Recherche pour PM2,5

Retour d’expérience des tests de mise en œuvre du FIDAS et définition d’une méthode de validation Le Référentiel Technique National (RTN) pour la surveillance de la qualité de l’air en France indique que la mise œuvre des granulomètres optique FIDAS (et par extension d’autres types d’analyseurs basés sur la diffusion de la lumière) doit être assujettie à la validation de tests de comparaisons avec un autre instrument de mesure pris comme référence (méthode de référence ou analyseur automatique déclaré conforme qui ne soit pas un analyseur basé sur la diffusion de la lumière). A la suite de la mise en application de cette exigence, les premiers retours d’expériences ont fait émerger la nécessité de disposer d’une méthodologie de validation de ces tests mais également de mieux appréhender les comportements de cet analyseur en fonction des conditions terrains. Afin de répondre à ces objectifs, une base de données contenant des mesures conjointes du FIDAS avec un autre type d’analyseur a été constituée par le Laboratoire central de surveillance de la qualité de l’air (LCSQA) en collaboration avec les Associations agréées de surveillance de la qualité de l’air (AASQA). Cette base contient l’ensemble des données obtenues dans le cadre des tests de mise en œuvre du FIDAS menés par les AASQA ainsi que les mesures réalisées dans le cadre de l’action réglementaire visant à contrôler en continu l’adéquation des analyseurs automatique à la méthode de référence, menée par le LCSQA. Ce rapport présente une analyse de cette base de données à l’échelle du territoire national ainsi que la définition d’une méthode de validation des tests de comparaison réalisés sur un site de mesure.       The National Technical Standards for air quality monitoring in France indicates that the use of FIDAS optical particle size analysers (and by extension other types of other types of analyser based on light scattering) must be subject to the validation of comparison tests with another measuring instrument used as a reference (reference method or automatic analyser declared compliant and that is not an analyser based on light scattering). Following the implementation of this requirement, first feedbacks have highlighted the need for a set of guidelines for validating these tests, as well as a better understanding of the behaviour of this analyser under field conditions. In order to meet these objectives, a database containing all the FIDAS measurements with another type of analyser has been compiled by the French National Reference Laboratory (LCSQA) in collaboration with the French air quality monitoring network (AASQAs). This database contains all comparison tests that were carried out as part of the FIDAS implementation tests carried out by the AASQAs, as well as the measurements taken as part of the regulatory action regulatory action aimed at continuously checking the suitability of automatic analysers to the reference method, carried out by the LCSQA. This report presents an analysis of this database on a national scale as well as the definition of a method for validating the comparison tests carried out on a measurement site.

L’Article XV de la Directive 2008/50/CE impose aux Etats Membres d’évaluer chaqueannée l’Indicateur d’Exposition Moyenne pour les PM2.5 (IEM) conformément àl’Annexe IV de cette même Directive. Le Code de l’environnement modifié par le Décret n°2010-1250 du 21 octobre 2010 relatif à la qualité de l’air reprend cette obligation.L’IEM représente une concentration annuelle moyenne sur un ensemble de zonesurbaines et une période de trois années consécutives. La valeur de l’IEM sur lapériode de référence (années 2008-2009-2010, ou à défaut 2009-2010 ou 2009-2010- 2011) sert à déterminer l’Objectif national de Réduction de l’Exposition (ORE) aux PM2.5 pour la protection de la santé humaine. En France, la période de référenceretenue couvre les années 2009 à 2011. Un suivi régulier de l’évolution de l’IEM seraassuré par le calcul de la moyenne glissante sur trois ans qui sera mise à jour et déclaréechaque année1. La valeur de l’IEM établie sur la période 2013-2015 servira à vérifier sil’obligation en matière de concentration relative à l’exposition est respectée, celle sur lapériode 2018-2020 si l’objectif national de réduction de l’exposition est atteint. La détermination du nombre minimal de stations requis pour l’évaluation de l’IEM, les conditions auxquelles doivent satisfaire ces stations (répartition, objectifs de qualité) et lamanière de calculer l’IEM sont précisées dans la Directive. Le développement de la surveillance des PM2.5 en Europe est cependant relativement récent, aussi se pourrait-ilque dans un Etat Membre, le nombre de stations répondant exactement aux exigences de la Directive soit inférieur au minimum demandé (27 pour la France, d'après lerecensement de 1999 des Unités Urbaines de plus de 100 000 habitants). De même,certains Etats Membres rencontrent des difficultés pour satisfaire aux exigencesréglementaires relatives aux objectifs de qualité des données, notamment en ce qui concerne la saisie minimale de données. Afin de tenir compte de ces situations, la Commission européenne a chargé le réseau européen AQUILA d’élaborer une procédure d’évaluation de l’IEM à laquelle, s’il est besoin, les Etats Membres pourront recourir2. Cette procédure a été communiquée à l’ensemble des Etats Membres en août 2012. Elle ne revêt aucun caractère légal mais offre une réponse aux difficultés évoquées ci-dessus, lorsqu’une application stricte de la Directive se révèle irréalisable. Confrontée à ce problème (avec notamment, pour plus d’une vingtaine de stations de mesure, un pourcentage insuffisant de données valides en 2009 et 2010), la France a choisi de la mettre en oeuvre. Ce choix répond à la nécessité de transmettre à la Commission européenne une valeur nationale de l’IEM valide, cela malgré le fait que la version actuelle du document d’AQUILA est la version projet transmise aux Etats en août 20123. Il convient de noter que les pratiques de mesure en Europe ne sont pas entièrement homogènes. Certains Etats membres se conforment rigoureusement à la Directive si les données le leur permettent, d’autres ont développé leur propre méthodologie d’évaluation de l’IEM4. En France, comme dans une majorité de pays5, l’application de la procédure d’AQUILA est apparue comme une solution pragmatique et commode pour remplir rapidement les obligations réglementaires et calculer l’IEM initial. Ce travail est décrit dans la présente note. La première partie synthétise la méthodologie proposée par AQUILA (chap. 1). Les deux parties suivantes (chap. 2 et 0) présentent la sélection des stations de mesure de PM2.5 établie selon cette approche et les résultats correspondants (IEM, objectif national de réduction de l’exposition). Cette sélection a été définie en cherchant la meilleure concordance possible avec la liste de stations déjà communiquée à la Commission européenne6. La sensibilité de l’IEM selon les sites retenus a été examinée par une série de tests dont les résultats sont fournis dans un dernier paragraphe (§3.2). Les dispositions législatives relatives à l’IEM sont rappelées en annexe. La liste définitive des stations à prendre en compte sera arrêtée le 17 décembre 2012 au plus tard, après concertation entre le MEDDE, le LCSQA et les AASQA. Les valeurs de l’IEM initial et de l’objectif national de réduction de l’exposition aux PM2.5 associé seront déterminées à partir de cette liste et transmises à la Commission européenne avant la fin décembre 2012. 1 Décision d'exécution de la commission du 12.12.2011 portant modalités d'application des directives 2004/107/CE et 2008/50/CE du Parlement européen et du Conseil concernant l'échange réciproque d'informations et la déclaration concernant l'évaluation de la qualité de l'air ambiant. 2 Cette possibilité est prévue par le futur guide, dit « guide IPR » (version publiée non encore disponible) qui accompagnera la Décision d'exécution de la commission du 12.12.2011. Si un Etat Membre n’est pas en mesure d’atteindre les objectifs de qualité des données, la Commission recommande d’appliquer la procédure d’AQUILA 3 Si des modifications sont apportées, elles ne devraient pas affecter la méthodologie décrite dans le document, selon les renseignements transmis lors de la réunion AQUILA des 12 et 13 novembre 2012. 4 Informations communiquées par des représentants d’Etats Membres lors de la réunion de l’Ambient Air Quality Expert Group du 24 octobre 2012. 5 Information fournie par la Commission européenne, lors de la réunion AQUILA des 12-13 novembre 2012. 6 Information transmise dans le formulaire 3 du rapportage Zonage.

La présente étude, réalisée en partenariat avec Air Normand et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE), a été initiée en 2010, avec pour principal objectif l’élaboration d’une base de données détaillée permettant la réalisation d’exercices de comparaisons mesures/modèles sur le long terme au niveau d’un site de fond urbain du territoire national. Elle est basée sur la caractérisation chimique d’échantillons journaliers de PM2.5 et PM10 prélevés en continu sur la station Petit Quevilly de l’agglomération Rouennaise. Un premier rapport d’étape, relatif aux résultats obtenus pour la période comprise entre avril et septembre 2010, est disponible sur le site web du LCSQA[1]. L’analyse de cette période estivale, peu propice au développement d’épisodes de pollution particulaires, a permis de confirmer la tendance des modèles prévisionnistes opérationnels (dans le cas présent : modèle CHIMERE utilisé au sein du système PREV’AIR, www.prevair.org) à la sous-estimation de la fraction organique, partiellement compensée par la surestimation globale des espèces inorganiques secondaires au sein des particules fines. Cette première analyse semblait également indiquer une surestimation de la fraction grossière par le modèle au niveau du site étudié. La présente note vise à présenter la base de données disponible à la fin de l’année 2012. En accord avec Air Normand, les prélèvements d’échantillons journaliers se poursuivront a minima jusqu’au printemps 2013. Néanmoins, en raison du coût et du caractère chronophage de l’analyse différée systématique de filtres journaliers ainsi que de la survenue de problèmes techniques sur les chaînes analytiques au dernier trimestre 2011 et premier trimestre 2012, seuls les filtres prélevés jusqu’au mois octobre 2011 ont pu être analysés à ce jour. Par ailleurs, la base de données correspondante n’ayant été validée qu’au cours de l’été 2012, il n’est pas possible de présenter ici des résultats de comparaisons mesures/modèles supplémentaires par rapport à ceux réalisés précédemment[1]. En revanche, l’analyse de quelques traceurs organiques et métalliques non-envisagés initialement a d’ores et déjà permis d’appliquer un modèle statistique (de type PMF, pour « Positive Matrix Factorization ») visant à identifier et quantifier les principales sources responsables des niveaux de concentrations de PM10 enregistrés entre octobre 2010 et octobre 2011. [1]Caractérisation chimique des particules: comparaison modèle/mesure (B. Bessagnet, F. Meleux, O. Favez et L. Chiappini). Ref. INERIS: DRC-10-111579-01718A.