Détermination de la granulométrie des aérosols dans les émissions canalisées : cas d'une cimenterie

National audienceMonitoring emissions of particles with a diameter smaller than 10 um (PM10) has become of growing interest. However, measuring such particles is rather difficult, it appears as a result necessary to develop and assess measurement methods for the monitoring of PM10 from stack and fugitive emissions. The aim of the GAEC program [Granulometrie des Aerosols dans les Emissions Canalisees : Aerosol size distribution from stack emissions] is double : developing monitoring methods and improving knowledge on fine particulate stack emissions. Three institutes are involved in the program : Sechaud Environnement (formerly LECES), INERIS and CERTAM. This paper concems the results obtained from the first two steps of the program: a state of the art of the available techniques, the evaluation of the selected techniques during a sampling campaign at a cement plant.Face à l'intérêt grandissant concernant les émissions de particules de diamètre inférieur à 10 um et aux difficultés rencontrées lors de la mesure de ces particules, des développements métrologiques et l'évaluation des méthodes de mesurage en émissions canalisées et diffuses sont nécessaires. Le projet GAEC [Granulométrie des Aérosols dans les Emissions Canalisées] s'inscrit dans ce double contexte de développement métrologique et d'amélioration, des connaissances sur les sources d'émission de particules fines. Il porte plus précisément sur la "Détermination de la granulométrie des aérosols dans les émissions industrielles canalisées : PM10, PM(2,5), PM(1), et PM(0,1)". Il réunit trois partenaires : Séchaud Environnement (anciennement LECES), INERIS et CERTAM. L'intervention proposée ici a pour objectif de rapporter les résultats obtenus lors des deux premières phases du projet, à savoir : une étude bibliographique de l'état de l'art sur les techniques de mesure disponibles,la mise en oeuvre des techniques retenues lors d'une campagne de mesure menée sur une cimenterie

Developpement d'un système de dopage "PM" : premiers essais

National audienceThe participation to inter-laboratory exercises is a key step for any ambient air quality monitoring network. To guarantee the interest of such campaigns, participants need a large range of concentration, including regulatory limits. As far as PM10 is concerned, the 1996 European directive implement a 24h hours limit of 50 micro g/m3 with a maximum relative uncertainty of 25%. In the frame of the French National Air Quality Laboratory (LCSQA), INERIS -in relation with LNI Inc.- is developing a special PM generator. The objective is to distribute to all participants an ambient air enriched with PM10 or PM2,5 particles. Preliminary results show that our prototype is able to distribute to 4 TEOM and TEOM-FDMS microbalances air in a range from the background up to 100 micro g/m3 and more. The set-up and the results will be presented.La reconnaissance d'une compétence en matière de mesurage passe par la participation à des exercices d'intercomparaison, ou " exercices inter-laboratoires ". Ce type d'exercice est organisé dans le cadre de la surveillance réglementaire " air ambiant " française. Afin de garantir l'efficacité d'une telle session, il est essentiel de bénéficier d'un spectre large de concentration, et tout particulièrement d'inclure les valeurs limites pour lesquelles il existe des exigences en matière d'incertitude. C'est le cas de la surveillance des PM10, pour lesquels une incertitude maximale de 25% est exigée à 50 micro g/m3 (mesure journalière). Il est en pratique impossible de garantir a priori un tel niveau de concentration. C'est pourquoi dans le cadre du LCSQA, l'INERIS a entrepris de développer des systèmes d'enrichissement, appelés aussi " systèmes de dopage ". La présente communication est consacrée au développement d'un tel dispositif pour les particules de type PM10 et PM 2,5. Les objectifs, le montage expérimental, ainsi que les premiers résultats, seront rapportés dans le cas de microbalances TEOM et TEOM-FDMS, pour des concentrations allant du niveau de fond à plus de 100 micro g/m3. Une attention particulière sera portée sur les contraintes et les résultats obtenus en matière de représentativité de la matrice, ainsi qu'en matière d'équivalence des échantillons fournis à chaque analyseur participant

Evaluation de l'efficacité de prélèvement d'un précipitateur électrostatique

National audienceEasy-to-use particle sampling techniques leading to easy-to-analyze samples is a growing need for nanosafety. Electrostatic precipitation [Dickens 1999] commercialized by TSI (Nanometer Aerosol Sampler model 3089) could be an answer. However, more information is needed on the performance of this instruments. On the one hand, real time sampling efficiency of the NAS regarding voltage has been studied. On the other hand, the sampling efficiency for 80 nm polystyrene particles has been considered through both real time CPC measurements and TEM analysis: these methods lead to very different results, respectively 62-70% and < 0,1 %. These results are discussed regarding literatureConnaître la composition des particules constitue un enjeu grandissant dans le domaine des particules ultrafines. Il est essentiel de disposer de techniques de prélèvement simples, pouvant permettre une analyse différée, tout particulièrement par microscopie électronique. A ce titre, le prélèvement par précipitateur électrostatique semble être une technique prometteuse. La société TSI commercialise depuis quelques années un échantillonneur de ce type, le modèle 3089 NAS (Nanometer Aerosol Sampler). Le travail présenté ici a pour objectif d'étudier l'efficacité de prélèvement de cet appareil, dans le cas d'une mise en oeuvre en aval d'un analyseur de mobilité électrique. Pour ce faire, un aérosol monodispersé a été produit par atomisation et extraction par analyse de mobilité. L'efficacité de prélèvement a été considérée pour différents modes de fonctionnement. Il ressort de cette étude que si une efficacité notable de dépôt est relevée à l'échelle du NAS, ce dépôt ne se ferait que de manière minoritaire sur la grille de prélèvement. Ces résultats sont discutés au regard de références bibliographique

Nanoparticle manufacture ambient air chemical and physical survey as a tool for accidental and chronic risk assessment

Nowadays, nanotechnology lets foresee many opportunities and benefits for new materials with significantly improved properties as well as revolutionary applications in large industrial flelds. Analysts have estimated that the size of the market was 900 million Euro in 2005 and will be 11 billion Euro in 2010. However, nanomaterial industrial stakeholders are currently encountering potential problems with hazard control in their production plants. Release of nanoparticles in air can lead to violent chemical reactions and even explosions because of their small size and energetic properties, and hence high chemical reactivity. Another major safery concern is the impact of manufacturing nanoparticles on the environment and more specifically on the health of workers and of neighbouring populations. Thus, a key issue consists of controlling the release of nanoparticles with chemical or physical toxicological impacts under the ambient background

Détection de particules micrométriques en suspension dans l'air par technique LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)

International audienceLes aérosols peuvent être définis comme des particules solides ou liquides en suspension dans un gaz avec des diamètres s'échelonnant du nanomètre jusqu'à plusieurs micromètres. La génération d'aérosols dans les procédés industriels peut représenter une menace pour les travailleurs comme pour l'environnement. La possible émission, sous forme de particules de tailles micrométriques/submicroniques, de métaux lourds issus des rejets canalisés d'industries (telles que les fonderies ou les incinérateurs) ou bien encore de pelotes de nanotubes de carbone sur leur lieu de production, en sont deux exemples. Les rejets de métaux lourds dans l'atmosphère sont essentiellement d'origine anthropique et produits par des industries impliquant notamment des procédés de combustion comme les incinérateurs et les fonderies. Compte tenu des effets nocifs avérés des métaux lourds sur l'homme et l'environnement, les rejets sont encadrés par des réglementations (arrêtés du 02 février 1998 et du 20 septembre 2002). L'évolution de celles-ci, toujours plus stricte, nécessite le développement d'outils adaptés et notamment, d'une instrumentation de terrain permettant l'analyse in-situ en automatique avec une résolution temporelle adéquate. Les travaux présentés ici sont focalisés sur la quantification en temps réel de la fraction particulaire dans une gamme de tailles s'échelonnant de 1 à 10 µm. Depuis leur découverte, les nanotubes de carbone (NTC) suscitent un intérêt croissant eu égard aux très nombreuses applications possibles dans de nombreux domaines industriels. Les nombreuses applications potentielles des NTC soulèvent l'enthousiasme mais également des inquiétudes. Les possible effets que pourraient avoir les NTC sur la santé humaine sont très mal connus et les recherches sur ces sujets toujours en cours. Leur morphologie en forme de fibre est inquiétante car elle rappelle celle de l'amiante. Au risque lié à la morphologie des NTC s'ajoute celui de la toxicité chimique des éléments contenus dans les nanotubes de carbone, souvent des éléments de catalyse. Sur les lieux de production, la voie aérienne est la source la plus probable de contamination. Bien que les procédés de production soient sécurisés, une possible fuite n'est jamais à écarter. De plus, le risque d'exposition existe à plusieurs étapes de production, tels que le conditionnement du produit final par exemple. Il est donc nécessaire de disposer d'outils de terrain permettant d'accéder à la taille et à la morphologie mais aussi à la composition chimique des particules émises. Il existe à l'heure actuelle peu d'instruments permettant, in-situ et en temps réel, de détecter l'émission de particules et de mesurer les concentrations émises selon leur nature chimique élémentaire. La technique LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) ou spectroscopie de plasma induit par laser semble adaptée à une telle problématique. C'est pourquoi elle a été appliquée dans les deux cas susmentionné

Radiant Energy During Clear Weather in the Growing Season at Poste-de-la-Baleine (Great Whale), Nouveau-Québec

Dans un article antérieur, nous avons présenté pour les types de surface principaux à Poste-de-la-Baleine des coefficients de régression par temps clair, de sorte qu'il est possible d'estimer le rayonnement net à partir de données sur le rayonnement solaire global reçu en surface. Les buts du présent article complémentaire sont les suivants :(i) établir une courbe pour fournir des estimations rapides des flux du rayonnement solaire global par temps clair ; (ii) donner des coefficients quotidiens de la transmissivité atmosphérique pourdes conditions synoptiques type par temps clair ; (iii) essayer de définir à partir de données sur l'ensoleillement et d'observations météorologiques horaires « une heure de beau temps », pour évaluer la fréquence et la durée de temps clair dans la saison de croissance pour lesquelles toutes ces courbes d'énergie rayonnante sont valables ; (iv) présenter une brève climatologie de beau temps pour la période 1971 à 1975.Les renseignements fournis dans ces deux articles pourraient être utiles dans l'écologie, la gestion des ressources et dans le développement du chauffage solaire et des serres, mais son utilisation doit être limitée à la zone côtière.In a previous article, regression coefficients were determined for the major surface types during clear weather at Poste-de-la-Baleine, to permit estimates of net radiation given the incoming solar radiation. In the present complementary study :(i) a curve is set up to provide a quick estimate of the incoming solar radiationfluxes ini clear weather ; (ii) daily coefficients of atmospheric transmissivity are given for characteristicclear-weather synoptic situations ; (iii) an attempt is made to define a clear hour in terms of bright sunshine andhourly weather observations, to assess the frequency and duration of clearweather in the growing season for which all these radiant energy curves arevalid ; (iv) a brief climatology of clear weather is presented for the period 1971 to 1975.The information provided in these two papers is relevant in ecology and resource management, and in the development of solar heating and greenhouses, but it applies strictly to the coastal zone