Size distribution and number concentration of the 10nm-20um aerosol at an urban background site, Gennevilliers, Paris area

International audienceThe purpose of this study is to quantify the exposure of people to the submicronic particles, and especially ultrafine/nanoparticules (< 100 nm) at an urban background site in the Paris area. Since 2003, two particle sizers have been used every year for a winter five weeks campaign

Contribution to knowledge of exposure in car passenger compartments

International audience1) Objectives : During a typical day a person's time is mostly divided between their home, workplace and either public or private transport. The dose received over the timescale of a day is the sum of doses received in these different micro-environments, which supposes knowledge of the time spent in each of them as well as the quality and variability of pollutant concentrations. The aim of the project presented here is to study the levels and dynamics of pollutants entering a particularly important micro-environment, that of the passenger compartment. This is done by considering: - nitrogen oxides, carbon monoxide, particle number and size; - monitoring exposure during various trips (highway, beltways); - taking into account factors that influence exposure, such as the distance between the source vehicle and the target vehicle. 2) Method : A vehicle was equipped with two NOx analysers (TEI), a CO analyser (Maihak), a granulometer (ELPI J DEKATI) and particle counter (P-Track / TSI). The measurements focused on the air expelled at the outlet of the passenger compartment ventilator. Trips were made in different environments such as a highway and the Paris beltway, as well as in a tunnel at night behind a known type of vehicle for a known distance. 3) Results and conclusions : Orders of magnitude of concentration were determined for the pollutants considered for different exposure conditions (open and closed environments, and light and heavy traffic). During tunnel driving tests, a clear link was established between exposure characteristics on the one hand and, on the other, factors such as the nature of the vehicle followed, its engine rating and the distance separating the target and the source.Au cours de sa journée, un citadin répartit essentiellement son temps entre son domicile, son lieu de travail et les transports individuels ou collectifs. La dose reçue à l'échelle d'une journée, est la somme des doses reçues dans ces différents micro-environnements. Le projet présenté ici a pour objectif l'étude des niveaux et de la dynamique de polluants entrant dans un micro-environnement particulièrement important, l'habitacle automobile. Pour ce faire, un véhicule a été équipé de deux analyseurs de NOx (TEI), d'un analyseur de CO (Maihak), d'un granulomètre (ELPI /DEKATI) et d'un compteur de particules (P-Track / TSI). Les mesures ont porté sur l'air fourni en sortie de l'aérateur de l'habitacle. Des " roulages " ont été effectués, dans différents milieux tels qu'une autoroute, ou le périphérique parisien, ainsi qu'au niveau d'un tunnel donné, de nuit, à la suite d'un véhicule de nature connue pour une distance connue

CARACTERISATION CHIMIQUE ET ETUDE DE SOURCES DES PARTICULES AU COURS DE L’ANNEE 2018

La valeur limite annuelle relative à la concentration journalière en PM10 est dépassée quasiment chaque année sur une ou plusieurs station(s) de l’Association Agréée de Surveillance de la Qualité de l’Air en Martinique (Madininair). En 2010, des travaux du programme CARA avaient permis d’illustrer l’importance du rôle probablement joué par les poussières sahariennes dans la survenue de ces dépassements et conclu à la nécessité de mettre en oeuvre une méthodologie d’estimation systématique de leur contribution aux PM10 à l’échelle régionale, sur la base des recommandations européennes en la matière.Madininair s’est alors attaché à implanter une station de fond régional répondant aux besoins de cette méthodologie, aboutissant à l’instrumentation en 2016 du site de « Brume - pointe couchée » (FR-39019) puis à la préparation d’une campagne de validation de sa représentativité spatiale pour la mesure des poussières sahariennes. Cette campagne a pu être réalisée en 2018, incluant la collecte de filtres journaliers PM10 sur 5 stations du dispositif régional. Elle avait également pour objectif de documenter la contribution desources anthropiques au niveau des PM mesurées.Le rapport rend compte des résultats obtenus par le LCSQA lors de l’exploitation des jeux de données de spéciation chimique issus de cette campagne de prélèvement réalisée par l’AASQA. Il fait suite à la rédaction d’une note technique à l’automne 2019, utilisée en appui au rapportage européen pour la justification des dépassements de la valeur limite annuelle sur les stations de Renéville (proximité automobile ; FR39011) et auLamentin (fond urbain ; FR39009) en 2018. Les résultats présentés ici confirment le rôle prépondérant joué par les particules naturelles (poussières sahariennes, mais également sels de mer) dans la survenue des dépassements de seuil journalier pour les PM10 en Martinique. Ils illustrent également l’homogénéité spatiale des fortes concentrations de poussières sahariennes, et permettent ainsi de proposer une méthodologie simple d’estimation de ces concentrations à partir des mesures automatiques réalisées sur le site de fond régional de Brume et/ou sur le site de fond péri-urbain de Sainte Luce (FR-39014). Cette méthodologie inclut la confirmation du transport à longue distance de particules désertiques à l’aide d’observation satellites et/ou de travaux de modélisation. Par ailleurs, des mesures automatiques de carbone suie ainsi que l’utilisation de la PositiveMatrix Factorization pour l’analyse statistique des données de spéciation chimique, ont permis de mettre en évidence le rôle joué par le trafic automobile au sein des particules anthropiques influençant les niveaux de PM10 à Renéville et au Lamentin. Outre les particules carbonées émises à l’échappement, les émissions primaires liées à l’abrasion des freins (et/ou des pneus) semblent conséquentes, en particulier à Renéville. Enfin, une meilleure compréhension de l’influence des émissions industrielles sur les concentrations de PM nécessiterait la réalisation d’une campagne de prélèvement et/ou de mesure spécifique

Norme NF EN 16450 : suivi des paramètres critiques dans la détermination de la concentration massique de particules dans l’air ambiant - Retour d’expérience

La norme NF EN 16450 « Air ambiant - Systèmes automatisés de mesurage (AMS) de la concentration de matière particulaire (PM10 ; PM2,5) » parue le 29 avril 2017 fixe les exigences techniques relatives aux AMS (Systèmes de Mesure Automatiques ou analyseurs automatiques). Ces exigences portent notamment sur le contrôle et l’étalonnage (e.g. fréquence, critère d’action associé…) des paramètres supposés être critiques (i.e. pouvant influencer la mesure de la concentration massique de particules) tels que l’humidité ou la température.Préalablement à sa parution, une consultation a été faite en parallèle auprès des fabricants ou distributeurs d’AMS ainsi qu’auprès des Associations Agréées pour la Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA), utilisatrices finales de ces systèmes afin d’identifier les matériels utilisés et de recenser les protocoles suivis à cet effet.Sur la base des retours traités ici, il apparait que les AMS respectent quasiment tous les critères d’exigence en termes de conception hormis :le contrôle de l’hygrométrie relative pour les TEOM-FDMS 8500 versions B et C (**) (i.e. pas de capteur d’humidité relative) ;la constance du débit volumétrique (débit nominal instantané) pour la jauge Bêta MP101M. Pour les AASQA ayant répondu, un écart supérieur de 1,5 L/min sur le débitmètre de référence par rapport à un débit nominal de 16,67 L/min entraine l’obligation de procéder à un étalonnage.En usage courant au sein des AASQA, l’ensemble des critères QA/QC listés lors de la consultation ne sont pas tous respectés, que ce soit en vérification ou en étalonnage. Les raisons principalement invoquées sont le manque de procédures ou de moyens adaptés. L’accessibilité de certains capteurs est également évoquée. Enfin, il y a une différence d’appréciation dans la criticité de certains paramètres donc de la nécessité de leur contrôle/étalonnage, qui en découle. Une claire identification des paramètres critiques par marque et type d’appareil apparaît donc nécessaire.Ainsi, des guides vont être proposés en ce sens. Dans un premier temps, via un guide méthodologique spécifique pour le respect des exigences QA/QC de la norme NF EN 16450 (échéance 2018), basé sur le retour d’expérience synthétisé dans cette note ainsi que sur les résultats relatifs aux tests LCSQA (en cours) sur les débitmètres utilisés par les AASQA pour les différents AMS. Dans un second temps, par une déclinaison de ce guide spécifique dans l’ensemble des guides méthodologiques respectifs à chaque AMS

EVALUATION DES DEBITMETRES DISPONIBLES SUR LE MARCHE POUR LE CONTROLE DES AMS PM

La norme NF EN 16450 « Air ambiant - Systèmes automatisés de mesurage (AMS) de la concentration de matière particulaire (PM10 ; PM2,5) » est parue le 29 avril 2017. Elle fixe les exigences techniques relatives aux AMS (Systèmes de Mesures Automatiques de particules dans l’air ambiant). Les AMS de type TEOM-FDMS (microbalance), jauges béta (jauges radiométriques) et FIDAS (indicateur optique) sont déclarés conformes pour la surveillance réglementaire de la qualité de l’air, car ils respectent les exigences de cette norme.Les paramètres température, pression, humidité relative (T, P, HR) et débit de ces AMS sont considérés comme « critiques » au sens de la norme NF EN 16450. En effet, ils impactent les volumes d’air prélevés donc la concentration massique mesurée de particules. En l’absence de plus de précisions sur la méthodologie à mettre en oeuvre pour la mesure de ces paramètres dans cette norme, le Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air (LCSQA) souhaite élaborer des protocoles d’utilisation adaptés pour le contrôle sur site de ces paramètres.Le débit ayant été identifié comme le paramètre le plus « critique », cette note est dédiée à l’évaluation des débitmètres disponibles sur le marché ; ceux-ci ont été identifiés lors d’un recensement réalisé en 2016 par le LCSQA (Ineris et IMT LILLE- DOUAI) auprès des Associations agréées de la Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA) et des fabricants/distributeurs. Pour ce faire, des tests ont été menés en 2018 en laboratoire et sur site par le LCSQA sur des débitmètres usuellement utilisés en AASQA afin d’identifier les causes possibles d’erreur de mesure de débit lors de leur mise en oeuvre

GUIDE POUR LE CONTROLE DES PARAMETRES CRITIQUES POUR LA MESURE DES ANALYSEURS AUTOMATIQUES DE PM

L’objectif du présent document est de compléter les exigences de la norme NF EN 16450 « Air ambiant - Systèmes automatisés de mesurage (AMS) de la concentration de matière particulaire (PM10 ; PM2,5) » d’avril 2017 concernant le contrôle des paramètres dits « critiques » (c’est-à-dire ayant une influence majeure sur le résultat de mesure). La norme privilégie la température ambiante, la pression ambiante, l’humidité relative ambiante et le débit total de prélèvement. Il s’agit essentiellement de recommandations (voire de points de vigilance essentiels) pour chaque type d’appareil de mesure automatique (AMS) utilisé par les Associations Agréées pour la Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA) pour la surveillance réglementaire des particules en suspension

Evaluation de l'exposition aux poussières siliceuses dans les carrières à ciel ouvert

International audienc

Evaluation du risque silice dans la profession des carriers : exemple d'une démarche nationale

La pneumoconiose est une maladie connue de longue date mais, dans le cas des travaux à ciel ouvert, le risque a longtemps été sous-estimé car on considérait que l'absence de milieux confinés permettait d'échapper à ce type de maladie. Des études, notamment en Normandie, ont montré qu'il n'en était rien et qu'un effort sérieux de prévention devait être apporté sur ce type d'activité, d'où l'apparition d'une nouvelle réglementation empoussiérage pour les industries extractives

Réalisation d'un exercice d'inter-comparaison PM10, à l'aide d'un système de dopage

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 µg/m3 with a maximum relative uncertainty of 25%. In the frame of the French National Air Quality Laboratory (LCSQA), INERIS has developped a special PM10 or PM2,5 particles enrichment system. Results from a first exercise show that our prototype is able to distribute to 6 TEOM microbalances air in a range of PM10 concentration from the background up to 120 µg/m3. Uncertainty has been calculated for the all range and stays below 25 %, especially at the regulatory daily limit value.La détermination de l'incertitude associée à une mesure, est essentielle. Dans le domaine de la qualité de l'air, une telle information permet aux utilisateurs -statisticiens, modélisateurs, etc.- de connaître le niveau de qualité de chaque observation ; elle permet aux producteurs de données de situer leur niveau de performance. Cette incertitude sur la mesure peut être déterminée par le biais d'une participation à des exercices d'intercomparaison, ou " exercices inter-laboratoires ". Afin de garantir l'efficacité d'une telle session, il est essentiel de bénéficier d'un spectre large de concentration. Dans le cadre du LCSQA, l'INERIS a entrepris de développer des systèmes d'enrichissement, appelés aussi " systèmes de dopage " pour les particules de type PM10 et PM 2,5. Après une phase d'étude en laboratoire [Fraboulet, 2009], ce dispositif a été mis en oeuvre pour la première fois. Six micro-balances de type TEOM, munies de têtes PM10, ont été comparées. Le recours à ce système de dopage a permis d'étendre l'exercice d'intercomparaison jusqu'à un niveau de 120 µg/m3. L'exploitation des données a permis de déterminer la variance de répétabilité, la variance interlaboratoires et l'intervalle de confiance de reproductibilité associé aux mesures fournies par l'ensemble des participants (approche dérivée de la norme ISO 5725-2). Il en ressort que la qualité des mesures respecte les exigences de la Directive européenne en terme d'intervalle de confiance (25 %) à la valeur limite journalière

Essais nationaux d’aptitude des micro-capteurs pour la surveillance de la qualité de l’air ambiant : Résultats et Bilan

Dans un contexte de changement climatique, avec l’émergence de l’internet des objets, les projets de mutation vers des villes plus intelligentes et un marché en pleine expansion, l’intérêt pour les mini-stations de mesure ou les micro-capteurs destinés à l’évaluation de la qualité de l’air (extérieur ou intérieur) s’accélère. Ces micro-capteurs de polluants gazeux et particulaires susceptibles d’être déployés en grand nombre à moindre coût suscitent l’engouement aussi bien du grand public, des associations, des industriels que des collectivités locales. Les acteurs du dispositif national, regroupant le Ministère en charge de l’environnement (MTES), les Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA) et le Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air (LCSQA), s’intéressent aux nouvelles potentialités offertes par ces outils micro-capteurs en complément des moyens de mesure de référence déployés jusqu’à présent. Des travaux sont en cours sur ce sujet mais il n’existe à l’heure actuelle aucun cadre normatif national ou européen permettant d’évaluer les performances de ces différents appareils commercialisés. Ainsi, après avoir amorcé ces deux dernières années des travaux d’harmonisation de la qualification métrologique de ces dispositifs en laboratoire, le LCSQA a coordonné en 2018 deux exercices de comparaison nationale sur le terrain de microcapteurs de gaz et de particules pour la mesure de la qualité de l’air ambiant extérieur. Afin de tenir compte de l’effet de saisonnalité, le premier exercice s’est tenu durant une période de 6 semaines entre Janvier et Février 2018, le second, d’une durée égale, entre Juillet et Août 2018. Ces essais avaient pour objectif de placer en conditions réelles sur un site fixe de typologie urbaine (station de mesure de la qualité de l’air de l’IMT Lille Douai sur son centre de Recherche de Dorignies), un large nombre de systèmes différents afin d’évaluer leur aptitude à suivre les principaux polluants d’intérêt pour l’air ambiant : le dioxyde d’azote (NO2 ), l’ozone (O3 ) et les particules (PM2,5 et PM10). Ces essais ont regroupé près de 25 participants, 23 systèmes de conception et d’origines différentes (France, PaysBas, Royaume-Uni, Espagne, Italie, Pologne, Etats-Unis), soit plus d’une soixantaine de dispositifs au total en tenant compte des répliquas. Les données ont été traitées par comparaison aux mesures des instruments de référence (analyseurs automatiques). Outre les caractéristiques métrologiques des dispositifs (étalonnage, temps de réponse, stabilité (bruit du signal), dérives moyen/long terme, grandeurs d’influence (T, HR%, gaz interférents)), une attention particulière a été portée à d’autres paramètres tels que la simplicité de mise en oeuvre, l’autonomie, la portabilité, la fiabilité des systèmes de communication (GSM, Wifi, Bluetooth, filaire…), la convivialité des applications de récupération des données, le rapport qualité/prix en tenant compte de l’objectif initial assigné au capteur. Un système de notation sur le plan métrologique mais aussi en terme d’utilisation par espèce mesurée et par système ainsi construit permet d’établir des critères de jugement au regard d’une qualité de données souhaitée