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Le rapport Normalisation 2016 fait état des principales activités dans lesquelles le LCSQA s'est impliqué au niveau national et européen. Au niveau normatif européen, les GT et Comités en activité impliquent 15 experts membres du LCSQA. Les principales informations pour l’année 2016 sont les suivantes : sur le plan de la réglementation européenne, si 2016 est une année de transition suite à la directive 2015/1480 amendant légèrement les 2 Directives « qualité de l’air » de 2004 et 2008, il est prévu une évaluation de l’application de ces textes à partir de 2017 sur laquelle il conviendra d’être vigilant si la France veut être force de proposition s’agissant de la normalisation, tant européenne que nationale, 2016 est une année où le processus de révision de texte a été relativement actif avec pas moins de 13 textes parus ou dont la sortie est attendue avant fin 2017. Il convient de rappeler que le processus de sortie de normes EN (révision ou nouveau texte) est en cours d’accélération. Si l’enjeu reste la correcte application des référentiels nécessitant un travail collaboratif au sein du Dispositif National de Surveillance de la Qualité de l’Air, dont les acteurs spécifiques sont les Commissions de Suivi, il conviendra d’être particulièrement attentif aux textes, tant à l’état de projet au sein d’un GT que lors de l’enquête technique car en cas d’absence de commentaires, la parution du texte normatif peut être très rapide. Par conséquence, les principaux enjeux sont le suivi de l’évolution du référentiel normatif et de son implication dans les textes réglementaires. L’exemple type est la prochaine sortie de la norme sur le mesurage de la concentration massique de fractions de particules (PM10, PM2.5) par méthode automatique. Sous réserve de sa mention dans un texte réglementaire (national ou européen), cette norme va conditionner les actions qu’un Etat Membre devra assurer pour non seulement assurer le bon fonctionnement au quotidien d’un instrument utilisé à des fins de rapportage réglementaire (règles de QA/QC), mais également pour suivre le statut de « méthode équivalente » qu’il aura octroyé à cet appareillage. Avec le développement de nouvelles technologies, la logique adoptée actuellement pour la concentration massique des PM risque d’être reprise pour d’autres polluants réglementés la rapidité de « mise sous normalisation » des nouveaux outils d’évaluation de la qualité (micro-capteurs, outils numériques) à concilier avec la nécessité de maîtriser ces nouveaux systèmes dont la montée en puissance se traduit par une arrivée massive sur le marché.

Programme CARA Ce rapport synthétise les résultats obtenus à partir des appareils de mesure automatiques des particules et ceux obtenus par l'analyse chimique des filtres prélevés durant l'épisode de décembre 2016.   Ce document agrège les observations réalisées dans le cadre du programme CARA pour l’étude des épisodes de pollution ayant touché la métropole au cours des trois premières semaines de décembre 2016. Il reprend pour partie les données obtenues à l’aide d’analyseurs automatiques de la composition chimique des PM et présentées au travers de 3 notes techniques diffusées au fil de l’eau, ainsi que les résultats issus de l’analyse chimique de filtres prélevés entre le 29/11 et le 18/12/2016. Comme observé précédemment, en particulier en décembre 2013, ces épisodes de début d’hiver se sont développés lors de situations météorologiques stables (régime anticyclonique) propices à l’accumulation des polluants. Les faibles températures conduisent à une importante utilisation du chauffage résidentiel. Cette conjonction induit une forte teneur en matière carbonée dans les particules. Malgré le caractère global des conditions météorologiques, des spécificités locales expliquent de fortes variations observées d’une station de mesure à l’autre, et d’une région à une autre. Les résultats issus des analyses chimiques sur filtres confirment ceux issus des mesures automatiques, convergeant vers une influence majeure des émissions de combustion de biomasse (chauffage domestique) sur les niveaux de particules mesurés. Les émissions primaires liées au transport routier contribuent en second lieu aux fortes concentrations de particules carbonées mesurées sur chacun des sites de fond urbain étudiés. Enfin, et dans une moindre mesure, une contribution de nitrate d’ammonium, formé via des mécanismes photochimiques, est également observée sur le nord et l’est de la France. Les mesures d’isotopes stables de l’azote réalisées sur filtres suggèrent que l’ammonium présent au sein de ces particules est majoritairement issu de processus de combustion (dont le transport routier), lors des épisodes étudiés ici.

Afin de distinguer et quantifier les sources des HAP particulaires, l’apport du couplage du modèle aethalomètre (mesure du black carbon, BC) avec les données de mesures des HAP particulaires au sein d’un modèle source -récepteur du type PMF (Positive Matrix Factorization) a été évalué. particulaires. Deux sites d’études ont été investigués comprenant un site de fond urbain, Talence, et un site de fond régional, SIRTA (25 km au sud -ouest de Paris). Les mesures de BC, HAP et PM10 ont été réalisées durant une année sur ces deux sites. En complément, une caractérisation étendue de la composition chimique des PM10 a été réalisée sur le site du SIRTA. L’analyse PMF a été réalisée de façon simplifiée avec seuls BC, HAP et PM10 comme données d’entrée sur les deux sites, et sur le jeu étendu de données chimique des PM du SIRTA (PMF « étendu ») en complément et comme point de comparaison de l’approche PMF « simplifiée ». Le modèle « simplifié » permet de distinguer 3 facteurs correspondant à 3 sources de HAP particulaires. La combustion de biomasse apparait comme source majoritaire, représentant environ 85%, sur chacun de deux sites étudiés. La contribution de la source « combustion d’hydrocarbures » (trafic préférentiellement) est assez limitée notamment dans le cas du site de Talence, site très fortement impacté par la combustion de biomasse. Le modèle PMF « étendu » appliqué au SIRTA, met en avant 5 sources de HAP en lien avec les sources de PM : combustion de biomasse (50%), les poussières et remise en suspension (23%), le nitrate enrichi (15%), sels marins anthropisés (7%) et combustion d’hydrocarbures (3%). La source majoritaire de HAP au SIRTA est dans ce cas la combustion de biomasse mais avec une contribution de 50%. Une part significative des HAP particulaires semble transportée ou associée à des sources d’influence à échelle régionale avec les sources « nitrate enrichi » (probablement lié au trafic « éloigné ») et « sel marin anthropisé ». Le modèle « simplifié » ne permet donc qu’une détermination qualitative des sources des HAP. Son utilisation ne considérant que 3 facteurs, il ne permet pas de visualiser la contribution des sources autres que la combustion de biomasse et la combustion d’hydrocarbures et donc de retranscrire une influence plus régionale des sources de HAP et leur transport.

  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.

Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) sont des agents carcinogènes génotoxiques pour l’homme et leurs effets sur la santé sont principalement dus aux concentrations retrouvées dans l’air ambiant, et en particulier sur les particules. C’est pourquoi la directive 2004/107/CE a établi la nécessité d’améliorer la surveillance et l’évaluation de la qualité de l’air, en introduisant le suivi des HAP et plus particulièrement du benzo(a)pyrène (B[a]P). Cette surveillance des HAP implique deux étapes : des prélèvements d'air ambiant sur filtres effectués par les Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l'Air (AASQA) et l'analyse de ces prélèvements en laboratoire afin de déterminer les concentrations de HAP. La pertinence d'un tel dispositif de surveillance de l'air repose sur la qualité des informations obtenues. Elle peut être garantie de façon pérenne en développant des processus de quantification impliquant un raccordement des mesures réalisées par les AASQA à un même étalon de référence détenu par un laboratoire de référence. Cette procédure permet d'assurer la traçabilité des mesures réalisées sur site et de comparer les mesures effectuées par l’ensemble des AASQA dans le temps et dans l'espace. Dans le cas des analyses en laboratoire, le LCSQA-LNE a, entre autres, pour objectif d'établir la traçabilité métrologique des résultats d'analyse en développant des matériaux de référence certifiés (MRC) caractérisés avec des méthodes de référence primaires : l'utilisation de ces MRC lors des analyses en laboratoire permet de s'assurer de la justesse et de la fidélité des résultats, et de valider la méthode d’analyse. Une synthèse bibliographique sur les MRC de HAP a été réalisée en 2006 et a permis de mettre en évidence que les références de certains MRC disparaissent des catalogues et de montrer que seulement deux types de MRC dans les particules étaient disponibles : un pour l’analyse des particules diesel et l’autre pour l’analyse de poussières dans les habitations. Mais, ces matériaux proposés ne sont pas représentatifs des particules prélevées dans l’air ambiant.   C'est pourquoi le LCSQA-LNE a proposé de développer un MRC adapté à la problématique de la mesure des HAP dans l'air ambiant qui se présentera sous la forme de particules dopées avec des HAP déposées sur des filtres.   La production d'un tel MRC comprend plusieurs phases : ·         Le développement de la méthode d'analyse permettant de caractériser le MRC. ·         La préparation du MRC (mise au point de la méthode de dopage de particules avec les HAP et détermination du mode d’impactage des particules sur le filtre). ·         L’étude d’homogénéité et de stabilité dans le temps du MRC.   La méthode d’analyse des HAP dans les particules par ASE (Accelerated solvent extraction) ayant été finalisée et validée en 2010, il a été entrepris de travailler sur le développement du MRC en 2011 (phases 2 et 3).   Des recherches ont été entreprises concernant la deuxième étape du développement du MRC à savoir sur la nature des particules à doper. Après de nombreux contacts avec les fabricants et la réalisation d'une étude bibliographique, il a été décidé de travailler sur des cendres d’incinération de déchets urbains et/ou industriels. Une fois ce choix de particules effectué, le LCSQA-LNE a réalisé des essais préliminaires qui ont permis d’aboutir à une méthode optimisée de préparation des matériaux de référence :   1.     Dopage des particules avec un mélange liquide des 8 HAP étudiés, 2.     Tamisage des particules dopées pour garantir l’homogénéité après le dopage, 3.     Impactage de 15 mg de cendres dopées sur filtre par « écrasement ».     Ces essais ayant permis de développer une méthode robuste de préparation des matériaux de référence, un lot de 38 filtres a été préparé pour pouvoir entreprendre la troisième étape de l’étude et effectuer des essais d’homogénéité et de stabilité, étapes clés dans le cadre du développement de nouveaux matériaux de référence. Ces essais en cours de réalisation permettront de juger le matériau de référencesur son degré d’homogénéité et sa stabilité dans le temps (moyen et long terme).   En 2012, il est prévu d’envoyer un filtre à l’INERIS pour analyse afin de comparer nos résultats. La dernière étape consistera en la rédaction des procédures et fonds de calcul liés à la fabrication du matériau de référence de HAP.

  Référentiel technique national 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 1er février 2017. Mise en application : à la parution de l'arrêté relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l'air (22/04/2017).     Stations et points de mesure : formulaire descriptif station et demande ouverture/fermeture de point : Les documents ci-après sont à télécharger et à retourner complétés au LCSQA à lcsqa-referentielsurveillance@ineris.fr Télécharger les fichiers "Stations et points de mesure : formulaire descriptif station et demande ouverture/fermeture de point" (formulaire descriptif station, procédures "Gestion du référentiel - stations et points de prélèvements - de mesure de la qualité de l'air" et "Instruction d'un dossier station")   Consacré exclusivement aux stations de mesure et aux points de prélèvement associés, ce guide tient compte de l’évolution du contexte législatif et normatif, l’objectif étant de disposer d’un référentiel national sur la macro et la micro-implantation des points de mesure qui soit conforme aux exigences et aux recommandations des textes européens en vigueur ainsi qu’aux contraintes techniques issues des normes émises par le Comité Européen de Normalisation (CEN). Le référentiel ainsi établi comporte les différents éléments suivants : une série de définitions nécessaires à la bonne compréhension du guide, les éléments descriptifs d’une station de mesure, la classification et la représentativité des stations, caractéristiques essentielles pour l’interprétation et la comparaison des mesures, des recommandations pratiques sur la conception des stations et l’implantation des points de prélèvement.  

  Référentiel technique national Ce document 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. "Guide méthodologique pour la surveillance des PM10 et PM2,5 par TEOM-FDMS dans l’air ambiant" : Il est une mise à jour du guide paru en 2013. Ce guide a été approuvé en CPS (comité de pilotage de la surveillance) du 1er février 2017. Mise en application : immédiate.     Ce guide se conçoit comme le référentiel français en termes d’exigences de qualité des données obtenues par TEOM-FDMS sur l’ensemble du territoire pour la surveillance des PM10 et PM2,5 comme préconisé par l’arrêté du 21 octobre 2010 relatif aux modalités de surveillance de la qualité de l'air et à l'information du public. Ce guide a pour objectif principal de rappeler les exigences minimales en matière de contrôles et assurances qualités (AQ/CQ) à respecter pour garantir une mesure fiable par TEOM-FDMS de la matière particulaire (PM) dans l’air ambiant au sein du dispositif français de surveillance de la qualité de l’air. Les critères AQ/CQ définis dans ce guide, en concertation avec les AASQA, respectent les exigences de la norme pr_NF EN 16450 « Air ambiant — Systèmes automatisés de mesurage de la concentration de matière particulaire (PM10 ; PM2,5) » élaborée par le comité technique CEN/TC 264 et actuellement à l’état de projet dont la publication est prévue pour la fin d’année 2016, début d’année 2017. Il incombe à chaque AASQA de mettre en œuvre ces critères AQ/CQ et ces exigences selon la périodicité indiquée, de les documenter et de mettre en place les actions correctives adéquates en cas de non-respect des exigences minimales. De son côté, le LCSQA continuera son travail de centralisation des retours d’expérience AASQA et de synthèse des problèmes rencontrés et solutions trouvées au travers de rapports annuels et/ou de son site internet. Dans l’ensemble du guide, sauf mention contraire, les exigences en matière de contrôle et d’assurance qualité indiquées concernent tous les types de TEOM-FDMS (i.e. type 8500, 1405F et 1405DF). En complément : Lire le guide de dépannage "suivi et optimisation de l'utilisation des TEOM-FDMS" (2014)

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.

  Le LCSQA a un rôle d’expertise dans le processus de vérification de la conformité technique des appareils utilisés par les AASQA pour la surveillance réglementaire de la qualité de l’air. Suite à l’étude du dossier technique remis par le porteur de la demande (constructeur ou distributeur), l’avis technique émis par le LCSQA et examiné par la Commission de Suivi concernée permet au MEDDE d’entériner ou non la conformité technique des appareillages expertisés. S’agissant de la mesure réglementaire de la concentration massique des PM10 et PM2.5, ont été étudiés en 2016 les dossiers des appareils suivants : l’analyseur automatique modèle FIDAS 200 de la société PALAS (représentée par la société ADDAIR), l’analyseur automatique modèle MP101M nouvelle version modifiée de la société Environnement SA, le préleveur à bas débit modèle PNS-18T de la société DERENDA (représentée par la société ECOMESURE). Concernant la mesure réglementaire de la concentration massique en polluants gazeux, ont été étudiés en 2016 les dossiers des appareils suivants : l’analyseur automatique d’ozone modèle O3 42e de la société Environnement SA, l’analyseur automatique de dioxyde de soufre modèle AF 22e de la société Environnement SA, l’analyseur automatique de monoxyde de carbone modèle CO 12e de la société Environnement SA, l’analyseur automatique de dioxyde d’azote modèle T500U de la société TAPI (représentée par la société ENVICONTROL).

Note Annexe technique au rapport LCSQA 2014 : estimation de l’exposition des populations aux dépassements de seuils réglementaires - Interpolation des sorties de modèles urbains par krigeage avec dérive polynomiale Cette annexe complète le rapport de 2014 intitulé Estimation des populations exposées aux dépassements de seuils réglementaires - Echelle urbaine. Dans ce rapport, sont comparés différents interpolateurs linéaires permettant de cartographier les concentrations à partir de résultats de modélisation urbaine : l’interpolateur linéaire classique, l’interpolateur de Delaunay et le krigeage ordinaire. Les scores obtenus ont montré le comportement satisfaisant des deux premières méthodes, la troisième, dans sa configuration usuelle, n’étant pas adaptée aux caractéristiques des données en milieu urbain. Des développements ont été réalisés en 2015 par le LCSQA pour construire un interpolateur des sorties de modèles urbains plus performant que les interpolateurs linéaires précédemment étudiés. La méthode développée permet de prendre en compte l’intégralité du cadastre des émissions routières via la caractérisation de la décroissance exponentielle des concentrations perpendiculairement aux axes routiers. La décomposition en série entière de la fonction exponentielle permet de se ramener à une dérive externe polynomiale qui est alors introduite dans un krigeage. Les cartographies et les scores sont fortement améliorés. Télécharger le rapport 2014 "Estimation des populations exposées aux dépassements de seuils réglementaires - Echelle urbaine"