Recherche pour AASQA

Les (micro-)capteurs constituent, depuis quelques années, des outils émergents intéressant particulièrement le dispositif national de surveillance de la qualité de l’air (Ministère, AASQA, LCSQA), notamment pour un usage complémentaire aux données des stations de référence. De par leur faible coût et leur facilité de mise en œuvre, ils sont notamment de bons candidats pour des applications dédiées à la construction de cartographies pour de la surveillance continue et spatialisée. Ils peuvent aussi permettre d’enrichir la modélisation de la Qualité de l’Air grâce à des résolutions temporelle et spatiale plus fine. L’application au cas de la pollution atmosphérique en milieu urbain est particulièrement concernée par le déploiement en réseau de ces outils avec de nombreuses initiatives dans le cadre d’actions citoyennes ou de politiques de développement de type « smart city ». En effet, le milieu urbain constitue une cible prioritaire pour l’évaluation des impacts sanitaires car il est caractérisé par une densité de population importante et des niveaux de concentrations en polluants plus élevés que pour les environnements ruraux par exemple. Une surveillance renforcée des concentrations ambiantes en polluants réglementés tels que le dioxyde d’azote (NO2) et les particules (PM10 et PM2,5) permettrait de mieux comprendre l’origine de ces polluants, leur étendue spatiale, leur niveau de concentrations et ainsi d’évaluer la pertinence de différentes stratégies de réduction. Pour réduire les coûts, la plupart des solutions « capteurs » déployées en ce sens, s’appuient sur des dispositifs placés sur des véhicules mobiles, afin de couvrir une grande surface pour un nombre réduit de systèmes. Or, si la question de la validité des mesures de capteurs en site fixe commence à être mieux cernée, celle de leurs mesures en situation de mobilité est rarement étudiée. Cette note technique rend compte de l’opportunité d’établir un protocole pour la caractérisation métrologique de capteurs de polluants réglementés en mobilité afin de déterminer la gamme de validité des données fournies, en confrontant les paramètres liés au déplacement aux objectifs de qualité de données (OQD) au sens de la Directive européenne 2008/50/CE.   Methodology for evaluation of mobile micro-sensors dedicated to regulated pollutant measurements In recent years, sensors have been identified as emerging tools of particular interest to the French national air quality monitoring system (Ministry, AASQA, LCSQA), especially they are good candidates for applications like building maps for continuous spatial surveillance. They can also be used to enrich the modeling of Air Quality thanks to high temporal and spatial resolutions. The application to the case of air pollution in urban areas is particularly concerned with the deployment of sensor networks with numerous citizen initiatives or “smart cities” policies development. Indeed, the urban environment constitutes a priority target for the evaluation of health impacts because it is characterized by a high population density and higher levels of pollutant concentrations than for rural environments. Reinforced monitoring of ambient concentrations of regulated pollutants such as nitrogen dioxide (NO2) and particles (PM10 and PM2.5) would help to better understand the origin of these pollutants, their spatial extent, and their levels of concentrations and thus assess the relevance of different reduction strategies. To reduce costs, most of the "sensor" solutions deployed in this sense, rely on devices placed on mobile vehicles, in order to cover a large area with a reduced number of systems. However, if the question of the validity of fixed-site sensor measurements is well understood, the evaluation of quality of their measurements in a mobile situation is rarely studied. This technical note gives first elements on the advisability of establishing a protocol for the metrological characterization of sensors of pollutants regulated, used in mobility, in order to determine the range of validity of the data provided, by comparing the parameters related to the movement with the objectives of data quality (ODQ) within the meaning of European Directive 2008/50 / EC.

Le glyphosate et ses métabolites (acide aminométhylphosphonique – AMPA – et glufosinate) font partie de la liste des substances cibles de la campagne nationale exploratoire sur les pesticides (CNEP) réalisée par l’Anses, le réseau des AASQA et l’Ineris en tant que membre du LCSQA, entre juin 2018 et juin 2019. Le laboratoire prestataire (IANESCO) pour les analyses des échantillons de la CNEP a rapporté des problèmes d’interférence sur la détection du glufosinate par chromatographie liquide couplée à un détecteur de fluorescence, impliquant de devoir augmenter la limite de quantification de ce composé. Ainsi, l’objectif de ces travaux était de tester une autre technique d’analyse basée sur la chromatographie liquide avec un couplage à un spectromètre de masse, en se basant sur les travaux du Laboratoire national de référence pour la surveillance des milieux aquatiques AQUAREF (fiche méthode MA-01 de 2008) et la norme NF ISO 16308. Les tests effectués sur la méthode développée en LC/MS/MS par le LCSQA-Ineris montrent que l’utilisation de la spectrométrie de masse permet de s’affranchir du problème d’interférence soulevé par le laboratoire IANESCO, et d’atteindre des LQ de 0,2 ng/mL pour le glufosinate et 2 ng/mL pour le glyphosate et l’AMPA. Les rendements d’extraction incluant l’étape de dérivation au FMOC sont satisfaisants pour l’AMPA et le glufosinate, supérieurs à 80%, tandis que celui du glyphosate est d’environ 60%. Selon les performances de la méthode d’analyse établies (LQ analytiques obtenues en LC/MS/MS et rendements d’extraction et de dérivation), les limites de quantification pour chacune des 3 substances sont inférieures à 0,4 ng/m3. Les résultats de l’étude de stabilité sur filtre quartz montrent pour le glyphosate et le glufosinate une légère perte pendant les 15 premiers jours de stockage à 4°C, autour de 15 %, puis une stabilisation jusqu’à la fin de l’étude à J60. Les résultats de l’AMPA montrent que ce composé est stable pendant les 60 jours de stockage à 4°C. La stabilité de l’AMPA et du glyphosate dans les extraits a été démontrée sur une période de 35 jours.       Abstract: Analysis of glyphosate, glufosinate and AMPA by LC/MS/MS Glyphosate and its metabolites (aminomethylphosphonic acid - AMPA - and glufosinate) are included in the list of targeted substances of the national exploratory campaign on pesticides (CNEP) carried out by Anses, the AASQA network and Ineris as a member of the LCSQA, between June 2018 and June 2019. The contractor laboratory (IANESCO) for the analysis of CNEP samples reported interference problems with the detection of glufosinate by liquid chromatography coupled with a fluorescence detector, implying the need to increase the quantification limit of this compound. Thus, the objective of this work was to test another analytical technique based on liquid chromatography coupled to a mass spectrometer, according to the work of the National Reference Laboratory for the monitoring of aquatic environments AQUAREF (MA-01 method sheet of 2008) and the NF ISO 16308 standard. Tests on the LC/MS/MS method developed by LCSQA-Ineris show that the use of mass spectrometry can overcome the problem of interference raised by the IANESCO laboratory and enable to achieve a LoQ of 0.2 ng/mL for glufosinate and 2 ng/mL for glyphosate and AMPA. Extraction yields including the FMOC derivatization step are suitable for AMPA and glufosinate, above 80%, while for glyphosate it’s around 60%. Based on the performance of the established analytical method (analytical LoQ obtained in LC/MS/MS and extraction and derivatization yields), the quantification limits for each of the 3 substances are less than 0,4 ng/m3. The results of the quartz filter stability study show a slight loss for glyphosate and glufosinate during the first 15 days of storage at 4°C, around 15%, and then values stabilize until the end of the study at J60. The results of the AMPA show that this compound is stable during the 60 days of storage at 4°C. The stability of AMPA and glyphosate in the extracts was demonstrated over a 35-day period.

L'objectif est de maintenir un bon niveau de performances métrologiques pour les étalons de référence SO2, NO, NO2, CO, O3 et BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes) utilisés pour titrer les étalons des AASQA, afin de pouvoir continuer à produire des prestations de qualité. La première partiede l'étude a consisté à faire une synthèse des actions menées pour maintenir l'ensemble des étalons de référence afin de pouvoir réaliser les étalonnages prévus dans l’étude « Maintien et amélioration des chaînes nationales d’étalonnage » de novembre 2014. La deuxième partie a porté sur l’amélioration de la méthode de génération des mélanges gazeux de référence de SO2 par perméation. De récentes comparaisons interlaboratoires menées au niveau international montrent des différences significatives entre des étalons préparés par méthode gravimétrique (norme ISO 6142) et des étalons préparés par perméation pour le SO2 (ceci est également valable pour le NO2) : les raisons des écarts observés n'ont pour l'instant pas pu être expliquées. Le but final de cette étude initiée en 2011 était donc de réexaminer la méthode de génération des étalons de référence par perméation en reprenant la procédure de pesée des tubes à perméation, en reconsidérant le calcul des débits de perméation et en y associant un nouveau calcul d'incertitude dans l’objectif d’améliorer la justesse des mesures et l’estimation des incertitudes associées. L’étude menée en 2011 a permis d’établir un bilan critique sur la mise en œuvre des tubes à perméation comme moyen de génération de mélange gazeux étalon. Elle montrait que l’amélioration de la détermination du volume des tubes et de la régulation de la température des tubes était indispensable pour réduire les incertitudes sur les concentrations des mélanges gazeux étalons générés. L’étude effectuée en 2012 a porté sur la réalisation d’une bibliographie sur les différents systèmes existants et a conduit à identifier un bain à débordement dont la régulation de température se fait au centième de degré. La mise en œuvre de ce bain à débordement a permis de s’affranchir des variations de température et donc d’utiliser un tube dont la température de fonctionnement nominale est de 21°C : ceci permet de négliger l’impact lié à la sortie du tube nécessaire pour le peser afin de déterminer son taux de perméation. Par conséquent, la justesse du taux de perméation s’en trouve améliorée et les incertitudes associées diminuées. L’année 2013 a été marquée par la remise en service de la balance à suspension électromagnétique suite aux dysfonctionnements observés en 2012 et au choix d’un tube à perméation ayant un débit stable dans le temps. L’étude réalisée en 2014 a permis de compléter le travail fourni en 2012-2013 sur l’amélioration de la détermination du taux de perméation des tubes de SO2. La remise en route de la balance à suspension électromagnétique après réparation a permis de mettre en évidence la nécessité de stabiliser les tubes en température après leur mise en service au moins pendant trois mois afin d’obtenir un taux de perméation stable dans le temps. Une fois le système optimisé, la première étape a consisté à évaluer la reproductibilité du taux de perméation sur une période de 3 mois, ce qui conduit à une reproductibilité de 0,2 %. Le deuxième volet de cette étude était d’évaluer les facteurs pouvant influer sur le taux de perméation des tubes afin d’en déduire des incertitudes. L’étude de l’influence des variations de pression et du débit de balayage des tubes a montré que ces grandeurs n'influent pas sur le taux de perméation, d’autant plus qu’elles sont régulées avec une bonne précision. Aucune incertitude ne sera donc prise en compte sur ces facteurs dans l’évaluation de l’incertitude sur le taux de perméation. Par contre, les résultats des essais mettent en évidence une influence de la variation de la température du tube sur son taux de perméation qui a été évaluée à 0,8% pour une variation de température de 0,1°C. Ces résultats montrent donc l’importance de bien réguler les tubes à perméation en température si l’on souhaite avoir un taux de perméation stable dans le temps. La valeur de l'incertitude-type sur le taux de perméation liée aux variations de température (0,5%) est égale à 0,23%. Les incertitudes-types ont été ensuite combinées pour estimer l’incertitude élargie sur le taux de perméation des tubes. Cette évaluation conduit à une incertitude élargie relative de 0,8% (k=2) pour un taux de perméation de l’ordre de 550 ng/min. Au terme de cette étude, le calcul d’incertitudes associé à la détermination du taux de perméation a été modifié dans les procédures qualité du LNE afin de prendre en compte les sources d’incertitudes évaluées lors de cette étude. La troisième partie a porté sur la détermination de la quantité d’azote dans le monoxyde d’azote (NO) pur utilisé pour fabriquer les mélanges gazeux gravimétriques. Pour réaliser les étalonnages des mélanges gazeux NO dans l’azote des AASQA, le LCSQA-LNE fabrique des mélanges gazeux de référence gravimétriques. La concentration molaire de ces mélanges gazeux est déterminée à partir des masses de NO et d’azote injectées dans la bouteille et de la composition des composés purs. Le NO pur est un composé relativement instable (évolution dans le temps des concentrations des impuretés) et de pureté médiocre (99,9% annoncée par le producteur) pour une utilisation métrologique. Il est donc nécessaire de réaliser une analyse du NO pur au moment de la fabrication du mélange gazeux de référence gravimétrique pour déterminer la quantité des principales impuretés et en connaître la pureté globale. Le système de mesure utilisé pour l’analyse de l’azote dans le NO pur gazeux (chromatographe en phase gazeuse équipé d’un détecteur TCD) étant vieillissant et présentant des dysfonctionnements, il convenait de le remplacer afin d’assurer la continuité de la fabrication des mélanges gazeux de référence gravimétriques de NO dans l’azote. En 2012, le LCSQA-LNE a réalisé le cahier des charges de l’appareil nécessaire pour effectuer l’analyse de l’azote dans le NO pur gazeux et ensuite, s’est équipé d’un chromatographe en phase gazeuse avec un détecteur à émission Plasma distribué par la société SRA. En 2013, le LCSQA-LNE a optimisé les conditions opératoires du système analytique et commencé à développer la méthode d’analyse. L’année 2014 a permis de finaliser le développement de la méthode d’analyse de l’azote dans le NO pur avec le chromatographe en phase gazeuse. Les travaux menés en 2014 ont permis : ·         De déterminer la reproductibilité du processus de mesure, ·         D’estimer les incertitudes de mesure sur la concentration de l’azote dans le NO pur, ·         De valider la méthode d’analyse sur un mélange gazeux du LCSQA-LNE datant de 2011 conformément aux exigences du système qualité. A partir des résultats obtenus, le protocole d’analyse de l‘azote dans le NO pur a pu être finalisé et fait l’objet d’une procédure technique dans le système qualité du LNE. Au terme de cette étude, le LCSQA-LNE dispose d’une procédure validée pour l’analyse de l’azote contenu dans le NO pur basé sur la mise en œuvre d’un chromatographe en phase gazeuse équipé d’un détecteur à émission Plasma, le NO pur étant ensuite utilisé pour fabriquer des mélanges gazeux de référence gravimétriques destinés au raccordement des étalons des AASQA. La quatrième partie a porté sur le développement d’étalons de référence gravimétriques pour le dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone (CO2) n’a pas d’effet sur la pollution atmosphérique locale, ni sur la santé, contrairement au dioxyde d’azote (NO2). C’est par contre un gaz à effet de serre : de ce fait, les quantités importantes de ce gaz rejetées dans l’atmosphère par les activités humaines (transports, habitat, industrie, agriculture) sont responsables du réchauffement climatique. De même, ce composé fait partie des polluants mesurés en air intérieur. Certaines AASQA réalisent déjà des mesures de CO2 pour déterminer l’évolution des concentrations de ce polluant dans le temps et dans l’espace. Néanmoins, il a été mis en évidence un manque de traçabilité des mesures, ce qui influe directement sur la qualité et la justesse des mesures effectuées. Pour assurer la qualité des mesures de CO2, l’objectif de l’étude était de développer des mélanges gazeux de référence gravimétriques de CO2 adaptés à la mesure du CO2 dans l’air ambiant et l’air intérieur. Par conséquent, pour couvrir les 2 domaines de mesure, il a été décidé de développer des  étalons de référence sur une large gamme de concentrations à savoir de 350 à 6000 µmol/mol. Compte tenu des propriétés physiques du CO2, les mélanges gazeux gravimétriques à des concentrations comprises entre 350 à 6000 µmol/mol sont réalisés avec des incertitudes très faibles. En effet, l’incertitude élargie sur la concentration est de l’ordre de 0,1 % voir inférieure. Cela s’explique par la pureté du CO2 (par rapport à la concentration du mélange gazeux), la stabilité du composé, l’absence d’absorption à l’intérieur des bouteilles et la très faible reproductibilité du comparateur de masse. L’analyse par chromatographie en phase gazeuse avec un détecteur de type TCD donne également de bons résultats à ces concentrations, puisque l’incertitude élargie sur la concentration est de l’ordre de 0,2 % (en prenant en compte l’incertitude du mélange gazeux de référence). Cette incertitude est de 0,4 % lorsqu’un mélange gazeux du NPL est utilisé, puisque l’incertitude sur le mélange gazeux gravimétrique est plus élevée. En tenant compte de ces incertitudes gravimétrique et analytique très faibles, il peut être conclu que les différents mélanges gazeux fabriqués par le LCSQA-LNE sont en accord entre eux et sont en accord avec des mélanges gazeux du NPL. Un écart maximum de 0,03 % est observé entre la concentration gravimétrique et la concentration analytique même en prenant les mélanges gazeux du NPL, fabriqués avec des composés purs différents de ceux du LCSQA-LNE. Au terme de cette étude, le LCSQA-LNE dispose de mélanges gazeux gravimétriques de CO2 à des concentrations comprises entre 350 à 6000 µmol/mol avec des incertitudes très faibles (de l’ordre de 0,1 %) qui pourront être utilisés pour assurer la traçabilité des mesures de CO2 effectuées par les AASQA. La cinquième partiea porté sur le développement de la méthode d’étalonnage des mélanges gazeux de SO2 des AASQA en utilisant les mélanges gazeux de référence gravimétriques de SO2 du LCSQA-LNE. Pour le composé SO2, le LCSQA-LNE a commencé à développer des étalons de référence dans le cadre de la qualité de l'air dès 1991. A l'époque, le traitement des bouteilles de gaz n'était pas optimisé comme à l'heure actuelle, ce qui dans le cas du composé SO2 qui est très réactif, avait pour conséquence un manque de stabilité des concentrations au cours du temps (diminution des concentrations en fonction du temps pouvant s'expliquer par exemple par une adsorption du SO2 sur les parois) : de ce fait, le développement de mélanges gazeux de référence en bouteille par la méthode gravimétrique ne semblait pas adapté au composé SO2. Pour ces raisons, le LCSQA-LNE s'est basé sur la méthode de la perméation pour générer des mélanges gazeux de référence de SO2. Toutefois, d'autres laboratoires comme le National Physical Laboratory (NPL) en Angleterre génèrent actuellement ces mélanges gazeux de référence par dilution de mélanges gazeux gravimétriques de SO2 en bouteille. L’objectif global de cette étude était donc d’une part, de développer des mélanges gazeux de référence gravimétriques de SO2 et d’autre part, d’utiliser ces mélanges gazeux pour étalonner les mélanges gazeux des AASQA ayant une concentration en SO2 de l’ordre de 100 nmol/mol. L'avantage de disposer de 2 méthodes de référence (perméation et dilution de mélanges gazeux de référence) est qu'en cas de dysfonctionnements avérés sur l'une des méthodes, il est possible de mettre tout de suite en œuvre la seconde, évitant ainsi les arrêts des étalonnages. L’étude menée de 2011 à 2013 a permis de développer des étalons de référence gravimétriques pour SO2 ayant une concentration de l’ordre de 10 µmol/mol. En 2014, le LCSQA-LNE a développé la méthode d’étalonnage des mélanges gazeux de SO2 des AASQA basée sur la dilution dynamique des mélanges gazeux de référence gravimétriques de SO2 de l’ordre de 10 µmol/mol. Après optimisation de la méthode, les essais ont montré que pour un même mélange gazeux, les concentrations obtenues d’une part, en utilisant le banc de dilution et d’autre part, en utilisant la méthode d’étalonnage classique par perméation n’étaient pas significativement différentes. Par conséquent, l’étude menée a permis de développer une nouvelle méthode d’étalonnage des mélanges gazeux de SO2 en bouteille basée sur la dilution dynamique de mélanges gazeux de référence fabriqués par le LCSQA-LNE par gravimétrie. La sixième partiea porté sur une étude de faisabilité pour la fabrication de tubes à perméation. Pour les composés tels que le NO2 et le SO2, le LCSQA-LNE a développé des étalons de référence qui sont des mélanges gazeux de référence générés à partir de tubes à perméation du commerce. L’expérience acquise depuis 20 ans dans cette technique montre que les tubes à perméation n’ont pas les mêmes performances d’un fabricant à l’autre ou d’une fabrication à l’autre pour un même fournisseur, notamment en ce qui concerne la pureté du NO2 ou du SO2 et de la stabilité du taux de perméation. L’objectif de cette étude était donc de réaliser une étude de faisabilité pour identifier un protocole de fabrication des tubes à perméation et estimer les coûts inhérents à ce développement. Cette étude montre que le développement du dispositif de fabrication des tubes à perméation est complexe et nécessite la mise en œuvre d’un certain nombre de matériels, soit usinés à façon soit très pointus en termes de conception. Par conséquent, la réalisation de ce dispositif sera couteuse en termes de fonctionnement et d’investissements. Cette étude met également en évidence que le développement d’un tel système impliquera des conditions de sécurité strictes, l’idéal étant de pouvoir dédier un laboratoire uniquement à cette activité. Enfin, la valeur ajoutée du LCSQA-LNE par rapport aux fournisseurs actuels serait d’analyser le composé pur présent dans le tube à perméation. Néanmoins, la détermination de la pureté nécessite de disposer de moyens analytiques permettant de quantifier les impuretés dans les composés d’intérêt mesurés dans le domaine de la qualité de l’air. Cependant, à l’heure actuelle, le LCSQA-LNE ne dispose pas de l’ensemble des techniques permettant de déterminer la pureté de ces composés purs. Ces différents éléments montrent donc d’une part, la complexité de la fabrication des tubes à perméation et d’autre part, des coûts d’investissement et de fonctionnement élevés au regard du faible nombre de tubes à perméation utilisés annuellement par le LCSQA-LNE ou qui pourraient être mis à disposition des AASQA. Par conséquent, le LCSQA-LNE considère qu’il n’est pas souhaitable de poursuivre cette étude en développant une structure appropriée pour la fabrication des tubes à perméation.

Le LCSQA apporte son appui technique concernant la chaîne d'acquisition et de transmission de données sur la qualité de l'air à l'ensemble des AASQA, au Ministère de l'Ecologie, de l'Energie, du Développement durable et de la Mer ainsi qu'à l'ADEME. Les actions menées en 2009 concernent :Assistance aux AASQA Support technique Depuis le début de l'année, le LCSQA a traité 3 demandes provenant des associations agréées de surveillance de la qualité de l'air. Ces demandes ont concerné : ­- un problème de communication entre un analyseur TEOM et une station ISEO SAM, - un dysfonctionnement du convertisseur de protocole d’un anémomètre METEK USA1, - un problème de collecte des fichiers primaires sous POLAIR. Assurance qualité station Le LCSQA a initié, en 2009, la conception et le développement d’un outil de simulation multiprotocoles de mesures numériques afin de répondre aux besoins des AASQA dans leur démarche d’assurance qualité appliquée aux stations. Cet outil logiciel servira notamment à répondre aux exigences de la norme EN14211 en permettant la vérification de l’agrégation quart horaire des mesures issues d’un analyseur et leur enregistrement dans le poste central.Assistance au MEEDDM et à l’ADEME Participation au Comité de Suivi de l’Informatique des Associations (CSIA) Dans le cadre de ce programme, le LCSQA a participé à la réunion du CSIA qui a eu lieu le 16 décembre 2009 au cours de laquelle il a évoqué les résultats des tests d’évaluation de la compatibilité entre le poste POLAIR et la station FDE en LCV3.1 , le développement de l’outil de simulation multiprotocoles de mesures numériques, le recensement prochain auprès des AASQA des besoins des réseaux en termes d’évolutions du langage de commande et de nouvelles fonctionnalités des stations. Analyse des nouveaux besoins liés au langage de commande L’action concernant le recensement et l’analyse des besoins des réseaux liés au langage de commande a été partiellement repoussée au premier trimestre 2010 au profit du développement de l’outil de simulation de mesures numériques et des tests d’évaluation et de recette.Suivi des travaux des constructeurs Compatibilité du dialogue IP entre station FDE et poste central XR Les essais de communication IP menés par le LCSQA entre son poste central XR et une station FDE SAP WinCe se sont révélés systématiquement négatifs et contraires aux résultats des tests menés par FDE avec ESPOL dont le compte rendu conclut au fonctionnement de la plupart des fonctionnalités du langage de commande en mode non compressé. Avec la collaboration d’Air Normand, le LCSQA a finalement mis en évidence que la cause des échecs de communication constatés en IP est liée à la version Premium (basée sur Windows) du poste XR du LCSQA, tandis que les versions XR en noyau Linux équipant la plupart des AASQA présentent des dialogues IP concluants. En 2010, le LCSQA mènera une expertise approfondie sur ce point dans le cadre de l’évaluation de la comptabilité de la communication IP entre stations et postes centraux. Participation aux Journées techniques organisées par les constructeurs : Le LCSQA a participé : ­    aux Journées Utilisateurs organisées par la société ISEO les 24 et 25 juin 2009, ­    au Club Utilisateurs Pol’Air organisé par la société CEGELEC les 23 et 24 septembre 2009, afin de prendre connaissance des bilans de fonctionnement sur les matériels, des évolutions proposées par les constructeurs ainsi que des besoins des AASQA.Travaux d’évaluation et de recette Evaluation de la compatibilité des stations d’acquisition avec les postes centraux Le LCSQA a élaboré et réalisé en 2009 des tests d’évaluation sur les fonctionnalités d’échanges en langage de commande 3.1 entre le poste central POL’AIR (V5.4.5) et une station ISEO SAM WI (5.1.30.0). La recette a été basée sur onze fiches de tests élaborées afin de couvrir les principaux thèmes du langage de commande LCV3.1. Les tests effectués n’ont pas mis en évidence de blocages ni dysfonctionnements majeurs vis-à-vis des fonctionnalités d’échanges ; la compatibilité entre les 2 systèmes en LCV3.1 est donc globalement validée. Néanmoins, deux contraintes d’utilisation et cinq réserves on été relevées. Le rapport d’évaluation a été transmis en septembre 2009 aux constructeurs concernés (ISEO et CEGELEC) ainsi qu’à l’ADEME. Suivi de l’évaluation des stations d’acquisition En 2009, le LCSQA a relancé des tests d’évaluation de la conformité au langage de commande V3.1 sur une version récente de la station SAM WI (version 5.1.32.0) dans le but mettre à jour le bilan effectué en 2006 (sur la version V5.1.21.0) et de faire un point sur les actions correctives menées. Cette reprise a concerné uniquement les 13 tests refusés et acceptés avec réserves lors de la première évaluation. Sur La version 5.1.32.0 de la SAM WI, le nombre de dysfonctionnements et non-conformités vis-à-vis du langage de commande a été réduit à 7 points (3 tests refusés et 4 tests acceptés avec réserves).

Ce rapport synthétise les principaux travaux 2018 et 2019 du programme CARA (« CARActérisation chimique des particules ») du dispositif national de surveillance de la qualité de l’air. Fonctionnant en étroite collaboration avec les Associations agréées de surveillance de la qualité de l’air (AASQA) volontaires et des laboratoires universitaires, ce programme permet notamment de documenter, depuis une dizaine d’année, la composition chimique et les origines des particules atmosphériques affectant la qualité de l’air. Il intègre également la mise en œuvre d’outils statistiques et/ou de modélisation numérique, visant à l’amélioration des systèmes de prévision ainsi qu’à l’évaluation de possibles mesures de réduction des concentrations en air ambiant. Dans ce cadre, une étude spécifique a également été consacrée à l’ozone, polluant gazeux secondaire en interaction avec la phase particulaire.   Si des dépassements de valeurs limites journalières fixées pour les PM10 sont encore fréquemment observés sur le territoire, notamment en fin d’hiver-début de printemps sous l’effet de l’accumulation des émissions primaires (dont le chauffage résidentiel et le transport routier) et la formation de particules secondaires (nitrate d’ammonium et aérosols organiques secondaires), aucun épisode de longue durée (> 3 jours) et de large échelle spatiale (impliquant simultanément plusieurs régions voisines) n’a été observé en métropole sur la période 2018-2019. En revanche, la survenue de pics de concentration de courte durée en bordure littoral Manche et mer du Nord entre la fin de l’hiver et le début de l’été semble répondre à des processus complexes, qu’il s’agira d’explorer sur la période 2020-2021. Il est également à noter que 2018 et 2019 ont été marquées par de fortes intrusions de poussières sahariennes en zone Caraïbe ainsi que par d’importants épisodes estivaux de pollution à l’ozone. Pour ce dernier polluant, l’analyse des épisodes de l’été 2019 illustre l’effet bénéfique attendu d’une diminution des émissions des substances précurseurs (oxydes d’azote (NOx) et composés organiques volatils) sur quasiment l’ensemble du territoire, malgré la complexité des processus chimiques mis en jeu (avec de possibles augmentations localisées dans les grandes agglomérations et bassins industriels). Ces résultats confirment l’intérêt de la mise en place de plans de réduction ambitieux des émissions concernant toutes les activités humaines, en particulier en zone urbaine et fortement émettrice de NOx. Par ailleurs, l’étude sur le long-terme menée depuis 2008 au niveau de la station grenobloise Les Frênes (fond urbain) indique une baisse significative des concentrations de PM10, mais également du carbone élémentaire (EC) et des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). En revanche, les concentrations hivernales de PM issues de la combustion de biomasse ne présentent pas de tendance significative sur la période 2011-2017, conduisant à une augmentation de leur contribution relative aux PM10. Le chauffage au bois reste donc l’un des principaux leviers d’actions pour l’amélioration de la qualité de l’air à Grenoble, et il apparait nécessaire de poursuivre cette étude, afin notamment d’aider à la bonne évaluation de l’efficacité des politiques publiques mises en œuvre (dont les « fonds air bois ») en région Auvergne-Rhône-Alpes, comme sur d’autres territoires. De même, la baisse notable (env. 0,4 µg/m3 / an) des concentrations de matière organique au SIRTA (fond régional, Ile de France) ne peut être que très partiellement attribuée à une diminution des émissions par le chauffage au bois sur la période 2011-2018. Si l’on note une diminution de l’ordre de 80 ng/m3 / an de la fraction organique directement imputable à la combustion de biomasse, aucune tendance significative n’est observée à ce stade pour la fraction de carbone suie liée à cette même source ni pour la fraction organique primaire la moins oxydée (issue de la combustion d’hydrocarbures mais également au chauffage au bois). Dans le même temps, on note une diminution très légère (env. 20 ng/m3 / an) mais statistiquement significative de la part de carbone suie émise par la combustion d’énergie fossile (incluant les émissions automobiles à l’échappement). Cette tendance pourrait s’accompagner d’une réduction de l’influence de l’ensemble des composés organiques volatils d’origines anthropiques sur la formation d’aérosols organiques secondaires, dont la composante la plus oxydée explique globalement la moitié de la baisse observée des concentrations de matière organique totale. Enfin, les travaux réalisés en 2018 et 2019 ont également pris la forme de nombreuses collaborations scientifiques avec des acteurs académiques (inter-)nationaux, permettant notamment la révision du guide européen pour l’utilisation d’outils statistiques d’identification et de quantification des sources des polluants atmosphériques, ainsi que la publication dans des revues à comité de lecture d’une dizaine d’articles basés, en totalité ou pour partie, sur des résultats obtenus dans le cadre du programme CARA.

L'objectif de cette étude est d’effectuer des comparaisons interlaboratoires entre le LCSQA-LNE et les AASQA pour s’assurer du bon fonctionnement de la chaîne nationale d’étalonnage et pouvoir détecter d’éventuelles anomalies auxquelles il conviendra d’apporter des actions correctives. Contrôle qualité du bon fonctionnement de la chaîne d’étalonnage en NO/NOx, NO2, CO et SO2 : Le but est de faire circuler des mélanges gazeux de fraction molaire inconnue (NO/NOx de l’ordre de 200 nmol/mol, CO de l’ordre de 9 µmol/mol, NO2 de l’ordre de 200 nmol/mol et SO2 de l’ordre de 100 nmol/mol) dans les niveaux 3 pour valider les différents raccordements effectués dans le cadre de la chaîne nationale d’étalonnage. Ces mélanges gazeux ont été titrés par le LCSQA-LNE puis envoyés à des niveaux 3. Ces niveaux 3 ont ensuite déterminé la fraction molaire de ces mélanges gazeux avant et après réglage de l’analyseur de station avec l’étalon de transfert 2-3, puis les ont renvoyés au LCSQA-LNE qui les a titrés de nouveau. Des comparaisons interlaboratoires ont été réalisées de février à décembre 2018 avec les réseaux de mesure ATMO AURA, ATMO Bourgogne Franche Comté, ATMO Sud, Madininair, ATMO Nouvelle Aquitaine, AIRPARIF, ATMO Grand Est, GWAD'AIR et ATMO Normandie. En règle générale, les AASQA communiquent au LCSQA-LNE les fractions molaires mesurées soit sans les incertitudes élargies associées, soit avec des incertitudes de mesure inexploitables (inférieures à celles du LCSQA-LNE, valeurs très élevées…). Dans ces conditions, il n'est pas possible de traiter les résultats par des méthodes statistiques. Par conséquent, dans le présent document, le traitement des données est effectué en s'appuyant sur l'ensemble des résultats obtenus depuis 2002 lors des campagnes précédentes qui ont conduit à définir des intervalles maximums dans lesquels doivent se trouver les écarts relatifs entre les fractions molaires déterminées par le LCSQA-LNE et celles déterminées par les niveaux 3 après élimination des valeurs jugées aberrantes. Globalement, en 2018, lorsque les fractions molaires aberrantes sont éliminées, les écarts relatifs entre le LCSQA-LNE et les niveaux 3 restent dans des intervalles qui sont les suivants : ± 7% avant et après réglage pour une fraction molaire en SO2 voisine de 100 nmol/mol ; ± 6% avant et après réglage pour des fractions molaires en NO/NOx et en NO2 voisines de 200 nmol/mol ; ± 6% avant réglage et ± 4% après réglage pour une fraction molaire en CO voisine de 9 µmol/mol. Les résultats montrent que : Globalement la chaîne nationale d'étalonnage mise en place pour assurer la traçabilité des mesures de SO2, de NO/NOx, de NO2 et de CO aux étalons de référence fonctionne correctement ; Le fait de régler l’analyseur avec l’étalon de transfert 2-3 améliore les écarts relatifs, ce qui met en évidence une dérive de la réponse des analyseurs au cours du temps.   Contrôle qualité du bon fonctionnement de la chaîne d’étalonnage en O3 : Comme pour les composés SO2, NO/NOx, CO et NO2, le but est de faire circuler, dans les niveaux 3, un générateur d’ozone portable délivrant un mélange gazeux à une fraction molaire voisine de 100 nmol/mol pour valider les différents raccordements effectués dans le cadre de la chaîne nationale d’étalonnage. La présente comparaison interlaboratoires a été effectuée avec 8 niveaux 3 en 2018, à savoir: AIRPARIF, AIR BREIZH, APL, ATMO AURA, ATMO BOURGOGNE FRANCHE-COMTE, LIG'AIR, GWAD'AIR et MADININAIR. Les résultats obtenus en 2018 montrent que les écarts relatifs entre les fractions molaires en O3 déterminées par les 8 réseaux de mesure et celles déterminées par le LCSQA-LNE sont compris entre -5% et +3%. De plus, les écarts relatifs observés entre les valeurs des AASQA et du LCSQA-LNE sont aléatoirement répartis de part et d’autre de zéro.

L’absorption de rayonnement bêta et la mesure par variation de fréquence constituent à ce jour les 2 techniques usuelles en AASQA pour la mesure automatique de la concentration massique des particules en suspension dans l’air ambiant. Ceci est la conséquence de la démonstration d’équivalence obtenue en 2006, confirmée en 2008, 2010 et 2011 par les exercices d’intercomparaison sur site menés par le LCSQA. Concernant les jauges radiométriques Bêta, le système centralisé de gestion administrative des sources radioactives mis en place depuis 2010 a facilité les démarches administratives pour les AASQA. Compte tenu du redéploiement technique en vue de respecter l’échéance de 2013 fixée par la Directive 2008/50/CE sur la conformité des techniques de mesure, des AASQA ont adopté cette technique ou envisagent de le faire. Ce rapport est une version provisoire (soumise à validation de la CS « Mesures automatiques » et du CPS) du guide technique de recommandations concernant la mesure des particules PM10 et PM2.5 dans l’air ambiant par l’utilisation d’une jauge radiométrique par atténuation de rayonnement bêta. Les jauges radiométriques homologuées actuellement sur le sol français pour la surveillance réglementaire des particules dans l’air ambiant sont : - La BAM 1020 de Met One Instruments, Inc ; - La MP101M d’Environnement SA. Ce guide doit fournir une aide aux utilisateurs en leurs fournissant une première liste de procédures à mettre en oeuvre ainsi qu’un échéancier à respecter pour permettre le bon fonctionnement de l'outil en routine. Il a été rédigé sur la base des documents et échanges avec les constructeurs et/ou distributeurs français ainsi qu’à partir du retour d’expérience du personnel des AASQA (journées techniques des AASQA, journées utilisateurs, etc.). Il comprend pour chacun des appareils des éléments permettant d’effectuer une installation sur site conforme aux recommandations des constructeurs, de mettre en place les procédures de maintenances et de vérifications périodiques nécessaires au bon fonctionnement et de réaliser les contrôles QA/QC en adéquation avec la spécification technique XP CEN/TS 16450 « Air ambiant - Systèmes automatisés de mesurage de la concentration de matière particulaire (PM10, PM2,5) » de Juillet 2013 (2ème édition); . Par ailleurs il comprend en dernier lieu, une partie relative au rendu des résultats (validation et agrégation des données, calcul des incertitudes).

Un travail documentaire sur une liste socle de Substances Actives (SA) couramment surveillées par les AASQA a permis de dresser un état de l’art analytique ainsi qu’une feuille de route des besoins métrologiques et également de formuler des premières recommandations. La diversité des substances actives surveillées notamment en termes de propriétés physicochimiques permet d’ores et déjà de conclure que des méthodes spécifiques devront être développées pour disposer de données de surveillance dont la qualité sera compatible avec les objectifs de la surveillance. De plus, les études réalisées confirment le besoin d’harmonisation et de validation des méthodes disponibles à ce jour, de développement pour des substances orphelines et de mise en place d’un cadre règlementaire plus précis. Le LCSQA doit renforcer ses travaux métrologiques sur les pesticides, en forte interaction avec les laboratoires d’analyse opérant dans la surveillance afin de mettre en place les références indispensables et d’en garantir l’acceptation et le caractère opérationnel pour assurer, à terme, la bancarisation de données de qualité et exploitables.

                        L’Anses, l’Ineris dans le cadre du Laboratoire central de surveillance de la qualité de l’air (LCSQA) et le réseau des Associations agréées de surveillance de la qualité de l'air (AASQA) fédéré par Atmo France publient ce jour les résultats de la campagne de mesure des résidus de pesticides dans l’air menée de juin 2018 à juin 2019. Grâce à un protocole harmonisé, cette campagne a permis de mesurer 75 substances sur 50 sites couvrant des situations variées et répartis sur l’ensemble du territoire national (Métropole et DROM). Le recueil de près de 100 000 données validées et l’analyse de 1 800 échantillons correspondants permet d’établir un socle de données qui participe à l’amélioration des connaissances sur les résidus de pesticides présents dans l'air ambiant pour mieux évaluer l'exposition de la population générale. A terme, cette campagne contribuera à définir une stratégie nationale de surveillance des pesticides dans l’air ambiant.    Télécharger le rapport "Résultats de la campagne nationale exploratoire de mesure des résidus de pesticides dans l'air ambiant (2018-2019)" mis à jour déc 2020 la note "Contrôle des données de la campagne nationale exploratoire de mesure des résidus de pesticides dans l'air ambiant (CNEP)" les données "Base des données de mesure de la CNEP"   100 000 données collectées sur une année, 1 800 échantillons analysés et 75 substances mesurées sur 50 sites répartis sur le territoire national   Lancée en juin 2018, cette campagne nationale de grande ampleur a permis de mesurer, sur la même année et selon un protocole pour la première fois harmonisé, 75 substances sur 50 sites. Les substances ciblées entrent, selon le cas, dans la composition des produits phytopharmaceutiques, de produits biocides, de médicaments vétérinaires et antiparasitaires à usage humain. Elles avaient été priorisées par l’Anses sur la base de leurs caractéristiques de danger et de critères d’utilisation, d’émission et de persistance dans l’air.   La répartition des 50 sites de prélèvements couvre l’ensemble des régions et prend en compte les différents types de zones d’habitation (50% de sites urbains/péri-urbains et 50% de sites ruraux) et de productions agricoles (26% de sites en grandes cultures, 18% de sites viticoles, 20% de sites arboricoles, 10% de sites en maraîchage, 6% de sites d’élevage, et 20 % de sites sans profil agricole majoritaire). Les 100 000 données de cette campagne ont été bancarisées dans la base nationale des données sur la qualité de l’air « GEOD’AIR ». Leur exploitation a permis d’établir une première photographie annuelle nationale des niveaux de concentration en résidus de pesticides dans l’air ambiant au regard de critères quantitatifs comme leur fréquence de quantification, les ordres de grandeurs des concentrations rencontrées et leurs distributions statistiques. Dans le cadre de cette étude, il ressort que des substances sont majoritairement associées à certaines productions agricoles sans pour autant être absentes des autres profils. Concernant les différentes typologies « rural », « péri-urbain » et « urbain », le nombre de substances observées sur chaque typologie est sensiblement différent dans les DROM, cette différence de répartition est plus ténue en métropole. Les variations temporelles des concentrations sont globalement cohérentes avec celles des périodes traditionnelles connues de traitements en métropole. Sur la base de ce socle robuste de données, l’Anses a été en mesure d’établir une première interprétation sanitaire des résultats de cette campagne. Au-delà des résultats obtenus et des perspectives de travaux complémentaires que vont permettre ces données, le nombre important de travaux métrologiques menés en parallèle en accompagnement de cette campagne seront valorisées dans la révision des normes nationales portant sur le prélèvement et l’analyse des pesticides dans l’air.    

Conformément aux exigences de la Directive Européenne 2008/50/CE [1] et aux recommandations du guide pour la surveillance du benzène dans l’air ambiant (version 2014), les Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA) réalisent depuis plusieurs années des prélèvements de benzène par pompage actif sur des cartouches contenant du Carbopack X. Jusqu’alors des cartouches contenant 500 mg de cet adsorbant étaient utilisées en routine par les AASQA, mais courant 2013 un problème technique pour la réalisation de ces cartouches a contraint le principal fournisseur des AASQA (TERA Environnement) à réduire la quantité d’adsorbant des cartouches à 450+/-10 mg. Cette modification a entrainé la réalisation d’essais permettant de vérifier l’intégrité des prélèvements réalisés par les AASQA pour la surveillance réglementaire du benzène par prélèvement actif.