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L’objectif de cette étude est d’évaluer au laboratoire les performances de mesure d’analyseur d’ozone miniaturisé modèle 202 de 2B Technologies destiné à priori à la mesure indicative (ex. cartographie). Les tests réalisés sont basés sur ceux de l’approbation par type, en se limitant toutefois aux paramètres d’influence nous paraissant les plus sensibles pour ce type de mesure: température, humidité, tension d’alimentation et linéarité. Les analyseurs respectent largement les critères de performance décrits par la norme (NF EN 14625) pour l’influence de la température ambiante ainsi que pour la tension d’alimentation électrique. En revanche, si le critère de sensibilité à l’humidité est respecté, les écarts observés sont élevées (-9,7 ppb et -8,2 ppb pour un critère à 10 ppb au seuil d’alerte de 120 ppb). Ces derniers résultats sont vraisemblablement dus à un défaut de linéarité, notamment pour des humidités relatives élevées. En effet, si on compare ces valeurs à celles mesurées à 120 ppb sans humidité, l’écart tombe alors respectivement à 1,8 ppb et 0,1 ppb. De plus, l’un des deux appareils testés ne répond pas au critère de linéarité des essais en laboratoire pour l’approbation par type (résidu de 4,38% à 50 ppb alors que la norme demande un résidu maximal de 4% pour les concentrations différentes de zéro). Cet écart de linéarité ne remet pas en cause l’utilisation de ce type d’analyseur pour la mesure indicative. Il est toutefois recommandé de réaliser les mêmes tests de contrôle que pour les analyseurs d’ozone utilisés pour la mesure fixe et d’entreprendre les mesures correctives s’avérant nécessaires. La période de moyennage recommandée est de 5 minutes afin de s’affranchir du bruit instrumental (de l’ordre de 10 ppb sur les appareils testés). Une mise en parallèle avec des analyseurs classiques a été réalisée lors de la campagne d’intercomparaison de moyens mobiles de Lyon. Cette campagne a permis d’identifier un problème de perte totale d’étalonnage sur un des appareils et un simple décalage de zéro sur l’autre. Ainsi, pour une utilisation lors de campagnes de cartographie, un étalonnage sur site est préconisé, avant et après chaque utilisation (et ce quelque soit la durée de la campagne).

Attention : ce guide est obsolète - Une version révisée est disponible dans l'espace documentaire (rubrique Guides méthodologiques)   Le présent guide a pour objectif de fournir une aide aux utilisateurs des TEOM-FDMS (TEOM 1400 couplé à un module FDMS 8500) dans les AASQA. Il a été construit à partir des expériences de chacune des AASQA, rencontrées au cours des journées d'échange sur les TEOM-FDMS ayant eu lieu en 2008, 2009 et 2010. La rédaction de ce guide se nourrit également des échanges réalisés par le LCSQA avec les différents laboratoires européens de référence (notamment lors des réunions de l’AQUILA), le constructeur (Thermo Fisher Scientific) ainsi que le distributeur français (Ecomesure). Ce guide pour l’utilisation du TEOM-FDMS est élaboré en tenant compte de l’expérience de chacun des interlocuteurs participant à ces échanges. Il a vocation à évoluer, afin d'être remis à jour régulièrement. Toutes remarques et propositions de corrections sont les bienvenues, et peuvent être adressées directement au LCSQA (Aurélien Ustache, aurelien.ustache@ineris.fr; Olivier Favez, olivier.favez@ineris.fr). Nous observons, depuis 2007 (date de début d’utilisation des TEOM-FDMS pour la réalisation de mesures réglementaires des PM10 en France), une nette évolution dans la connaissance technique du fonctionnement de l’instrument, tant au niveau des solutions à apporter en cas de problème que des procédures à mettre en œuvre pour vérifier le fonctionnement de l'outil en routine. De ce fait, il est aujourd’hui possible de proposer cette nouvelle version du guide pour l’utilisation du TEOM-FDMS (version 2010), sous la forme d’un protocole d’assurance et de contrôle qualité des mesures en routine, qui reprend et complète les versions antérieurs. Le chapitre 2 de ce document est consacrée aux précautions à prendre lors de l’installation sur site (climatisation de la station de mesure, remplacement et optimisation de certaines pièces de l’instrument, choix des paramètres de fonctionnement d’intérêt à rapatrier au niveau du poste central). La chapitre 3 synthétise les audits et maintenances à réaliser en routine pour s’assurer de la bonne qualité des mesures. Dans cette partie, une attention particulière est notamment portée aux points névralgiques de l’instrument : étanchéité des circuits fluide, stabilité de la microbalance, dépression en amont de la pompe et efficacité du sécheur. Enfin, la dernière partie s’attache à décrire les paramètres d’intérêt à suivre en routine pour la validation des données obtenues à l’aide du TEOM-FDMS. Les modalités d'évolution de ce document sont à définir collectivement, et pourront être discutées en Commission de Suivi "Mesure des particules en suspension". Cette dernière remarque s’applique tout particulièrement aux processus de validations de données, aujourd’hui très disparates d’une AASQA à l’autre.

Le phénomène de dégradation des HAP par les divers agents oxydants présents dans l’air ambiant peut non seulement survenir à l’échelle de l’atmosphère mais également se poursuivre lors du prélèvement. Ce constat est particulièrement vrai pour le benzo[a]pyrène (B[a]P) dont la grande réactivité avec l’ozone peut induire une sous-estimation de sa concentration dans l’air. Dès lors, afin de palier à cet artefact de mesure négatif, des dispositifs appelés « denuders » ou « scrubbers » ont été conçus pour piéger l’ozone en amont du filtre à particules. Le présent rapport rassemble plusieurs campagnes de mesure entreprises entre 2004 et 2008 et pour lesquelles différents préleveurs traditionnels (haut et bas débit) ont fonctionné en parallèle avec et sans denuder à ozone. L’analyse des HAP par le LCSQA a été effectuée par chromatographie liquide à haute performance en phase inverse avec détection fluorimétrique. Les campagnes de mesures ont révélé des pertes en B[a]P pour les préleveurs non muni de denuder pouvant varier de 20 % à 60 % selon les sites et les conditions de prélèvement, conformément à ce qui avait été précédemment indiqué par plusieurs études européennes. L’influence des conditions de prélèvement sur le phénomène de dégradation du B[a]P est complexe et semble faire intervenir différents paramètres tels que notamment les concentrations en ozone et en B[a]P, l’efficacité du denuder et les conditions climatiques.

 

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 qualité 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.Une 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.L'estimation des incertitudes sur les mesurages automatiques de SO2, NO, NO2, NOx, O3 et CO réalisés sur site fait l'objet d'un fascicule de documentation AFNOR FD X 43-070-2 (cf. ci-dessus).Cependant, un retour d’expérience des AASQA et les sessions de formation organisées en 2008 et 2009 ont montré que certains points méritaient d’être plus détaillés pour que les AASQA puissent dérouler de façon autonome l’ensemble du calcul d’incertitude. Un guide de "recommandations techniques pour la mise en oeuvre de la partie 2 du guide d'estimation des incertitudes portant sur les mesurages automatiques de SO2, NO, NO2, NOx, O3 et CO réalisés sur site" complémentaire au fascicule de documentation AFNOR FD X 43-070-2 a donc été rédigé en 2009 par un sous-groupe de travail du GT "Incertitude" composé d'AIRPARIF, d'ATMO Franche Comté, d'ATMO PC et du LCSQA. Les objectifs de ce document sont d'apporter des recommandations basées sur le retour d’expérience sur : les essais à effectuer pour obtenir les données nécessaires à l'estimation de l'incertitude sur ces différentes contributions (modes opératoires), le traitement statistique des données associées, les données à utiliser concernant les caractéristiques métrologiques des analyseurs (valeurs tirées des rapports d’approbation de type disponibles), des plages de variation des paramètres d’influence sur la mesure (exemple : tension électrique d’alimentation). Ce document est finalisé et fait l'objet du rapport 5/5 intitulé "Rédaction de guides pratiques de calcul d’incertitude et formation des AASQA - XXX" de novembre 2010.  

En tant que Laboratoire de Référence dans le domaine de la Qualité de l’Air notifié par le Ministère en charge de l’environnement, le LCSQA joue un rôle actif dans les instances  normatives  et  réglementaires  nationales  et  européennes,  lui  permettant d’assurer  son  action  d’expertise  au  niveau  national  concernant  l’application  des directives. Sur le plan normatif, dans le cadre du processus de révision de normes EN  existantes  ou  lors  de  l’élaboration  de  nouvelles normes par le CEN, l’action du LCSQA  s’effectue  à  deux  niveaux  (en  Commission  AFNOR  X43D  « Air  ambiant » dont le LCSQA assure la présidence et dans les Comités de Suivi concernés tels que la Commission de Suivi « Particules en Suspension »). Une valorisation des travaux du LCSQA est effectuée au travers de la participation aux  divers  workshops  et  groupes  de  travail  européens  et  nationaux  en  vue  de l’application de la réglementation européenne sur le territoire.L’objectif est d’assurer une présence active de la France lors de la préparation des normes,  la  participation  d’experts  français  aux  groupes  de  travail  européens  et internationaux est donc indispensable. Par ailleurs, l’association des laboratoires de référence AQUILA ainsi que le comité d’experts sur les modèles (FAIRMODE -Forum for AIR quality MODElling), se révèle un bon moyen de défendre la position française auprès de la DG Environnement, et le LCSQA doit y être actif.

La pollution de l’air pose un problème depuis plusieurs siècles. Il y a longtemps que la présence dans l’atmosphère de fumées, de cendres, de gaz sulfureux et d’autres produits de simple combustion est considérée comme une nuisance.Ces dernières années, divers facteurs tels que les évènements dramatiques qui sont à l’origine du décès de plusieurs milliers de personnes (catastrophes de Donora en 1948 et de Londres en 1952), les problèmes de la pollution de l’air à Los Angeles, unique en son genre, mais dont les résonances sont vastes, le développement de l’industrie, le perfectionnement de la science et des techniques, le souci du public pour les effets chroniques de la pollution de l’air…ont accéléré le problème de la qualité de l’air respiré et ont conduit la communauté scientifique à prendre conscience des effets néfastes de la pollution atmosphérique sur la santé. Depuis ces 30 dernières années, de nombreuses études épidémiologiques réalisées dans différentes parties urbanisées du monde ont montré l'existence de liens entre les niveaux de polluants couramment mesurés dans l'air urbain et la santé des populations en termes de mortalité, d'hospitalisation, de consultations médicales... Ces études mettent en évidence des liens entre les teneurs en polluants gazeux et particulaires ambiants et la mortalité, et cela même pour des niveaux inférieurs aux seuils réglementaires en vigueur. De plus, elles montrent que deux types d’effets sanitaires peuvent être attribués à la pollution atmosphérique : des effets à court terme, pour lesquels l’effet sanitaire se produit dans les jours suivant l’exposition et des effets à long terme, qui font suite à une exposition chronique et se produisent au bout de plusieurs années. De ce fait, l'impact de la pollution atmosphérique sur la santé de l'homme est à présent au premier rang des préoccupations de la population : ceci est d’ailleurs confirmé par les sondages et les études d'opinion et se traduit par de nombreuses manifestations nationales et internationales centrées sur les problèmes d'environnement. Cette prise de conscience des problèmes causés par la pollution atmosphérique se manifeste désormais par une demande accrue d'informations. Pour répondre à cette attente de la population, de la communauté scientifique, des pouvoirs publics…, il est indispensable de disposer d'un outil d'évaluation objective et pertinente de la qualité de l'air qui puisse être capable d'informer des situations critiques de pollution, de révéler les mécanismes qui les gouvernent, d'orienter et d'accompagner les actions de réduction. La pertinence et les performances d'un tel dispositif de surveillance de l'air reposent sur la représentativité et la qualité des informations obtenues par rapport à la réalité des situations de pollution et leurs impacts possibles.