Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) sont des agents carcinogènes génotoxiques
pour l’homme et leurs effets sur la santé sont principalement dus aux concentrations élevées dans l’air
ambiant, et en particulier sur les particules. C’est la raison pour laquelle la Commission Européenne a
souhaité 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) par le biais de la directive 2004/107/CE (4ème
directive fille).
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
reposant sur le raccordement des mesures réalisées par les AASQA à un même étalon de référence
détenu par un laboratoire de référence, ainsi que sur l’utilisation d’un Matériau de Référence Certifié
(MRC). 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 l'espace.
Dans le cas des analyses en laboratoire, le LNE a, entre autres, pour objectif d'établir la traçabilité
métrologique des résultats d'analyse en développant des MRC à l’aide de méthodes de référence
primaires, quand cela est possible : 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.
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 et de montrer que seuls
deux types de MRC dans des 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 LNE a proposé de développer un MRC adapté à la problématique de la
mesure des HAP dans l'air ambiant qui se présentera sous la forme de particules dopées avec
des HAP déposées sur des filtres.
La production d'un tel MRC comprend plusieurs phases :
- le développement de la méthode d'analyse permettant de caractériser le MRC.
- la préparation du MRC (mise au point de la méthode de dopage de particules avec les HAP
et détermination du mode d’impactage des particules sur le filtre). -
l'étude d’homogénéité et de stabilité dans le temps du MRC.
La méthode d’analyse des HAP dans les particules par ASE (Accelerated solvent extraction) ayant été
finalisée et validée en 2010, il a été entrepris en 2011, de travailler sur le développement du MRC
(phases 2 et 3).
Une première étape a consisté à sélectionner des particules à impacter : des cendres d’incinération
de déchets urbains et industriels ont été retenues comme matrice pour la fabrication du Matériau de
Référence Certifié (MRC) car leur composition chimique est en adéquation avec celle des particules
prélevées en air ambiant et le volume d’échantillon est suffisamment important pour assurer une
production sur du long terme.
La deuxième étape a porté sur le développement d’une méthode robuste pour la préparation des
matériaux. Elle peut être résumée en trois étapes :
- Dopage des particules avec un mélange des huit HAP étudiés,
- Tamisage des particules dopées pour garantir l’homogénéité après le dopage,
-
Impactage de 15 mg de cendres dopées sur filtre par « écrasement ».
La troisième étape a consisté à étudier les conditions de stockage de ce matériau, son homogénéité,
sa stabilité dans le temps, ainsi que ses conditions de transport (stabilité lors du transport).
Enfin, la dernière étape a consisté en la validation du MRC en réalisant une comparaison entre
l’INERIS et le LNE. Cette comparaison montre qu’il n’existe pas de différence significative entre les
résultats analytiques obtenus par le LNE et l’INERIS sur ce type de matériau.
Au terme de cette étude, le LNE a donc développé un MRC pour les Hydrocarbures Aromatiques
Polycycliques (HAP) : ce MRC se présente sous la forme de particules dopées avec des HAP,
déposées sur des filtres.
Les résultats de l’étude montre que ce MRC est stable durant plus de quatre mois, à condition de le
conserver à l’abri de la lumière et à 4±3°C. De même, ce matériau est stable durant le transport dans
les conditions suivantes : à l’abri de la lumière et en s’assurant de ne pas dépasser une température
de 4°C. Enfin, le protocole de fabrication mis en place permet d’obtenir un lot dont l’homogénéité est
inférieure aux incertitudes analytiques.