autorisations d'exploiter (au sens de la présente loi) et de construire (au sens de la loi sur les constructions et les installations diverses, du 14 avril 1988), est assurée de la manière suivante: a) l'autorisation d'exploiter est la procédure directrice; b) les demandes en autorisation d'exploiter et de construire sont déposées ensemble auprès du département. Ce dernier transmet la requête en autorisation de construire au département chargé de l'application de la loi sur les constructions et les installations diverses, du 14 avril 1988, lequel l'instruit conformément à la législation applicable en la matière, notamment aux articles 3 et 4 de la loi sur les constructions et les installations diverses, du 14 avril 1988, le délai de réponse prévu à l'article 4, alinéa 1, de la loi sur les constructions et les installations diverses, du 14 avril 1988, étant toutefois porté à 90 jours; c) à l'issue de l'instruction, le département chargé d'appliquer la loi sur les constructions et les installations diverses, du 14 avril 1988, transmet le dossier portant sur la requête en autorisation de construire à l'autorité directrice en lui indiquant si l'autorisation de construire peut être délivrée; d) l'autorité directrice rend alors une seule décision portant sur les deux autorisations susmentionnées (décision globale). Art. 18, al. 1 (nouvelle teneur) 1 Seuls peuvent être autorisés pour le remblayage, jusqu'à la couche sous-jacente, les matériaux suivants: a) en secteur Au de protection des eaux : les matériaux de terrassement en pleine masse et les argiles ou limons de décantation des installations de lavage ou criblage de sable et gravier; b) hors secteur de protection des eaux : tous les matériaux acceptés en secteur Au et les déchets minéraux provenant du tri des matériaux de démolition et déchets de chantiers, conformément à l'annexe 1, chiffres 11 et 12 de l'ordonnance fédérale sur le traitement des déchets, du 10 décembre 1990. Le département peut cependant refuser, dans certains périmètres, le remblayage d'une gravière par certains déchets minéraux, afin de garantir une protection optimale des eaux souterraines. Art. 20 Etangs destinés à la pêche et/ou à la protection de la nature (nouvelle teneur avec modification de la note) Lorsque le terrain s'y prête, le département peut, avec l'accord du propriétaire, de la commune et d'AgriGenève, supprimer l'obligation de remblayage en vue de l'aménagement d'étangs destinés à la pêche et/ou à la protection de la nature, respectivement aux conditions fixées à l'article 7A de la loi sur la pêche, du 20 octobre 1994, et à la législation en vigueur en matière de protection de la nature et du paysage, dans le respect des surfaces d'assolement. Dans tous les cas, l'exploitant de la gravière est informé. Art. 22, al. 2, lettre a (nouvelle teneur), al. 3 (nouveau, les al. 3 à 5 anciens devenant les al. 4 à 6) 2 A cet effet, l'exploitant: a) pourvoit à la mise en place des matériaux terreux conformément aux prescriptions du règlement d'application de la présente loi, du 19 avril 2000, et au règlement sur la protection des sols, du 16 janvier 2008; 3 Lors de la remise en état des lieux, le département peut, avec l'accord du propriétaire et après avoir recueilli le préavis de la commune et d'AgriGenève, préconiser des mesures particulières favorisant notamment la protection de la faune et de la flore locales. Art. 23, lettre c (nouvelle, les lettres c à f anciennes devenant les lettres d à g) Dans les limites des dispositions de l'article 24, le département peut ordonner les mesures suivantes: c) l'évacuation des matériaux minéraux stockés provisoirement qui ne peuvent pas servir au remblayage de la gravière sur laquelle ils sont entreposés; Art. 30 Amendes administratives (nouvelle avec modification de la note) 1 Est passible d'une amende administrative de 200 F à 400 000 F tout contrevenant: a) à la présente loi ou à son règlement d'application; b) aux ordres donnés par le département dans les limites de la présente loi et des règlements et arrêtés édictés en vertu de celle-ci. 2 Les amendes peuvent être infligées tant à des personnes morales qu'à des personnes physiques. 3 Le délai de prescription est de 7 ans à compter de la fin de l'exploitation de la gravière. Art. 39 (nouvelle teneur) 1 Les frais de prospection et de surveillance, ainsi que ceux visant à remédier aux impacts liés aux gravières, sont partiellement couverts par un montant, fixé dans le règlement d'application de la présente loi, prélevé en fonction du volume global remblayé. 2 Ces montants sont affectés à raison de 40% aux frais de prospection et de surveillance et de 60% à la commune sur le territoire de laquelle se trouve la gravière. 3 Si une gravière est exploitée sur le territoire de deux ou plusieurs communes, le montant affecté à la commune est réparti entre elles, proportionnellement à la surface de gravière sur chacune d'entre elles. Art. 43 Dispositions transitoires de la modification du 13 octobre 2011 (nouveau) 1 Les exploitants de gravières autorisées avant l'entrée en vigueur de la modification du 13 octobre 2011, désireux de traiter et/ou de stocker des matériaux minéraux de provenance extérieure à la gravière, doivent en faire la requête auprès du département. L'autorisation ne peut être octroyée par ce dernier qu'après obtention de l'accord du ou des propriétaires des parcelles concernées. En cas de requête en autorisation de traitement et/ou de stockage provisoire de déchets minéraux, l'article 16A est applicable. 