Un exercice de comparaison de moyens de mesures mobiles a été organisé par le LCSQA en mars 2023 sur le site de l’hippodrome de Parilly à Lyon. Il a réuni six participants (5 AASQA et le LCSQA/Ineris) et six moyens mobiles, constituant un parc de 36 analyseurs (12 NO/NOx, 7 SO2, 6 CO et 11 O3).
Le déroulement de l’exercice a comporté 2 phases : la première phase consistant en une circulation de gaz étalon en aveugle visant à déceler la cohérence des raccordements entre les niveaux 2 et 3 de la chaîne nationale d’étalonnage et les éventuels défauts de linéarité des appareils et une seconde phase consistant à la réalisation de paliers de dopages pour l’ensemble des polluants.
Lors de la circulation de gaz en aveugle, des écarts, par rapport à la tolérance de 4%, critère déduit des CIL inter-laboratoire organisées par le LNE, (5% dans le cas du NO2) sur la lecture de concentrations, sont constatés pour chaque gaz ; ils sont compris entre -29% et +9,6%. Pour certains de ces écarts, les causes ont été identifiées (utilisation du mauvais certificat d’étalonnage du générateur d’ozone ayant servi à l’étalonnage, dérive des analyseurs, problème de linéarité et problème d’étalonnage sur la bouteille NO2, C1). Ces écarts ont été observés immédiatement après l’étalonnage des analyseurs par les AASQA avec leurs propres gaz d’étalonnage de niveau 2 ou 3 (CO, Laboratoire 1 : écart de 8% sur la lecture de la basse concentration mais la lecture de leur propre étalon de CO est correcte ; O3, Laboratoire 3 : utilisation du mauvais certificat d’étalonnage de leur photomètre de référence lors de l’étalonnage ; NO2, Laboratoires 1,2 et 3 : les écarts observés sur la concentration C1 en NO2 sont probablement dus à une erreur lors de l’étalonnage de la bouteille par le LNE).
En application de la norme NF ISO 5725-2, les intervalles de confiance de répétabilité et de reproductibilité ont été déterminés pour chaque polluant et les différents niveaux de concentration. On signalera que les valeurs isolées ont été conservées pour la suite du traitement statistique et que les valeurs exclues sont exclues sur avis d’expert avant le début du traitement statistique.
L’examen des intervalles de confiance a conduit à des résultats satisfaisants pour les méthodes utilisées en termes de respect des recommandations des Directives Européennes (15 % d’incertitude de mesure aux valeurs limites réglementaires) :
- Pour le polluant CO, l’intervalle de confiance de reproductibilité est de 6,4 % à la valeur limite sur 8h ;
- Pour le polluant O3, cet intervalle est de 10,5 % à la valeur limite horaire ;
- Pour le polluant SO2, cet intervalle est de 9,4 % à la valeur limite horaire ;
- L’intervalle de confiance de reproductibilité est de 2,7 % à pour le NO et de 4,9 % pour le NO2 aux valeurs limites horaires correspondantes.
D’une manière générale, les résultats du traitement statistique, suivant la norme NF ISO 13528 et permettant la détermination des z-scores, sont homogènes et très satisfaisants pour les participants, même si 3 laboratoires affichent un Z-score compris entre 2 et 3. Le Laboratoire 3, quant à lui, se démarque par un total de 18 z-scores compris entre 2 et 3.
Ainsi, les z-scores des participants sont donc compris entre +/-2 sauf pour :
- Le Laboratoire 1 qui présente un dépassement en O3 (z=2,9) ;
- Le Laboratoire 6 qui présente un dépassement en NO2 (z=-6,5 sur le palier 1 et z=-4,7 sur le palier 2) ;
Ce dernier devra mettre en place des actions préventives afin de résoudre tous les écarts constatés lors de cette comparaison. En effet, un laboratoire dont le score z est supérieur ou égal à 3,0 ou inférieur ou égal à -3,0 donne lieu à un « signal d’action », nécessitant une action corrective. Un score z supérieur à 2,0 ou inférieur à -2,0 donne lieu à un signal d’avertissement, nécessitant une surveillance ou une action préventive.
interlaboratory comparison 2023 for gaseous pollutants measured in mobile laboratories
An exercise to compare mobile measuring equipment was organised by the LCSQA in Mars 2023 at the Parilly racecourse in Lyon. It brought together 6 participants (5 Air Quality Monitoring Associations (AASQA) and the LCSQA/Ineris) and 6 mobile measuring devices, making up a fleet of 36 analysers (12 NO/NOx, 7 SO2, 6 CO and 11 O3).
The exercise was carried out in 2 phases: the first phase consisted of a blind circulation of standard gas aimed at detecting the consistency of the connections between levels 2 and 3 of the national calibration chain and any linearity faults in the equipment, and the second phase consisted of carrying out spiking stages for all the pollutants.
During blind gas circulation, deviations from the tolerance of 4% (5% in the case of NO2) on concentration readings were observed for each gas; they ranged from -29% to +9.6%. The causes of some of these discrepancies have been identified (use of the wrong calibration certificate for the ozone generator used for calibration, analyser drift, linearity problem and calibration problem on the NO2 cylinder, C1). These discrepancies were observed immediately after the analysers had been calibrated by the AASQAs with their own level 2 or 3 calibration gases (CO, Laboratory 1: 8% discrepancy on the low concentration reading but the reading of their own CO standard is correct; O3, Laboratory 3: use of the wrong calibration certificate for their reference photometer during calibration; NO2, Laboratories 1, 2 and 3: the discrepancies observed on the C1 NO2 concentration are probably due to an error when the cylinder was calibrated by LNE).
In accordance with standard NF ISO 5725-2, repeatability and reproducibility confidence intervals were determined for each pollutant and the different concentration levels. It should be noted that the isolated values were retained for further statistical processing and that the excluded values were excluded on the basis of expert opinion before the statistical processing began.
Examination of the confidence intervals produced satisfactory results for the methods used in terms of compliance with the recommendations of the European Directives (15% measurement uncertainty at the regulatory limit values):
- For the CO pollutant, the reproducibility confidence interval is 6.4% at the 8h limit value;
- For the O3 pollutant, this interval is 10.5% at the hourly limit value;
- For the SO2 pollutant, the interval is 9.4% at the hourly limit value;
- The reproducibility confidence interval is 2.7% for NO and 4.9% for NO2 at the corresponding hourly limit values.
Generally speaking, the results of statistical processing, in accordance with standard NF ISO 13528 and enabling z-scores to be determined, were homogeneous and very satisfactory for the participants, even though 3 laboratories had a z-score between 2 and 3. Laboratory 3 stood out with a total of 18 z-scores between 2 and 3.
The participants' z-scores were therefore between +/-2 except for:
- Laboratory 1, which had an O3 exceedance (z=2.9);
- Laboratory 6, which has an NO2 exceedance (z=-6.5 on Tier 1 and z=-4.7 on Tier 2).
This laboratory will have to take preventive action to resolve all the discrepancies observed during this comparison. A laboratory with a z-score greater than or equal to 3.0 or less than or equal to -3.0 gives rise to an ‘action signal’, requiring corrective action. A z-score greater than 2.0 or less than -2.0 gives rise to a warning signal, requiring monitoring or preventive action.