Recherche pour LNE

L'objectif est de maintenir un bon niveau de performances métrologiques pour les étalons de référence SO2, NO, NO2, CO, O3 et BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes) utilisés pour titrer les étalons des AASQA, afin de pouvoir continuer à produire des prestations de qualité et de développer des étalons de référence pour de nouveaux polluants. La première partie a consisté à faire une synthèse des actions menées pour maintenir l'ensemble des étalons de référence afin de pouvoir réaliser les étalonnages prévus dans l’étude « Maintien de la chaîne nationale de traçabilité métrologique » de décembre 2019. La deuxième partie a porté sur l’amélioration de la méthode de fabrication gravimétrique des mélanges gazeux de référence en bouteille. Pour les composés NO, CO et BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), les étalons de référence sont des mélanges gazeux de référence en bouteille (quelques µmol/mol à quelques centaines de µmol/mol) appelés également Matériaux de Référence Certifiés (MRC) qui sont préparés par le LCSQA-LNE par la méthode gravimétrique selon la norme ISO 6142-1 : ces mélanges gazeux sont ensuite dilués par voie dynamique pour étalonner les mélanges gazeux utilisés par les AASQA. La rampe de fabrication utilisée par le LCSQA-LNE ayant été mise en place il y a une vingtaine d’années, il devenait nécessaire de la remplacer par un système plus performant (changement des capteurs de pression, ciblage de la masse avec une balance…), afin d’améliorer la qualité des mélanges gazeux de référence et de diminuer le temps de fabrication. L’objectif de cette étude était donc de développer et de valider une nouvelle rampe de fabrication des mélanges gazeux de référence. Fin 2017, un schéma d’une nouvelle rampe a été réalisé (filtration, ciblage, alimentation en gaz purs…). Au cours de l’année 2018, de nombreuses discussions ont eu lieu avec le fournisseur pour affiner le schéma de la rampe de fabrication, le cahier des charges ainsi que le devis. La nouvelle rampe pour la production de matériaux de références certifiés a été réceptionnée en juin 2019 au LCSQA-LNE. Elle est flexible d’utilisation avec quatre arrivées de gaz azote et quatre d’air permettant un remplissage en pression des bouteilles plus aisé, une possibilité d’injecter les composés liquides purs, avec une voie dédiée à l’injection des mélanges gazeux ayant des fractions molaires élevées. Les raccords sont en VCR avec des traitements de surface Sulfinert® afin de limiter au maximum les adsorptions des molécules d’intérêt. La mise en place de deux filtres SAES GETTERS® (un pour l’azote et un pour l’air) sur la rampe permet d’obtenir des fractions molaires d’impuretés (vapeur d’eau, oxygène…) très faibles (quelques nmol/mol) limitant ainsi les réactions parasites de ces impuretés avec les molécules d’intérêt (ex : réaction entre NO et O2 ; réaction de NO2 avec H2O). L’instrumentation de la rampe avec un analyseur de vapeur d’eau (CRDS HALO KA) permet de suivre le niveau de vapeur d’eau en continu et de pouvoir produire des MRC lorsque la fraction molaire mesurée de vapeur d’eau est suffisamment faible pour éliminer toute réaction non désirée. Elle a été ensuite optimisée notamment en changeant certaines vannes défectueuses ou inadaptées à notre utilisation. Six mélanges gazeux ont été produits avec cette nouvelle rampe et ont été analysés par rapport à d’autres MRC (laboratoire national de métrologie en Angleterre - NPL). Les essais ont démontré la justesse des mélanges gazeux préparés, validant ainsi dans son ensemble la rampe de production des MRC. Les résultats obtenus au cours de cette étude montrent donc que la nouvelle rampe de fabrication des MRC du LCSQA-LNE est opérationnelle, fonctionnelle et exempte de fuites. Elle sera utilisée à l’avenir pour la fabrication des mélanges gazeux nécessaires pour le raccordement des étalons des AASQA (cf. Rapport LCSQA « Maintien de la chaîne nationale de traçabilité métrologique » de décembre 2019).

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 (4 ème directive fille) 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 '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. De plus, ces MRC peuvent également être pris comme  échantillons  lors  d'essais  inter  laboratoires  afin  de pouvoir  disposer  de  valeurs  de référence et non de valeurs consensuelles comme la moyenne des participants par exemple. 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 : ceci est  le  cas  des  MRC  de  particules  dans  l’air  qui  sont  rarement  renouvelés,  contrairement  à d'autres matrices comme les sédiments et les biotes. De  plus,  il  a  été  montré  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.   La production d'un tel MRC comprend plusieurs phases : Le  développement  de  la  méthode  d'analyse  permettant  de  caractériser  le  MRC.  Elle comprend  plusieurs  étapes :  une  extraction  des  HAP  de  la  matrice,  une  purification  de l’extrait, une séparation des composés et leur détection. L'étape la plus délicate et qui est source  prépondérante d’incertitudes est liée à  l’extraction. La mise au point de la méthode de dopage de particules avec les HAP. L’étude d’homogénéité et de stabilité du lot de particules. L’étude du mode d’impact des particules sur le filtre. L'étude  commencée  en  2009  et  poursuivie  en  2010  a  porté  sur  l'optimisation  de  l'étape d'extraction qui est une des étapes les plus délicates du processus d’analyse des HAP. Les  essais  ont  consisté  à  étudier  un  grand  nombre  de  paramètres  afin  d'obtenir  des rendements d’extraction maximaux. Les différents paramètres testés ont été les suivants : la température d’extraction, le type de solvant d’extraction, le type de matrice de remplissage… Mais également le type de composés marqués à utiliser pour la dilution isotopique : en effet, il a  été  montré  que  l’utilisation  de  composés  marqués 13 C  étaient  préférables  aux  composés marqués au deutérium.   Le LCSQA-LNE a souhaité analysé des extraits et des filtres lors de l’essai interlaboratoire organisé par le LCSQA-INERIS en 2010 afin de tester la méthode sur des échantillons réels préparés  par  le  LCSQA-INERIS.  Les  résultats  obtenus  par  le  LCSQA-LNE  sont  cohérents avec  ceux  obtenus  par  l'ensemble  des  participants  quelque  soit  le  HAP  et  le  niveau  de concentration, ce qui a permis de valider la méthode d’extraction et d'analyse des HAP dans les particules finalisées en 2010 par le LCSQA-LNE.   En conclusion, l'ensemble des essais réalisés par le LCSQA-LNE depuis 3 ans pour optimiser les  différents  processus  a  permis  au  LCSQA-LNE  de  développer  une  méthode  d’extraction ASE  et  une  méthode  d’analyse  CG/SM  fiables,  reproductibles  et  validées.  Une  grande importance a été portée sur le développement de la méthode d'analyse dans le but de réduire au maximum les incertitudes sur les concentrations des HAP dans le MRC.   Par   ailleurs,   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 un mélange de particules synthétiques donc la composition se rapproche le plus de celle des particules réelles.   En 2011, le LCSQA-LNE propose de poursuivre le développement  des MRC pour les HAP de la façon suivante : Réalisation  d'un  système  modèle  constitué  de  particules  « réelles »  à  base  de  silice, carbone, alumine…, Finalisation des paramètres de dopage : solvant, durée de contact, homogénéisation, Dopage des particules avec des HAP, Impaction des particules dopées sur des filtres, Début de l’étude de stabilité.

L'objectif de cette étude était d’organiser une comparaison interlaboratoires afin de tester l’aptitude des laboratoires à analyser différents types de tubes (passifs et actifs) susceptibles d’être utilisés par les AASQA pour effectuer leurs prélèvements, à partir de leur propre méthode d’analyse. Cette comparaison interlaboratoires était constituée de trois parties : Analyse de tubes (Carbopack X, Carbograph 4) chargés en actif par le LNE en benzène, toluène, éthylbenzène, m-xylène et o-xylène par voie gazeuse à partir d’un mélange gazeux de référence du LNE, Analyse de tubes Radiello (Carbograph 4) chargés par l’INERIS sur site par prélèvement passif, Analyse de tubes (Carbopack X) chargés par l’INERIS par prélèvement actif sur site à l’aide d’un système de dopage « pieuvre ». Les résultats de la comparaison interlaboratoires portant sur l’analyse des tubes chargés par le LNE montrent que sur les sept laboratoires participants, cinq d’entre eux (A, C, E, F et G) obtiennent des résultats satisfaisants pour tous les composés sur les deux adsorbants (Carbograph 4 et Carbopack X). Les deux autres laboratoires (B et D) présentent des résultats souvent sous-estimés et dispersés. Le laboratoire B sous-estime les masses chargées de l’ordre de 20 % en m-xylène, de 10 % pour les autres composés, et présente des résultats très dispersés en toluène (écarts relatifs compris entre – 13 et 62 %), et ce quel que soit l’adsorbant (Carbopack X ou Carbograph 4). Selon le calcul des écarts normalisés, les résultats sont satisfaisants pour l’analyse du benzène, de l’éthylbenzène et de l’o-xylène, un peu plus nuancés pour le toluène et le m-xylène.  Le laboratoire D montre des résultats dispersés (écarts relatifs aussi bien positifs que négatifs) et globalement sous-estimés pour la majorité des composés sur les deux adsorbants. Le composé m-xylène est particulièrement sous-estimé avec un écart relatif d’environ – 70  % et un écart normalisé de – 12. A partir du calcul des écarts normalisés, l’analyse du benzène peut être jugée comme juste, de même que l’o-xylène. Cela n’est pas le cas pour le toluène, l’éthylbenzène et le m-xylène. Les résultats de la comparaison interlaboratoires portant sur l’analyse des tubes chargés par l’INERISmontrent que sur les septlaboratoires participants, cinq d’entre eux (A, C, E, F et G) obtiennent des résultats satisfaisants pour tous les composés sur les deux adsorbants (Radiello 145 et Carbopack X). Quelques tubes ont cependant des résultats discutables. Etant donné que ces mêmes laboratoires ont fourni des résultats justes lors de la comparaison avec les tubes chargés par le LNE, cela nous laisse penser que ces erreurs ne proviennent pas d’un problème analytique mais sont liées au chargement du tube en lui-même. En effet, le chargement sur site est une méthode de chargement moins reproductible que le chargement actif par voie gazeuse mis en place par le LNE. Le laboratoire B présente des résultats globalement satisfaisants sur l’adsorbant Radiello 145 chargés sur site en passif, mais non satisfaisants pour ceux prélevés en actif sur l’adsorbant Carbopack X. Une forte sous-estimation des masses est constatée pour tous les composés. Le laboratoire D obtient des résultats plus contrastés selon les composés et l’adsorbant. Par exemple le toluène est analysé de façon juste uniquement sur l’adsorbant Carbopack X ; le benzène et l’éthylbenzène sont analysés de façon juste uniquement sur l’adsorbant Radiello 145 ; l’o-xylène quant à lui est bien estimé sur les deux adsorbants. De plus, une très forte sous-estimation est toujours rencontrée pour le m+p-xylène. Cela laisse penser à un problème d’identification du pic ou un mauvais étalonnage.

En 1996, sous l’impulsion du Ministère chargé de l'Environnement (MEEM), un dispositif appelé « chaîne nationale d’étalonnage » a été conçu et mis en place afin de garantir, sur le long terme, la cohérence des mesures réalisées dans le cadre de la surveillance de la qualité de l’air pour les principaux polluants atmosphériques gazeux réglementés. Ce dispositif a pour objectif d’assurer la traçabilité des mesures de la pollution atmosphérique en raccordant les mesures effectuées dans les stations de surveillance à des étalons de référence spécifiques par le biais d’une chaîne ininterrompue de comparaisons appelée « chaîne d’étalonnage ». Compte tenu du nombre élevé d’Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l'Air (AASQA), il était peu raisonnable d’envisager un raccordement direct de l'ensemble des analyseurs de gaz des stations de mesure aux étalons de référence nationaux, malgré les avantages métrologiques évidents de cette procédure. Pour pallier cette difficulté, il a été décidé de mettre en place des procédures de raccordement intermédiaires gérées par un nombre restreint de laboratoires d’étalonnage régionaux ou pluri-régionaux (appelés également niveaux 2) choisis parmi les acteurs du dispositif de surveillance de la qualité de l'air (AASQA et LCSQA-MD). Par conséquent, ces chaînes nationales d’étalonnage sont constituées de 3 niveaux : le LCSQA-LNE en tant que Niveau 1, des laboratoires d’étalonnage inter-régionaux (au nombre de 8) en tant que Niveau 2 et les stations de mesures en tant que Niveau 3. Dans le cadre de ces chaînes nationales d’étalonnage, le LCSQA-LNE raccorde tous les 3 mois les étalons de dioxyde de soufre (SO2), d’oxydes d'azote (NO/NOx), d'ozone (O3), de monoxyde de carbone (CO) et de dioxyde d’azote (NO2) de chaque laboratoire d’étalonnage. De plus, depuis plusieurs années, le LCSQA-LNE raccorde directement les étalons de benzène, toluène, éthylbenzène et o,m,p-xylène (BTEX) de l’ensemble des AASQA, car au vu du nombre relativement faible de bouteilles de BTEX utilisées par les AASQA, il a été décidé en concertation avec le MEEM qu’il n’était pas nécessaire de créer une chaîne d’étalonnage à 3 niveaux. Un tableau de synthèse résume en page 7 du rapport les étalonnages effectués depuis 2006 par le LCSQA-LNE pour les différents acteurs du dispositif de surveillance de la qualité de l’air (AASQA, LCSQA-INERIS et LCSQA-MD), tous polluants confondus (NO/NOx, NO2, SO2, O3, CO, BTEX et Air zéro). Ce rapport fait également la synthèse des problèmes techniques rencontrés en 2016 par le LCSQA-LNE lors des raccordements des polluants gazeux.

La détermination sélective des polluants atmosphériques dans les phases gazeuse et particulaire apparaît comme d’un grand intérêt pour la compréhension et l’interprétation de la chimie de l’atmosphère et des modes de transfert des polluants. Parmi les polluants gazeux azotés, l’ammoniac NH3 est le troisième composé le plus abondant dans l’atmosphère après le diazote N2 et le monoxyde d’azote NO. Par ailleurs, l’ion ammonium NH4+ (associé aux sulfates SO42-, nitrates NO3- ou chlorures Cl-), présent en quantité non négligeable dans les dépôts atmosphériques mais aussi dans la fraction particulaire, est issu principalement de la transformation de l’ammoniac NH3. Ces dépôts d’espèces azotées sous forme de retombées sèches ou humides (précipitations) présentent outre l’impact sanitaire, un rôle important dans les processus d’eutrophisation et d’acidification des sols et donc un impact sur les écosystèmes. Une des difficultés du suivi de l'évolution à long terme des niveaux de ce polluant réside dans la connaissance partielle des sources d'ammoniac liées essentiellement aux activités agricoles (élevage, culture). L'ammoniac est le plus mal connu des polluants cités dans la Directive NEC-2 (EU-2016/2284) et les cadastres d'émission restent peu précis, ce qui rend la surveillance globale et systématique techniquement difficile. Il apparait donc important de développer une approche métrologique pour la mesure de l’ammoniac afin de mieux appréhender ce polluant gazeux. Cela permettra de définir l’exactitude des instruments de mesure utilisés et le niveau de confiance à accorder aux résultats de mesure ; lequel se quantifie par l’incertitude de mesure. Un étalon d’ammoniac dans l’air basé sur la méthode de génération dynamique par perméation en phase gazeuse sur une gamme de fractions molaires allant de 1 à 400 nmol/mol (1 à 400 ppb) a été développé et permet le raccordement et l’étalonnage dans les laboratoires du LCSQA-LNE, des analyseurs automatiques, avec des incertitudes élargies relatives inférieures à 2 % (k=2). Néanmoins, ce raccordement ne peut être délocalisé jusqu’à la station de mesure et l’article 16 de l’arrêté du 16 avril 2021 relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l'air ambiant requiert des AASQA la participation aux comparaisons inter laboratoires (CIL) préconisées par le LCSQA. Or à ce jour, ces essais de comparaison n’existent que pour les polluants réglementés. Six AASQA, deux laboratoires de recherche et le LCSQA (représenté par IMT Nord Europe) ont participé aux premiers exercices de comparaison dédiés à la mesure spécifique d’ammoniac avec deux objectifs principaux : (i) valider la faisabilité technique de la génération d’un mélange gazeux d’ammoniac dans une ligne spécifique ; (ii) évaluer le biais potentiel en comparant des analyseurs automatiques d’ammoniac utilisant différents principes de mesure. La ligne de prélèvement des gaz a montré son applicabilité pour la génération de concentrations stables et répétables en ammoniac sur une gamme allant jusqu’à 50 ppb et avec des durées de stabilisation, autant sur gaz de zéro qu’en point d’échelle inférieures à 5 minutes. Les résultats ont montré une bonne cohérence des mesures pour la majorité des instruments testés et aussi bien sur une matrice synthétique générée avec de l’ammoniac dilué dans de l’air sec que sur les mesures réalisées directement en air ambiant (écarts relatifs systématiques à la médiane jusqu’à plus de 25%). Par ailleurs, certaines technologies semblent plus à même de suivre les variations de la dynamique temporelle des concentrations et d’atteindre des limites de détection inférieures à 0,50 ppb avec des répétabilités de mesure meilleures que 1%.     Inter-Laboratory Comparison for gaseous pollutants – Application to ammonia analysers The selective determination of atmospheric pollutants in the gaseous and particulate phases appears to be of great interest for the understanding and interpretation of the atmospheric chemistry and the transfer of pollutants. Ammonia (NH3) is the third most abundant nitrogen compound in the atmosphere after dinitrogen N2 and nitric oxide NO. Furthermore, ammonium ions NH4+ (in association with SO42-, NO3- or Cl-), are present in significant quantities in atmospheric deposition but also in the particular fraction and come mainly from the transformation of NH3. These dry or wet deposition have, in addition to the health impact, an important role in eutrophication or soil acidification. One of the difficulties in monitoring the long-term evolution of pollution levels is due to the lack of knowledge of the sources of ammonia essentially linked to agricultural activities (livestock, soil cultivation). Ammonia is the most poorly known of the pollutants cited in the NEC-2 Directive (EU-2016/2284) and the emission registers remain imprecise, which makes global and systematic monitoring technically difficult. It therefore seems important to develop a metrological approach for measuring ammonia in order to better understand this gaseous pollutant. This will define the accuracy of the measuring instruments used and the level of confidence to be given to the measurement results; which is quantified by the measurement uncertainty. A standard for ammonia in air based on the dynamic generation method by gas phase permeation over a wide range of mole fractions from 1 to 400 nmol/mol (1 to 400 ppb) with relative expanded uncertainties of less than 2% (k=2) has been developed by LNE in France for automatic analyzers. Nevertheless, this control cannot be done in measuring station. In addition, the article 16 of the decree of April 16, 2021 relating to the national ambient air quality monitoring system requires for monitoring networks to participate to intercomparisons exercces. However, to date, these exercices only exist for regulated pollutants. Six French air quality monitoring networks, two research laboratories and the French reference laboratory (represented by IMT Nord Europe) took part in a first intercomparison exercise for ammonia with two main objectives: (i) validate the technical feasibility of generating a gaseous mixture of ammonia in a specific line; (ii) assess potential bias by comparing automatic ammonia analyzers using different measurement principles. The gas sampling line has shown its applicability for the generation of stable and repeatable ammonia concentrations over a range of up to 50 ppb and with stabilization times, both on zero gas and at scale points below 5 minutes. The results showed good consistency of the measurements for the majority of the instruments tested on both synthetic matrix generated with ammonia diluted in dry air and on the measurements carried out directly in ambient air (systematic relative deviations from the median up to more than 25%). Furthermore, some technologies seem better able to follow variations in the temporal dynamics of concentrations and to achieve detection limits of less than 0.50 ppb with measurement repeatabilities better than 1%.

L'objectif de cette étude est d’effectuer des comparaisons interlaboratoires au niveau national pour s’assurer du bon fonctionnement de la chaîne nationale d’étalonnage et pouvoir détecter d’éventuelles anomalies auxquelles il conviendra d’apporter des actions correctives.   Contrôle qualité du bon fonctionnement de la chaîne d’étalonnage en NO/NO x, en CO et en SO 2 :Le but est de faire circuler des mélanges gazeux de concentration inconnue dans les niveaux 2 et 3 pour valider les différents raccordements effectués dans le cadre de la chaîne nationale d’étalonnage.Des mélanges gazeux de NO/NOx de l’ordre de 200 nmol/mol, de CO de l’ordre de 9 µmol/mol et de SO2 de l’ordre de 100 nmol/mol ont donc été titrés par le LNE puis envoyés à des niveaux 3.Les niveaux 3 ont ensuite déterminé la concentration de ces mélanges gazeux avant et après réglage de l’analyseur de station avec l’étalon de transfert 2-3, puis les ont renvoyés au LNE qui les a titrés de nouveau.En 2009, 3 campagnes d'intercomparaison ont été réalisées : Avec les réseaux de mesure AIRFOBEP, AIRLOR, ATMO Franche Comté, AIR APS et AIR PL d'avril à mai 2009, Avec les réseaux de mesure ATMO NPC, ORA (La Réunion), QUALITAIR Corse, ORA (Guyane), AIRPARIF et ASCOPARG de mai à août 2009, Avec les réseaux de mesure ATMO PICARDIE, AIR LR, AMPASEL, MADININAIR, SUPAIR et COPARLY de septembre à décembre 2009. En règle générale, les AASQA communiquent au LNE uniquement les concentrations mesurées sans les incertitudes élargies associées. Dans ces conditions, il n'est pas possible de traiter les résultats par des méthodes statistiques.Par conséquent, dans le présent document, le traitement des données est effectué en s'appuyant sur l'ensemble des résultats obtenus lors des campagnes précédentes qui ont conduit à définir des intervalles maximum dans lesquels doivent se trouver les écarts relatifsentre les concentrations déterminées par le LNE et celles déterminées par les niveaux 3 après élimination des valeurs jugées aberrantes.Globalement, en 2009, lorsque les concentrations aberrantes sont éliminées, les écarts relatifs entre le LNE et les niveaux 3 restent dans des intervalles définis et basés sur les résultats obtenus depuis 2002.Les valeurs de ces intervalles sont les suivantes :  ± 7 % avant et après réglage pour une concentration en SO2 voisine de 100 nmol/mol ; ± 6 % avant et après réglage pour des concentrations en NO/NOx voisines de 200 nmol/mol ; ± 6 % avant réglage et ± 4 % après réglage pour des concentrations en CO voisines de 9 µmol/mol. Les résultats montrent que : Globalement la chaîne nationale d'étalonnage mise en place pour assurer la traçabilité des mesures de SO2, de NO/NOx et de CO aux étalons de référence fonctionne correctement. Le fait de régler l’analyseur avec l’étalon de transfert 2-3 améliore de façon significative les écarts relatifs, ce qui met en évidence une dérive de la réponse des analyseurs au cours du temps. Les résultats détaillés de ces campagnes d'intercomparaison sont résumés aux paragraphes : 2.5. pour la 1ère campagne d'intercomparaison, 2.6. pour la 2ème campagne d'intercomparaison, 2.7. pour la 3ème campagne d'intercomparaison. Contrôle qualité du bon fonctionnement de la chaîne d’étalonnage en O 3 :Comme pour les composés SO2, NO/NOx et CO, le but est de faire circuler, dans les niveaux 3, un générateur d’ozone portable délivrant un mélange gazeux à une concentration voisine de 100 nmol/mol pour valider les différents raccordements effectués dans le cadre de la chaîne nationale d’étalonnage.La présente campagne d'intercomparaison a été effectuée avec 7 niveaux 3 en 2009, à savoir : AIR LR, ATMO PACA, AIR BREIZH, ORAMIP, GWADAIR, LIMAIR et ASPA.Les résultats montrent que les écarts relatifs entre les concentrations en O3 déterminées par les 7 réseaux de mesure et celles déterminées par le LNE sont de ± 7 % lorsque deux mesures ne sont pas prises en compte : leur prise en compte élargit de 4 % l’intervalle danslequel se situe l’ensemble des écarts relatifs.Comme précédemment, on peut en conclure que globalement, la chaîne nationale d'étalonnage mise en place pour assurer la traçabilité des mesures d'ozone aux étalons de référence fonctionne correctement.

Le LCSQA  a organisé en 2020 le dixième exercice de comparaison inter-laboratoires (CIL) pour la mesure des métaux réglementés dans les PM10. Cette CIL permet de déterminer si les critères de qualité des directives 2004/107/EC, 2008/50/CE et 2015/1480/UE l’analyse de l’As, Cd, Ni et Pb dans les PM10 sont atteints par les laboratoires d’analyse, d’évaluer la fidélité des méthodes de mesures utilisées et d’identifier les principales sources d’incertitudes. Il est important de contrôler la qualité de mesures des laboratoires réalisant des analyses de métaux pour les AASQA en France, afin de garantir la justesse et l'homogénéité (absence de biais entre les laboratoires) des résultats obtenus au niveau national. Elle permet en outre aux AASQA d’effectuer un choix avisé de leurs laboratoires d’analyse pour l’année N+1 sur la base de critères techniques objectifs. En 2020, 5 laboratoires indépendants ont participé à cet exercice : Laboratoire Carso (Lyon), Ianesco Chimie (Poitiers), Laboratoire départemental 31 EVA (Launaguet), Micropolluants Technologie (Thionville) et TERA Environnement (Crolles), auxquels s’ajoute le laboratoire de l’IMT Lille Douai. Chaque laboratoire a analysé 4 filtres impactés de particules prélevées sur un site urbain avec des concentrations en métaux variables et dix filtres vierges en fibre de quartz (issus du même lot) transmis par le LCSQA-IMT Lille Douai. L’analyse de 10 échantillons de leur matériau de référence certifié (MRC) habituel a permis d’estimer les taux de récupération lors de la minéralisation des particules. En complément, deux solutions étalons de concentrations connues en métaux certifiés par le LCSQA-LNE, ont aussi été analysés par les laboratoires. En outre, 6 éléments supplémentaires (Co, Cu, Hg, Mn, V, Zn) ont été proposés en option pour l’analyse dans les différents échantillons fournis. Tous les participants ont utilisé la méthode de la norme EN 14902 : 2005, incluant une attaque en milieu fermé par minéralisateur micro-ondes à l'aide d'un mélange HNO3/H2O2 et une analyse par ICP-MS. Le traitement statistique des résultats a permis de montrer que les résultats obtenus par les différents laboratoires sont globalement satisfaisants et comparables à ceux de la CIL de 2017. Tous les laboratoires détectent l’As, le Cd, le Ni et le Pb sur les filtres impactés de PM10 avec 100 % de leurs résultats avec de Z-scores compris entre -2 et 2. Les principales difficultés des analyses sur filtres sont identifiées pour le Ni dont les teneurs étaient particulièrement faibles lors de cet exercice. Les résultats obtenus sur les 2 solutions étalons sont satisfaisants avec une reproductibilité inter-laboratoires de 6 % à 10 % pour les éléments Cd, Ni et Pb quelles que soient la solution étalon et de l’ordre de 15% pour l’arsenic dans la solution à plus basses teneurs (norme 5725-2). Les concentrations mesurées ne montrent pas de biais systématiques par rapport à la valeur de référence du LNE. Les très faibles teneurs analysées lors de cette CIL montrent la capacité des laboratoires à mesurer avec l’incertitude requise, les éléments As, Cd, Ni et Pb (et pour certains également Mn, V, Cu, Zn, Co et Hg) pour des prélèvements hebdomadaires sur un site urbain de fond et la possibilité de réaliser un historique fiable des concentrations ambiantes à des teneurs réalistes.   Inter-laboratory comparison for the measurement of As, Cd, Ni and Pb in PM10 In 2020, the LCSQA organized the tenth inter-laboratory comparison exercise (CIL) for the measurement of regulated metals in PM10. This CIL allows determining whether the quality criteria of directives 2004/107/EC, 2008/50/EC and 2015/1480/UE for the analysis of As, Cd, Ni and Pb in PM10 are met by laboratories, evaluate the reliability of the measurement methods used and identify the main sources of uncertainty. It is important to control the quality of measurements from laboratories carrying out metal analysis for AASQA in France, in order to guarantee the accuracy and homogeneity (absence of bias between laboratories) of the results obtained at national level. It also allows AASQA to make an informed choice of their analysis laboratories for year N + 1 on the basis of objective technical criteria. In 2020, 5 independent laboratories took part in this exercise: Laboratoire Carso (Lyon), Ianesco Chimie (Poitiers), Departmental laboratory 31 EVA (Launaguet), Micropolluants Technologie (Thionville) and TERA Environnement (Crolles), to which is added the laboratory from IMT Lille Douai. Each laboratory analyzed 4 filters impacted by particles taken from an urban site with variable metal concentrations and ten virgin quartz fiber filters (from the same batch) transmitted by LCSQA-IMT Lille Douai. Analysis of 10 samples of their usual Certified Reference Material (RCM) allowed recovery rates to be estimated during particle mineralization. In addition, two standard solutions of known metal concentrations, certified by the LCSQA-LNE, were also analyzed by the laboratories. In addition, 6 additional elements (Co, Cu, Hg, Mn, V, Zn) were offered as options for analysis in the various samples provided. All participants used the method of EN 14902:2005, including an attack in a closed environment by microwave mineralizer using a mixture of HNO3/H2O2 and analysis by ICP-MS. The statistical processing of the results has shown that the results obtained by the various laboratories are generally satisfactory and comparable to those of the CIL of 2017. All the laboratories detect As, Cd, Ni and Pb on the impacted filters. of PM10 with 100% of their results with Z-scores between -2 and 2. The main difficulties on filters analysis are identified for Ni which had particularly low concentrations during this CIL. The results obtained on the 2 standard solutions are satisfactory with an inter-laboratory reproducibility of 6% to 10% for the elements Cd, Ni and Pb whatever the standard solution and in the order of 15% for As in the low concentration solution (standard 5725-2). The measured concentrations do not show any systematic bias compared to the LNE reference value. The very low contents analyzed during this CIL show the capacity of the laboratories to measure, with the required uncertainty, the elements As, Cd, Ni and Pb (and for some also Mn, V, Cu, Zn, Co and Hg) for weekly samples at an urban background site and the possibility of making a reliable monitoring of ambient concentrations at realistic levels.

Cette comparaison inter-laboratoires (CIL) dédiée aux pesticides et organisée par le LCSQA, fait suite à la dernière en date de 2015 qui montrait une disparité importante des performances des laboratoires avec in fine très peu de laboratoires satisfaisant les exigences en termes de capacité à répondre aux besoins de sous-traitance analytique (limite de quantification, rendement d’extraction, méthodes d’analyse, ...) des Associations agréées de surveillance de la qualité de l’air (AASQA). Cette CIL s’inscrit également dans le contexte du suivi pérenne engagé depuis 2021, et les résultats obtenus peuvent guider les AASQA dans la sélection de leurs laboratoires sous-traitants pour ce suivi. Cette CIL a porté sur 26 substances (25 substances semi-volatiles et une substance polaire (glyphosate)), à savoir :   2.4D fenpropidine permethrine alpha-HCH fluazinam propyzamide boscalid folpel prosulfocarbe chlorothalonil glyphosate pyrimethanil chlorpropham lindane (gamma HCH) s-metolachlore chlorpyriphos methyl metazachlore spiroxamine chlorpyriphos-ethyl oxadiazon tebuconazole cyprodinyl pendimethalin triallate deltamethrin pentachlorophenol     A noter que les précédentes CIL ne ciblaient pas les substances polaires. Ces 26 substances étaient réparties sur/dans différents matériaux d’essais. Des mousses dopées et des solutions de référence ont été dédiées à l’analyse de pesticides semi-volatils. Leurs préparations (conditionnement et dopage) et analyses pour l’étude d’homogénéité et de stabilité ont été effectuées par le LNE. Les concentrations cibles des solutions de référence C1, C2 et C3 ainsi préparées étaient comprises entre 71 et 1300 ng/mL avec un nombre de substances et des niveaux de concentrations variables selon la solution. Les quantités cibles des échantillons de mousses C1, C2 et C3 étaient comprises entre 71 et 3 240 ng selon la substance et le matériau (C1, C2 ou C3), ce qui correspond à des concentrations dans l’air ambiant comprises entre 0,4 et 20 ng/m3 pour des prélèvements hebdomadaires à 1m3/h. Des filtres en microfibre de quartz ont été choisis comme supports pour l’analyse du glyphosate. Ces derniers ont été conditionnés (calcination), dopés, et analysés par l’Ineris afin de vérifier leur homogénéité et stabilité. L’ensemble des filtres a été dopé avec des quantités équivalentes à des concentrations dans l’air ambiant comprises entre 0,7 et 0,07 ng/m3 pour des prélèvements de 24h à 30 m3/h. Trois laboratoires ont participé à cette comparaison inter-laboratoires : •           IANESCO •           LABORATOIRE DEPARTEMENTAL 31 •           MICROPOLLUANTS TECHNOLOGIE SA Etant donné le faible nombre de participants, cette CIL présentait des caractéristiques qui pouvaient la remettre en question quant à la robustesse de son interprétation. Le choix a été fait de la maintenir en raison de l’intérêt qu’elle présente dans l’apport d’informations autres que le seul classement des laboratoires selon leur z-score. Parmi celles-ci, on peut citer les informations concernant le traitement et le stockage des échantillons, les limites de quantification (LQ) et les rendements d’extraction. Parmi les enseignements de cette CIL, on soulignera la capacité des laboratoires participants à renseigner les résultats de la quasi-totalité des substances, et on retiendra l’absence de contamination des matrices vierges. Des différences de conditions de stockage, parfois non conformes à la norme en vigueur, ont été relevées, sans conséquences apparentes sur les résultats d’analyse. Les rendements d’extraction obtenus respectent les critères de la norme XP X43 059, à quelques exceptions près (entre 0 et 7 substances suivant le laboratoire). Ces dernières ne semblent pas avoir eu de répercussions visibles sur les écarts présentés entre les données d’analyse de ces laboratoires et les valeurs cibles attendues. De même pour ce qui est des détails des traitements analytiques mis en œuvre (concentration, nature des étalons internes, …) par les laboratoires, aucune répercussion n’a été observée sur les résultats transmis. Parmi les différentes conditions de dopage de cet exercice, l’introduction de fortes quantités de certaines substances par rapport à d’autres ne semble pas avoir généré de problème particulier d’analyse. De même, malgré des compositions différentes des matériaux d’essai (nombre de substances et concentrations variables, substances relativement délicates à séparer), aucun faux positif/négatif dans les différentes séries de matériaux d’essai n’a été observé. L’introduction du glyphosate, substance polaire non couverte par la norme XP X43-059, a conduit à des résultats satisfaisants pour les laboratoires ayant menés les analyses selon les délais définis. Au regard du nombre d’échantillons à traiter et de résultats à fournir par laboratoire, peu de résultats aberrants ont été comptabilisés. On note qu’au global, les dopages contenant les 25 substances suspectées d’interférences entre elles ne semblent pas amener de difficultés particulières en termes d’identification des substances. Compte-tenu du faible nombre de laboratoire participant, l’évaluation des résultats des laboratoires a été déterminée au travers du biais qui est l’expression de l’écart du résultat du participant avec la valeur cible attendue. Les biais de chaque laboratoire ont été calculés à partir de la moyenne des 3 résultats d’analyse rendus pour chaque série d’échantillon, sans tenir compte des incertitudes de la valeur cible (faible, de l’ordre de 2 %, sauf pour le s-métolachlore où elle était de l’ordre de 10 %). Ils ne prennent pas en compte celle des laboratoires (variable, allant de 15 et 44 %), qui pourrait induire une distorsion de traitement entre les labos dont l’incertitude est forte et présenteraient donc un faible nombre de biais, et ceux dont l’incertitude est faible avec potentiellement un nombre de biais plus élevé. La comparaison de l’ensemble des biais montre qu’ils sont plus importants sur la matrice « solutions de référence » que sur la matrice « mousse ». Contrairement aux attentes, il semble donc que les solutions de référence aient posé certaines difficultés analytiques non rencontrées avec les mousses. Aucune corrélation entre les conditions ou la durée de conservation des échantillons et les biais élevés n’a été identifiée. Au final, il semble que la dispersion des résultats entre les laboratoires soit essentiellement liée au traitement analytique adopté pour la quantification des échantillons. Au vu de la répétabilité des résultats obtenus pour chaque laboratoire, il semble que les incertitudes annoncées par ces derniers soient surestimées. En effet, pour chaque trio de résultats, les écarts observés sont majoritairement faibles (5-10 %) comparés à l’incertitude annoncée.   Les résultats de cette CIL sont globalement positifs mais font ressortir la nécessité d’apporter quelques précisions et compléments méthodologiques au travers de la révision de la norme XP X43-059 et de mener des discussions avec les laboratoires, notamment sur le cas des substances présentant des biais importants, ou encore celui d’une forte dispersion des résultats individuels   Pesticides in ambient air : analytical inter-laboratories comparison 2021   This inter-laboratory comparison (ILC) dedicated to pesticides and organized by the LCSQA, follows the last one in 2015 which showed a significant disparity in laboratory performance with ultimately very few laboratories meeting the requirements in terms of ability to meet the needs of analytical subcontracting (limit of quantification, extraction yield, methods of analysis, ...) Approved Air Quality Monitoring Associations (AASQA). This ILC is also part of the context of the sustainable monitoring undertaken since 2021, the results obtained can guide the AASQA in the selection of their subcontracting laboratories for this monitoring. This ILC covered 26 substances (25 semi-volatile substances and one polar substance (glyphosate)), namely: 2.4D fenpropidine permethrine alpha-HCH fluazinam propyzamide boscalid folpel prosulfocarbe chlorothalonil glyphosate pyrimethanil chlorpropham lindane (gamma HCH) s-metolachlore chlorpyriphos methyl metazachlore spiroxamine chlorpyriphos-ethyl oxadiazon tebuconazole cyprodinyl pendimethalin triallate deltamethrin pentachlorophenol Note that previous ILCs did not target polar substances. These 26 substances were distributed over/in different test materials. Doped foams (PUF) and reference solutions have been dedicated to the analysis of semi-volatile pesticides. Their preparations (cleaning and doping) and analyses for the study of homogeneity and stability were carried out by the LNE. The target concentrations of the reference solutions C1, C2 and C3 thus prepared were between 71 and 1300 ng/mL with varying numbers of substances and concentration levels depending on the solution. The target quantities of the C1, C2 and C3 foam samples ranged from 71 to 3 240 ng depending on the substance and material (C1, C2 or C3), corresponding to ambient air concentrations between 0.4 and 20 ng/m3 for weekly sampling at 1m3/h. Quartz microfiber filters were chosen as supports for glyphosate analysis. The latter were conditioned (calcination), doped, and analyzed by Ineris to verify their homogeneity and stability. All filters were doped with quantities equivalent to concentrations in ambient air between 0.7 and 0.07 ng/m3 for samples from 24h to 30 m3/h. Three laboratories participated in this inter-laboratory comparison: •           IANESCO •           LABORATOIRE DEPARTEMENTAL 31 •           MICROPOLLUANTS TECHNOLOGIE SA Given the low number of participants, this ILC had characteristics that could call into question the robustness of its interpretation. The choice was made to maintain it because of the interest it presents in the contribution of information other than the sole classification of laboratories according to their z-score. These include information on sample processing and storage, quantification limits (LQ) and extraction yields. Among the lessons of this CIL, we will highlight the ability of the participating laboratories to transmit the results of almost all the substances, and we note the absence of contamination of the blank matrices. Differences in storage conditions, sometimes not in accordance with the current standard, were noted, with no apparent impact on the analytical results. The extraction yields obtained meet the criteria of the french standard XP X43 059, with a few exceptions (between 0 and 7 substances depending on the laboratory). The latter do not appear to have had a visible impact on the difference presented between the analytical data from these laboratories and the expected target values. Similarly, the details of the analytical treatments carried out (concentration, nature of the internal standards, etc.) by the laboratories seems to have no repercussions on the results. Among the different doping conditions of this exercise, the introduction of large quantities of some substances compared to others does not seem to have generated any particular problem of analysis. Similarly, despite different compositions of the test materials (varying number of substances and concentrations, relatively difficult substances to separate), no false positives/negatives in the different series of test materials were observed. The introduction of glyphosate, a polar substance not covered by XP X43-059, led to satisfactory results for the laboratories that conducted the analyses according to the defined deadlines. In view of the number of samples to be processed and the results to be provided per laboratory, few outliers were recorded. It should be noted that, overall, doping containing the 25 substances suspected of interfering with each other does not seem to bring any particular difficulties in terms of identifying substances. Given the low number of participating laboratories, the evaluation of the laboratory results was determined through bias which is the expression of the deviation of the participant's result with the expected target value. The biases of each laboratory were calculated from the average of the 3 analytical results given for each sample series, without taking into account the uncertainties of the target value (low, of the order of 2%, except for s-metolachlor where it was of the order of 10%). They do not take into account either that of laboratories (variable, ranging from 15 to 44%), which could induce a distortion of treatment between labs with high uncertainty and therefore had a low number of biases, and those with low uncertainty with potentially a higher number of biases. The comparison of all the biases shows that they are more important on the "reference solutions" matrix than on the "PUF" matrix. Contrary to expectations, it therefore seems that the reference solutions posed some analytical difficulties not encountered with the PUF foams. No correlation between sample storage conditions (temperature and duration) and high biases was identified. In the end, it seems that the dispersion of the results between the laboratories is essentially related to the analytical treatment adopted for the quantification of the samples. In view of the repeatability of the results obtained for each laboratory, it seems that the uncertainties announced by the laboratories are overestimated. Indeed, for each trio of results, the observed differences are mostly small (5-10%) compared to the announced uncertainty. The results of this CIL are globally positive but highlight the need to make some clarifications and methodological additions through the revision of the NF XP X 43-059 standard and to conduct discussions with laboratories, particularly on the case of substances with significant biases, or a high dispersion of individual results.

L'objectif de cette étude était d’organiser une comparaison interlaboratoires afin de tester l’aptitude des laboratoires à analyser différents types de tubes (passifs et actifs) susceptibles d’être utilisés par les AASQA pour effectuer leurs prélèvements, à partir de leur propre méthode d’analyse. Cette comparaison interlaboratoires était constituée de trois parties : Analyse de tubes (Carbopack X, Carbograph 4) chargés par le LNE en benzène, toluène, éthylbenzène, m-xylène et o-xylène par voie gazeuse à partir de matériaux de référence gazeux du LNE, Analyse de tubes Radiello (Carbograph 4) chargés en benzène, toluène, éthylbenzène, m-xylène, p-xylène et o-xylène par prélèvement passif dans la chambre d’exposition de l’INERIS, Analyse de tubes (Carbopack X) chargés par l’INERIS sur site à l’aide d’un préleveur automatique. Les résultats de la comparaison interlaboratoires portant sur l’analyse des tubes chargés par le LNEmontrent que sur les sept laboratoires ayant rendu des résultats, cinq d’entre eux (B, C, D, E, F) présentent des résultats satisfaisants pour tous les composés sur les deux adsorbants (Carbograph 4 et Carbopack X). Les deux autres laboratoires (A et H) présentent des résultats significativement différents des masses chargées. Des écarts relatifs jusqu’à  – 72 % ont été obtenus. Le laboratoire A présente des résultats dispersés quelque soit le type d’adsorbant et le composé. De plus, ils sont souvent sous-estimés, en particulier pour l’éthylbenzène, le m-xylène et l’o-xylène où les écarts normalisés peuvent atteindre – 12 (o-xylène sur Carbopack X). Il faut cependant noter que pour le benzène et le toluène sur Carbopack X, les résultats sont justes et non dispersés. Le laboratoire A a indiqué qu’il avait désorbé les tubes dans le mauvais sens ; ceci explique vraisemblablement la dispersion des résultats et les écarts obtenus. Le laboratoire H sous-estime les masses chargées de benzène, toluène, éthylbenzène et m-xylène jusqu’à 30 % quel que soit l’adsorbant (Carbopack X ou Carbograph 4). De meilleurs résultats sont obtenus pour l’o-xylène, permettant d’accepter quelques tubes. Les résultats de la comparaison interlaboratoires portant sur l’analyse des tubes chargés par l’INERISsont globalement satisfaisants pour les six laboratoires ayant rendu des résultats, et ce pour tous les composés sur les deux absorbants (Radiello et Carbopack X). Quelques tubes des laboratoires B, C, E et F présentent des z-scores supérieurs à |3|, mais étant donné que ces mêmes laboratoires ont fourni des résultats justes lors de la comparaison avec les tubes chargés par le LNE, cela nous laisse penser que ces erreurs ne proviennent pas d’un problème analytique mais plutôt d’un problème survenu lors du chargement de ces tubes. En effet, le chargement en chambre et sur site sont des méthodes de chargement moins reproductibles que le chargement actif par voie gazeuse mis en place par le LNE.