Intercomparaisons des stations de mesures : Intercomparaison des moyens mobiles nationaux (Toulouse 2012)

La directive européenne 2008/50/CE du 21 mai 2008 dédiée à la qualité de l’air appelle au respect de valeurs limites ou valeurs cibles, en leur associant une exigence en terme d’incertitude maximale sur la mesure.
Les associations agréées de surveillance de la qualité de l'air sont tenues de participer aux essais d'intercomparaison destinées aux organismes agréés de surveillance de la qualité de l’air mis en place dans le cadre du Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l'Air (article 9 de l’arrêté du 21 octobre 2010).
Dans l’objectif de vérifier le respect des exigences de la directive européenne 2008/50/CE, le LCSQA propose annuellement aux AASQA une intercomparaison de moyens mobiles pour les polluants SO2, O3, NO, NO2 et CO à différents niveaux de concentration et tout particulièrement au voisinage des seuils horaires d’information ou d’alerte pour les polluants NOx, O3, SO2, et de la valeur limite sur 8h pour le CO.
Un essai d’intercomparaison de moyens de mesures mobiles a été réalisé en mars 2012 en collaboration avec ORAMIP. Il a réuni 7 participants et entités de mesures, constituant un parc de 42 analyseurs de NOx, O3, CO et SO2.
Durant cette intercomparaison, le système de dopage permettant une distribution homogène des gaz sur 3 directions a été mis en oeuvre, tout en respectant des temps de résidence inférieurs à 5 secondes pour les oxydes d’azote et l’ozone.
Quelques dysfonctionnements d’appareils divers ont été identifiés en cours d’exercice sur différents analyseurs, sans conséquences sur le déroulement de l’exercice.
Lors de la circulation de gaz pour étalonnage en aveugle, la majorité des écarts constatés était nettement inférieure à l’incertitude tolérée sur la mesure des analyseurs (4 %). On constate que les écarts importants sont peu fréquents pour l’ensemble des polluants. Le décompte des écarts significatifs se limite, en fin de campagne pour un niveau de concentration d’étalonnage habituel, à aucun analyseur SO2, aucun analyseur d’O3, 2 analyseurs de CO, aucun analyseur en NO et 3 en NO2, sur les 42 analyseurs présents sur le site.
On rappellera que cet exercice de circulation a été considérablement étoffé depuis la mise en place des exercices d’intercomparaison, ce qui conduit à des répercussions positives sur cette phase préliminaire. On rappellera que cette phase ne conduit en aucun cas à un recalage de l’ensemble des analyseurs des participants. Elle a pour seuls objectifs de vérifier la cohérence des étalons de transferts et d’expliquer a posteriori les éventuels décalages observés durant les séquences de dopage.
En application de la norme NF ISO 5725-2, les intervalles de confiance de répétabilité et de reproductibilité ont été déterminés pour chaque polluant et différents niveaux. On signalera que l’application des tests statistiques de Cochran et Grubbs a conduit à l’élimination de 18 données quart-horaires pour le SO2 et 4 quart-horaires pour le NO2, sur un total de plus de 3600 mesures tous polluants confondus. L’avis d’expert n’a pas du être utilisé pour écarter certaines données du calcul statistique.

Les intervalles de confiance de reproductibilité (assimilables aux incertitudes de
mesures) nettement inférieurs au seuil de 15 % ont été obtenus pour les polluants
suivants :
• CO (7,5 %)
• SO2 (4,7 %)
• O3 (5,2 %)
• NO (6,7 %)
• NO2 (7,7 %).
D’une manière générale, les résultats du traitement statistique suivant la norme NF
ISO 13 528 et conduisant aux z-scores sont homogènes et globalement satisfaisants
pour tous les participants. Une large majorité des z-scores sont compris entre ±1.
Les résultats de cette intercomparaison permettent d’évaluer la qualité de mise en
oeuvre des méthodes de mesures par les AASQA. Depuis plusieurs années, les
résultats obtenus en terme d’incertitude de mesure sont conformes aux exigences de
la Directive Européenne et confirment dans la durée la fiabilité du système de
mesure national.
La faible fréquence d’évènements imprévus lors du déroulement de cet exercice a
permis d’effectuer le test d’un nouveau dispositif de dopage au niveau des têtes de
prélèvement, permettant d’intégrer celles-ci au calcul d’incertitude expérimental.
Ce dispositif reprend le système de génération basé sur la dilution de gaz concentrés
puis dilués dans un flux d’air ambiant. Le système de distribution repose sur la
technique du coiffage de la tête de prélèvement par un sac en Tedlar, inerte aux
polluants classiques. Ce dispositif peut autoriser le coiffage et la distribution
simultanée de gaz sur un maximum de 12 têtes de prélèvements.
Pour l’ensemble des polluants, on aura pu constater la bonne cohérence des
mesures faites simultanément dans les sacs Tedlar soit via les têtes de prélèvements
soit via des lignes individuelles, indiquant l’influence négligeable des têtes de
prélèvement dans la chaîne de mesure.
Dans certains cas particuliers, les écarts ont été expliqués par :
• Une ligne obturée par des insectes
• Un faisceau de lignes neuves non passivées
• Un faisceau de lignes anciennes non nettoyées
Le traitement statistique des données, identique à celui de l’exercice classique a
conduit à l’élimination des mesures de SO2 d’un des participants en raison d’un
décalage trop important, et de l’élimination sur avis d’expert des quart-horaires de 3
paliers de dopage d’un second participant en raison du colmatage de sa ligne de
prélèvement.