Recherche pour COV

Le présent document a pour but de synthétiser des éléments concernant la mesure de composés tels que l’ammoniac, l’hydrogène sulfuré ou encore les composés organiques volatils de  type soufrés. Ces substances peuvent être nocives pour l’environnement et pour l’homme et peuvent également être à l’origine de nuisances olfactives pour ce dernier.     Le  premier  volet  de  l’étude  est  un  complément  à  l’étude menée  en 2013 sur  la mesure du  H2S par une méthode de prélèvement passif utilisant des Radiello code 170. Cette étude a permis de  confirmer l’adéquation entre le débit d’échantillonnage donné par le fabricant et le débit d’échantillonnage déterminé en laboratoire à partir des résultats obtenus sur des expérimentations menées en chambre d’exposition sur des atmosphères contenant de faibles concentration en H2S ( ppb). Compte-tenu de l’incertitude sur la concentration générée en H2S dans la chambre d’exposition (± 5% sur la concentration déterminée par l’analyseur automatique utilisé en contrôle), des sources  d’incertitude sur l’analyse des cartouches code 170 (dilution, droite d’étalonnage, etc.) et de  l’incertitude sur le débit d’échantillonnage (± 5,2 %), il semble tout a fait pertinent, pour cette gamme de concentration ( RH=50%), d’utiliser le débit d’échantillonnage donné par le fabricant (soit 69 mL.min-1 à 25°C).     Le deuxième volet réalisé pour répondre à une demande des AASQA concernant les potentialités d’utilisation des instruments de mesure pour l’H2S dans l’air ambiant, a conduit à la réalisation d’une campagne de comparaison de 4 instruments et du préleveur passif Radiello code 170, sur le  terrain et en laboratoire. Les actions LCSQA-MD ont notamment compris la participation à l’installation du matériel, la mise à disposition des moyens d’étalonnage (diluteur, bouteilles étalon, chambre d’exposition, canisters) et le traitement des données lors de la campagne de  terrain mise en place par Air Normand puis la réalisation d’un exercice de comparaison en  laboratoire avec les mêmes dispositifs afin de déterminer au regard du guide de démonstration d’équivalence des méthodes de surveillance de l’air ambiant les paramètres suivants (EC Working  Group, 2010) : temps de réponse, répétabilité au zéro et au point d’échelle (100 ppb), dérive court-terme, linéarité et influence de l’humidité relative (80% à 23°C). En fonction du besoin de  surveillance, les différents dispositifs ont présenté des avantages et des inconvénients dans la  mise en œuvre   et   les   contraintes   d’utilisation,   qu’il   convient   de   mettre   en    regard   des performances métrologiques afin de sélectionner le dispositif le plus en adéquation au  regard du type de surveillance à mettre en place (moyen mobile, réseau connecté, station fixe, etc.)   Le troisième volet de l’étude concerne plus spécifiquement la mesure des composés organiques soufrés (mercaptans et sulfures) par des méthodes de prélèvement passif. Cette étude a  montré que les Radiello code 147 contenant du Tenax ne sont ni  adaptés pour effectuer une quantification des COV soufrés présents dans l’air ambiant ni même pour  effectuer  un  screening   étant  donnée  l’importance  de  la  dégradation  de  ces composés  au  cours  du  temps.  Il   conviendra  donc  pour  ce  type  de  prélèvement  de travailler à la recherche et à la  qualification d’un autre type d’adsorbant limitant la réactivité des composés soufrés. En revanche,  pour des prélèvements actifs de courtes durées (i.e. inférieures à 30 minutes) ou pour l’étalonnage des systèmes analytiques, le Tenax pourrait convenir à condition d’effectuer la thermodésorption immédiatement après le prélèvement ou à défaut il conviendra de définir au préalable des conditions  de conservation des cartouches adéquates.     Le dernier volet apporte des éléments concernant la nuisance olfactive et présente les  différentes  méthodes  qui  peuvent  être  mises  en  œuvre.  Dans  le  cadre  de  la surveillance des odeurs,  la nature complexe des mélanges susceptibles de générer des perceptions d’odeur orientera souvent les investigations vers la mise en place d’observatoire associant la population riveraine et/ou d’études ponctuelles à l’aide de jury de nez pour assurer la surveillance dans l’environnement des  nuisances olfactives. Le suivi dynamique des concentrations dans l’air ambiant est souvent utilisé en complément, notamment dans le cas de suivi en proximité de source émettant cette substance.

Classé cancérogène possible (groupe 2B) par l’IARC, et cancérogène de catégorie 3 par l’Union européenne (UE), le naphtalène a été identifié comme composé d’intérêt en air intérieur et a fait, à ce titre, l’objet de l’établissement de valeurs-guide par l’Agence Nationale de SEcurité Sanitaire (ANSES) en 2009 et de valeurs repères d’aide à la gestion dans l’air des espaces clos, début 2012 par le Haut Conseil de Santé Publique.Ainsi, le HCSP recommande deux valeurs pour une exposition long terme : • Une valeur repère de qualité d’air intérieur de 10 μg m-3, immédiatement applicable et respectée dans tous les bâtiments, avec un délai des actions correctives fixé à un an. • Une valeur d’action rapide de 50 μg m-3. Les actions correctives mises en oeuvre viseront à abaisser le niveau de concentration de naphtalène dans les bâtiments concernés jusqu’à une concentration inférieure à 10 μg m-3. Le délai de mise en oeuvre de ces actions correctives ne devrait pas excéder trois mois. Le HCSP rappelle également que le naphtalène doit faire l’objet d’une surveillance, non seulement en raison de ses effets sanitaires, mais également en tant qu’indicateur de l’impact de sources de pollutions importantes de l’air intérieur que sont les processus de combustion, la contamination des sols…Afin de mener à bien cette surveillance, il est indispensable de se doter de moyens métrologiques adaptés aux niveaux de concentration rencontrée, aux contraintes des environnements clos, mais également à la surveillance au regard des valeurs repère long terme. Il n’existe pas de méthodes spécifiques au naphtalène. Du fait de ses propriétés physico-chimiques, deux types de méthodes sont éventuellement applicables à l’évaluation de ses concentrations dans l’air: • Les méthodes de prélèvement utilisées pour l’étude des COV impliquant l’utilisation de tubes d’adsorbants, • Les méthodes de prélèvement utilisées pour l’étude des HAP en phase gazeuse impliquant l’utilisation de résines ou de mousses. A ce jour, seules des valeurs de gestion pour une exposition long terme ont été publiées par le HCSP, supposant ainsi des méthodes de prélèvement de longue durée. Dans ce contexte, les méthodes par diffusion représentent un bon compromis compte tenu du faible encombrement qu’elles impliquent et l’absence de nuisances sonores pour la surveillance du naphtalène en air intérieur.Plusieurs tubes passifs, commerciaux ou mis au point par des laboratoires, sont disponibles. Cependant, ils ont été relativement peu éprouvés pour la mesure du naphtalène en air intérieur (très peu de données sont disponibles) et aucune validation de ces supports de prélèvement n’a été réalisée dans cette optique.L’ensemble des tubes passifs répertoriés dans le cadre de cette étude bibliographique est destiné à une désorption chimique par solvant. Aucun n’a été dimensionné pour une désorption thermique, offrant des limites de détection plus basses que la désorption chimique. Il serait intéressant de tester la faisabilité de mise en oeuvre de ce genre de tube pour la mesure du naphtalène.Ainsi, dans une perspective de surveillance du naphtalène en air intérieur et dans le cadre de la rédaction de protocoles à cette fin, il semble indispensable de prévoir des campagnes d’intercomparaison des méthodes existantes afin d’en évaluer l’incertitude de mesure et la pertinence de leur mise en oeuvre dans le cadre d’une surveillance en air intérieur.

Classé cancérogène probable par l’IARC, omniprésent dans les environnements clos, l’acétaldéhyde est l’un des polluants majeur de l’air intérieur et va faire à ce titre l’objet de l’établissement de valeurs guide par l’Agence Nationale de SEcurité Sanitaire (ANSES) dans le courant de l’année 2013.Depuis 2007, le LCSQA-INERIS travaille sur la métrologie du formaldéhyde en air intérieur et depuis 2009 à l’évaluation des performances des moyens de mesure sur la durée d’échantillonnage préconisée par les protocoles pour sa surveillance dans les écoles et dans les crèches basés sur des mesures par tube passifs. Ainsi, depuis plus de six ans, les travaux du LCSQA ont permis l’évaluation des tubes passifs Radiello® mais également de nombreuses méthodes de mesure en continu pour la surveillance du formaldéhyde en air intérieur.Depuis 2010, les travaux du LCSQA-INERIS ont eu pour objectif d’évaluer les protocoles établis pour la surveillance du formaldéhyde dans les écoles et dans les crèches. En 2013, ces protocoles ont été évalués pour la surveillance de l’acétaldéhyde. Les tubes à diffusion radiale Radiello® ont pour ce faire été testés en chambre d’exposition à deux niveaux de concentration différents. Les nouveaux tubes passifs (cartouches DSD-DNPH, Diffusive Sampling Device-Dinitrophenylhydazyne) commercialisés par Supelco ont été évalués dans trois environnements différents : chambre d’exposition, air intérieur et air extérieur pour la mesure du formaldéhyde et de l’acétaldéhyde.Ces travaux ont permis d’établir les conclusions suivantes :Evaluation de la mise en oeuvre des protocoles écoles et crèches pour la mesure de l’acétaldéhyde - Sur la base des essais réalisés en chambre d’exposition et compte tenu des écarts obtenus avec la méthode active et la concentration théoriquement générée dans la chambre, le tube Radiello® ne semble à ce jour pas adapté à la surveillance de l’acétaldéhyde en air intérieur. Des essais supplémentaires sont nécessaires pour identifier les paramètres perturbant la mesure (définition du débit de diffusion, présence d’interférent et en particulier de formaldéhyde…) et seront proposés en 2014. - La mesure de l’acétaldéhyde sur tube actif semble perturbée par des phénomènes de compétition vis-à-vis de la réaction avec la DNPH avec le formaldéhyde, souvent plus concentré et dont la réaction est plus rapide, le carbone portant la fonction carbonyle étant plus électropositif et donc plus réceptif à l’attaque nucléophile de l’azote de la DNPH. Afin de valider cette hypothèse, des essais similaires en chambre de simulation pourront être menés en 2014 en générant l’acétaldéhyde seul, puis en mélange avec le formaldéhyde.Evaluation des tubes DSD-DNPH® - En chambre d’exposition et en air intérieur, les tubes DSD-DNPH® sont en bon accord avec les tubes Radiello, les tubes DSD-DNPH® se caractérisant néanmoins par une tendance à la sous-estimation. - Les tubes DSD-DNP® ne semblent pas adaptés à des mesures dans des conditions de concentration faible. Une modification de la méthode analytique par injection d’un volume de solution extraite plus importante pourrait améliorer les limites de quantification.Evaluation des tubes DSD-DNPH® pour la mesure de l'acétaldéhyde Les tubes DSD-DNP® ne semblent à ce jour pas adaptés à la mesure de l’acétaldéhyde, quel que soit l’environnement considéré. LISTE DES ABREVIATIONS ET ACRONYMES ANSES : Agence Nationale de SEcurité SanitaireCOV : Composés Organiques Volatils, DSD : Diffusive Sampling Device, DNPH : 2,4-DiNitroPhénylHydrazine,HCSP : Haut Conseil de Santé Publique,HPLC : High Performance Liquid Chromatography,LCSQA : Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air,IARC : International Agency for Research on Cancer,INERIS : Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques,RDM : Régulateur de Débit Massique,VGAI : Valeurs Guide Air Intérieur.