Recherche pour Air ambiant

La  note "programme CARA : bilan des travaux 2016" synthétise les principaux travaux 2016 du programme CARA, mis en place en 2008, à l’initiative du LCSQA, pour répondre à une forte demande du ministère et des AASQA d’amélioration des connaissances sur les sources et origines des épisodes de pollution particulaire d’ampleur nationale. Basé sur une étroite collaboration avec les AASQA volontaires ainsi qu’avec des laboratoires universitaires, ce programme assure également un transfert de compétences de la recherche vers l’opérationnel. Afin d’apporter une réponse adaptée au besoin grandissant de compréhension immédiate de ces épisodes, le programme CARA s'est attaché au cours de ces dernières années au développement d’un dispositif d’observation en temps réel de la composition chimique des PM. Ce dispositif, unique en Europe, a notamment permis de mettre en évidence le rôle majeur joué par les émissions locales de combustion (chauffage et transport routier) dans la survenue d’un épisode de pollution persistant au cours des trois premières semaines de décembre 2016. Par ailleurs, un travail de veille bibliographique sur les travaux de recherche récents indique une utilisation accrue des outils statistiques de type « modèle sources-récepteur » pour l’identification et la quantification des sources de particules fines dans l’air ambiant en France. En particulier, les méthodes de type Positive Matrix Factorization (PMF) sont aujourd’hui fortement utilisées par différents laboratoires universitaires, notamment en collaboration avec le LCSQA et les AASQA. Ce travail de veille a été co-financé par l’ADEME dans le cadre du projet SOURCES. Enfin, une analyse approfondie de 15 jeux de données obtenus pour des sites du dispositif national de surveillance de la qualité de l’air a également été réalisée dans le cadre de ce programme. Ce travail a notamment permis de consolider la connaissance des principales sources chroniques de PM en fond urbain à l’échelle nationale.

D’une manière générale, il est admis que les émissions anthropogéniques représentent entre 50 et 70 % du mercure total émis dans l’atmosphère1 En 2009, toutes sources confondues, les émissions atmosphériques de mercure s’élèvent en France à 3,9 t avec pour principaux contributeurs les activités industrielles suivantes. 2 1 - Chimie 24 % : 2 - Minéraux non métalliques, matériaux de construction 16 % 3 - Autres secteurs de la transformation d’énergie 15 % 4 - Traitement des déchets 14 % 5 - Métallurgie des métaux ferreux 5,5 % Les niveaux de concentrations3 2 - 10 ng/m3 en milieu rural.du mercure gazeux généralement observés au niveau mondial sont : 10 - 20 ng/m3 en milieu urbain. >20 ng/m3 et jusqu’à plusieurs centaines de ng/m3 pour les sites industriels. On notera que l’INERIS a retenu et pris en compte la valeur toxicologique de référence du mercure élémentaire de 30 ng/m3 pour l’évaluation du risque sanitaire par inhalation4 Les campagnes effectuées par le LCSQA/INERIS et les AASQA entre 1999 et 2009 ont pour la plupart mis en évidence l’impact des sites d’exploitation sources d’émission de mercure sur le niveau de pollution atmosphérique et d’exposition des populations. Pour les sites les plus contaminés, elles ont permis d’engager de nouvelles campagnes de confirmation ou d’approfondissement des observations effectuées. . Il en ressort que : • Les niveaux de fond nationaux sont similaires aux valeurs observées en Europe. • La moyenne des concentrations par campagne est comprise pour la plupart d’entre elles entre 1 et 5 ng/m3 (sauf sites chloriers). • Dans certains cas, on note la présence de pics ponctuels voire multiples (industries du chlore, fonderies) qui peuvent conduire au dépassement de la VTR du mercure élémentaire sur la durée de la campagne de mesures. 1 source Evaluation mondiale du mercure PNUE 2002 2 extraits du rapport CITEPA 2010 - Emissions dans l’air en France - Substances relatives à la contamination par les métaux lourds, et INERIS - Portail Substances Chimiques – Fiche Mercure 3 Ambient air pollution by mercury – Position Paper de 2001 4 Valeur Toxicologique de Référence pour une exposition vie entière hors population à risque – sources OEHHA 2008, et INERIS - Portail Substances Chimiques – Fiche Mercure On aura noté que les informations disponibles dans IREP se limitent aux installations émettrices dépassant le seuil réglementaire d’émission de 10 kg/an, et ne constituent pas un unique moyen pour identifier les sources au niveau national. Le comportement anormal d’un analyseur d’ozone par rapport à d’autres instruments de même type soumis au même contexte de mesure peut constituer un indice sur la proximité d’une source. Les études engagées ont enfin permis d’identifier l’activité de démantèlement d’un site chlorier comme source potentielle. Il conviendra à l’avenir d’intégrer cette information dans la perspective de la mutation technologique prochaine des siteschloriers vers le procédé à membrane.L’ensemble de ces éléments de réflexion, associés aux exigences de la4ème Directive-fille et des normes EN 15852 et EN 15853, nous conduisent auxrecommandations ci-dessous : • La surveillance du mercure doit mettre en oeuvre un système de mesureautomatique fonctionnant sur le principe de la CVAFS, de la CVAAS ou del’AAS Zeeman (norme EN 15852). • L’article 9 de la 4ème Directive-fille demande l’implantation d’une station de fond pour 100 000 km2. Dans ces conditions, la surveillance serait à mettre en place sur les 6 plateformes rurales de fond nationales. • Les autres typologies de site, industrielle notamment, ne font pas l’objet derecommandations dans la Directive si ce n’est dans l’annexe III traitant de la macro-implantation. Au regard des conclusions des multiples campagnes de mesures réalisées sur le territoire français, il apparaît nécessaired’étendre le dispositif de surveillance aux sites urbains et aux sites deproximité industrielle. Il est donc proposé dans un premier temps deprocéder à des campagnes de mesures préliminaires au voisinage de sources industrielles. Pour ce faire, les éléments d’informations regroupésdans les bases de données IREP et BDREP sont à intégrer dans leprocessus d’identification et de sélection des sources à investiguer enterme de contribution à la pollution atmosphérique et donc à l’exposition des populations. On rappellera que la plupart des sources ayant conduit à des concentrations élevées en mercure sont d’origine diffuse. Laconnaissance des DREAL et des AASQA de la couverture industriellerégionale constitue également un élément déterminant dans l’identification des sources potentielles. • La surveillance de ces sites est à réaliser durant 2 mois par an répartis sur des périodes représentatives du fonctionnement et du profil d’émission del’exploitation visée. On optera pour un suivi en 2 campagnes, l’une d’étél’autre d’hiver afin d’intégrer les variations et tendances saisonnières. • Compte-tenu de la valeur toxicologique de référence de 30 ng/m3 pourl’exposition « vie entière » des populations, il conviendra de reconduire la surveillance des sites concernés lorsque la concentration moyenne calculéelors des campagnes préliminaires dépassera ce seuil. Le cas échéant, cette surveillance pourra être étendue au-delà de 2 mois/an afin d’affinerl’estimation du niveau d’exposition de la population. Le cas échéant,lorsque des actions correctives seront demandées par les DREAL, cescampagnes complémentaires permettront d’apprécier l’influence del’application des MTD dans les exploitations concernées sur le niveaud’exposition des populations. • Il est recommandé de coupler la surveillance du mercure dans les dépôts àcelle du mercure gazeux, la durée totale des campagnes devant être de 4mois par an minimum, découpés en périodes de 1 à 4 semaines. Enpratique, elle demande un échantillonnage doublé voire triplé afin d’écarter les valeurs aberrantes obtenues lors de la contamination d’un échantillon, et la mise en oeuvre de collecteurs dédiés au mercure ou fonctionnant endécalé par rapport aux autres métaux. Cette surveillance est à mettre en place sur les 6 sites de mesures rurales nationales, puis lors descampagnes préliminaires dans le cas des autres types de sites.

Initiés en 2001, les premiers travaux méthodologiques de validation pour le prélèvement et l’analyse des pesticides reposaient sur une liste d’une trentaine de molécules. Depuis 2006, le LCSQA/INERIS a effectué annuellement des tests visant à valider l’efficacité de piégeage de nouvelles substances par la réalisation de dopages dynamiques selon la procédure décrite dans la norme NF XPX 43058. Les résultats de ces travaux sont compilés dans cette note.   Suite à la mise en évidence de l’inadaptation de la méthodologie de prélèvement décrite dans la norme NF XPX 43058 pour un certain nombre de substances présentant des caractéristiques de volatilité prononcées, des travaux de développement ont montré que l’utilisation de résine XAD2 permettait une nette amélioration de l’efficacité de piégeage pour la plupart de ces substances, sans toutefois se généraliser à l’ensemble. Depuis 2009, les travaux du LCSQA/INERIS se sont poursuivis dans l’optique de finaliser les tests de validation dans ces conditions de piégeage et en se focalisant principalement sur les substances présentant des résultats négatifs sur mousse PUF, non encore testées, ou particulièrement volatiles. Les résultats de ces travaux sont compilés dans cette note.   Au regard de ces résultats, il apparaît que la mise en œuvre d’un support « sandwich » constitué de mousse PUF et de résine XAD2, sans être infaillible, permet une amélioration sensible de l’efficacité de piégeage de la plupart des substances volatiles, parmi lesquelles on retrouve les plus recherchées par les AASQA (lindane, trifluraline, dichlorvos, chlorpyrifos,…), sans en dégrader celles des substances semi-volatile. Il convient donc d’envisager l’évolution de la méthode de prélèvement normalisée actuelle vers ce nouveau dispositif afin d’en élargir le champ d’application.

  Ces cinq rapports constituent des versions projets des guides méthodologiques publiées en mai 2011.   Au niveau réglementaire, les directives européennes relatives à la surveillance de la qualité de l’air fixent des seuils d’incertitude sur les concentrations mesurées par les réseaux de surveillance de la ualité de l’air « au voisinage de la valeur limite appropriée ». En marge de ces directives, plusieurs normes décrivant des procédures d'estimation des incertitudes associées aux mesurages ont été répertoriées dans le domaine spécifique de la qualité de l’air. Une lecture attentive de ces normes montre qu’elles ne sont pas très faciles d’application et qu‘elles peuvent être interprétées de diverses façons, ce qui peut conduire à des résultats très différents. Par conséquent, pour répondre aux exigences des directives et pour permettre d’harmoniser les pratiques d’estimation des incertitudes au sein des AASQA, le LCSQA a proposé de rédiger un guide pratique pour estimer l’incertitude sur les mesures effectuées à l’air ambiant. L’approche est basée sur les normes et documents existants, et en particulier sur les méthodes de calcul proposées dans les normes européennes rédigées par les groupes de normalisation CEN TC 264/WG12 et CEN TC 264/WG13. L’objectif est donc de rédiger un guide pratique pour l’estimation des incertitudes associées aux différents types de mesures effectuées dans l’air ambiant. Ce guide est structuré en huit parties, correspondant chacune à une technique de mesure particulière applicable à un ou plusieurs composés. Un fois finalisées, les différentes parties sont validées en Commission de normalisation X43D « Air ambiant » de l’AFNOR et publiées sous forme de fascicules de documentation.

  Référentiel technique national Ce document fait partie du référentiel technique national, conformément à l'arrêté du 21 avril 2021 relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l'air ambiant. Ce guide a été approuvé en CPS (comité de pilotage de la surveillance) du 18 mars 2021. Mise en application : 1er janvier 2022     Paramètres météorologiques : Etude bibliographique, analyse des enjeux et des besoins Les surfaces urbaines modifient les échanges d’énergie entre la surface et l’atmosphère, conduisant par exemple à la mise en place d’un îlot thermodynamique urbain. Une phase de stockage de chaleur par les surfaces urbaines pendant le jour puis de restitution pendant la nuit associée aux effets aérodynamiques de la morphologie des structures urbaines sur l’écoulement, affecte les paramètres météorologiques susceptibles d’influencer le comportement des polluants atmosphériques habituellement utilisés pour la modélisation de la qualité de l’air en ville. Or la représentativité de ces paramètres météorologiques est essentielle pour la qualité des modélisations. Le présent document décrit les comportements thermodynamiques et météorologiques spécifiques aux écoulements en milieu urbain afin de mieux comprendre leur impact sur la représentativité des paramètres météorologiques, en particulier pour la modélisation de la qualité de l’air. L’îlot de chaleur urbain dans les différentes couches de l’atmosphère, la  couche limite urbaine, la distribution horizontale et verticale du vent, l’îlot d’humidité urbain font ainsi l’objet d’une étude bibliographique. L’organisation spatiale et temporelle de ces phénomènes montre un impact non négligeable sur les paramètres météorologiques en milieu urbain, qu’il s’agisse : de la température à l’intérieur et au-dessus de la canopée urbaine, de l’épaisseur de la couche limite urbaine et de ses composantes dont la sous-couche rugueuse et la sous-couche inertielle, du profil vertical du vent et de la turbulence ainsi que de la convergence des directions du vent autour des villes. L’ensemble des variables météorologiques usuelles qui alimentent les modèles de dispersion est donc impacté. Une analyse de la prise en compte de ces paramètres météorologiques urbains dans les modèles de proximité est réalisée. Des recommandations d’usage sont proposées pour l’utilisation de ces données météorologiques, qu’elles soient issues de l’observation, de la modélisation (technique de descente d’échelle ou « downscaling »), ou qu’elles soient calculées par un préprocesseur météorologique.

  Ce guide fait partie du référentiel technique national, conformément à l'arrêté du 16 avril 2021 relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l'air.  Il a été approuvé en CPS (comité de pilotage de la surveillance) du 19 novembre 2015. Mise en application : 1er janvier 2016. Ce guide méthodologique a pour objet de fournir aux acteurs de la qualité de l’air les informations nécessaires pour la validation et l’expertise des données afin de garantir le niveau de qualité souhaité ou exigé des informations produites par les Associations Agréées de la Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA) et d’harmoniser au niveau national les pratiques de validation et d’expertise des mesures automatiques. Il explicite les pré-requis et les connaissances que doivent maîtriser les personnes habilitées pour pouvoir effectuer la validation et l’expertise des données. Il détaille les différentes étapes du processus de validation et d’expertise, ainsi que les outils de validation associés. A partir de ces éléments généraux, ce guide décline également les règles de validation et d’expertise communes à l’ensemble des polluants, ainsi que des règles plus spécifiques applicables aux différents types de polluants (gazeux, particulaires et composés émergents). Ce document est la mise à jour du guide sur la validation et l’agrégation des données (ADEME, 2003[1]). Il est désormais séparé en deux parties, l’une sur l’agrégation des données et l’autre sur la validation des données. La partie consacrée à l’agrégation des données a fait l’objet de travaux spécifiques en 2013/2014 et est actuellement abordée dans un document spécifique[2]. La partie portant sur la validation des données est quant à elle divisée en deux sous-parties traitées dans le cadre de groupes de travail organisés au sein des Commissions de suivi suivantes : Commission de Suivi « Mesures automatiques » : elle porte sur la validation des données de mesures automatiques ; ces travaux font l’objet du présent document. Commission de Suivi « Benzène, HAP et métaux lourds » : elle porte sur la validation des données de mesures manuelles. Dans un premier temps, ces deux sous-parties font l’objet de deux documents distincts qui pourront être regroupés dans un document unique lors de leur révision à moyen terme (3-4 ans). Note : Le processus de validation et d’expertise correspond à la vérification selon le guide qui accompagne la décision 2011/850/EU[3] (guide IPR). Cette vérification distingue 3 états : non vérifié, vérifié de façon préliminaire et vérifié. Ces différents états sont explicités dans le tableau 2 du présent guide.   [1] Règles et recommandations en matière de : validation des données, critères d’agrégation et paramètres statistiques. ADEME (édition 2003) [2] Guide d’agrégation des données de qualité de l’air pour l’application des Directives 2004/107/CE et 2008/50/CE sur la Qualité de l’Air ambiant (édition 2015) [3] Décision d’exécution de la Commission du 12/12/2011 portant modalités d’application des directives 2004/107/CE et 2008/50/CE du Parlement européen et du Conseil concernant l’échange réciproque d’informations et la déclaration concernant l’évaluation de la qualité de l’air ambiant

Conformément à la demande de la Commission Européenne de renforcer le contrôle de la qualité des mesures réglementaires dans l’air ambiant en Europe, le groupe de travail WG15 du CEN/TC 264, auquel participe le LCSQA, travaille depuis 2009 à la rédaction d’un projet de norme pour la mesure des PM à l’aide des méthodes automatiques. Ce texte (prEN 16450), qui sera rendu applicable au second semestre 2017, implique le suivi d’équivalence des analyseurs automatiques de PM pour chaque classe de taille (PM10 et PM2,5) et chaque type d’instrument utilisé pour la surveillance réglementaire Ce suivi se traduit par la réalisation périodique d’exercice d’intercomparaison (3 à 4 exercices annuels) avec la méthode de référence sur un nombre de sites devant être représentatifs de l’ensemble des conditions rencontrées sur le territoire national (en termes de typologie de station mais également de climat et de niveau de PM et interférents). Le LCSQA a produit en 2015 une note démontrant le besoin de réaliser ce suivi sur un minimum de douze stations. Ce rapport présente le bilan des campagnes de 2013 à 2016 et fait suite au premier bilan réalisé sur la période 2011-2014. Il ne doit pas conduire à des conclusions hâtives sur la performance des analyseurs actuellement homologués en France mais permet simplement d’indiquer une tendance sur leur performance. L’application ou non d’une fonction de correction aux données produites par les AMS PM homologués en France devra être décidée à l’horizon 2019 sur la base des résultats obtenus entre 2016 et 2018 conformément aux prescriptions de la norme prEN 16450. Il convient de souligner d’ores et déjà la disparité des résultats obtenus sur les sites de typologie trafic. Actuellement au nombre de deux, il conviendrait d’augmenter leur nombre afin de couvrir les différentes conditions rencontrées sur le territoire. Enfin, le FIDAS, démontré conforme techniquement en 2016 pour la surveillance réglementaire des PM10 et PM2,5 sur les sites de fond urbain, présente des résultats très encourageants.

Ce document présente les différents travaux réalisés sur la thématique « pesticides » pour le LCSQA en 2009 : l’exploitation de la base de données de mesure des AASQA, les tests de validation de nouvelles substances vis-à-vis de la méthode de prélèvement normalisée, le développement d’une méthode de prélèvement adaptée aux substances volatiles, l’évolution de la méthode normalisée la campagne exploratoire de comparaison entre préleveurs classiques et capteurs passifs, les actions menées au sein du GT pesticides.