Recherche pour INERIS

La mise en place d’une surveillance des résidus de pesticides dans l’air au niveau national est une priorité définie dans le cadre du plan d’action gouvernemental sur les produits phytopharmaceutiques et du plan national de réduction des émissions de polluants atmosphériques (PREPA) 2017-2021. Dans un rapport d’expertise publié en octobre 2017, suite à une saisine des ministères en charge de l’agriculture, de l’écologie, de la santé et du travail, l’Anses a fait des recommandations sur la conduite et les modalités de mise en œuvre d’une campagne exploratoire de mesures sur une année complète afin de mieux connaitre l’exposition chronique de la population générale et de définir à terme une stratégie de surveillance des pesticides dans l’air. En préparation de cette campagne, un protocole de mesure harmonisé sur l’ensemble du territoire national, financé par l’Agence Française de la Biodiversité (AFB) au sein du plan Ecophyto (LCSQA/INERIS DRC-18-174282-07109A), a été défini sur la base de validations métrologiques menées par l’INERIS, dans le cadre de ses travaux pour le LCSQA, en lien avec deux associations agréées de surveillance de la qualité de l'air (AASQA), Atmo Grand Est et Air PACA, et des recommandations de l’Anses. Cette note de synthèse reprend les éléments techniques principaux de ce protocole harmonisé ainsi que le résultat des échanges et travaux entre les partenaires mobilisés (de décembre 2017 à juin 2018) pour cette campagne exploratoire (AASQA, LCSQA/INERIS et Anses) qui ont permis d’aboutir au protocole de mesure mis en œuvre dans cette campagne (juin 2018 à juin 2019). Les principaux éléments du protocole reposent sur les points suivants : la sélection de 81 substances parmi la liste de 89 substances prioritaires de l’Anses la sélection de 50 sites de mesures répartis sur le territoire national (métropole + DROM) selon la production agricole (40% de sites en grandes cultures, 22% de sites viticoles, 18% de sites arboricoles, 14% de sites en maraichage et 6% de sites d’élevage) et les zones d’habitation (52% de sites urbains/péri-urbains et 48% de sites ruraux) une fréquence d’échantillonnage répartie sur l’année, variant de 1/mois à plusieurs/semaine en fonction des traitements et des substances mesurées un échantillonnage hebdomadaire sur préleveur Partisol équipé d’une coupure granulométrique PM10 pour les substances semi-volatiles un échantillonnage de 48h sur préleveur Digitel équipé d’une coupure granulométrique PM10 pour le glyphosate et ses dérivés une configuration de piégeage sur filtre et mousse de polyuréthane (PUF) la sous-traitance analytique des échantillons confiée via la passation d’un marché à un seul laboratoire, et permettant ainsi d’avoir des limites de quantifications uniques pour les substances recherchées.

L’essor des capteurs de la qualité de l’air à bas coût offre de nouvelles possibilités pour la cartographie des concentrations de polluants. L’outil SESAM est développé par l’Ineris dans le cadre des travaux du LCSQA afin d’exploiter les données de capteurs et tirer avantage de la couverture spatio-temporelle des observations associées pour la cartographie de la qualité de l’air à l’échelle urbaine. SESAM repose sur une méthode géostatistique (krigeage en dérive externe ; Gressent et al., 2020) permettant de fusionner les données de capteurs fixes et mobiles et les estimations issues de la modélisation. L’outil est disponible en « open source » accompagné d’un guide d’utilisation du LCSQA (Gressent et al., 2021). Le développement de SESAM se poursuit pour mieux représenter l’incertitude de mesures inhérente aux capteurs dans la procédure d’interpolation spatiale et pour étendre l’utilisation de l’outil à d’autres polluants et d’autres domaines d’étude. Par ailleurs, les étapes de traitement et de correction des données de capteurs en amont de leur utilisation pour la fusion de données sont cruciales. Dans le cadre des travaux du groupe CT6 (en anglais Cross-cutting task 6 on Low-Cost sensors, groupe de travail transversal sur les capteurs à bas coût) de Fairmode, le LCSQA participe à une étude d’inter-comparaison des méthodes de traitement/calibration des données de capteurs en réseau et de fusion de données à l’échelle nationale. L’objectif étant d’établir des recommandations pour l’utilisation de ces nouvelles données d’observation de la qualité de l’air.     Development of a national methodology for mapping by using sensor data: progress in the SESAM tool and contribution to the inter-comparison exercise of calibration and mapping methods in the framework of Fairmode The undeniable rise of low-cost air quality sensors offers new possibilities for pollutant concentration mapping. The SESAM tool is developed within the framework of the LCSQA to exploit sensor data and take advantage of their unique spatial and temporal observation coverage for air quality mapping at the urban scale. SESAM is based on a geostatistical method (external drift kriging; Gressent et al., 2020) that merges fixed and mobile sensor data with estimates from urban scale modeling. The tool is available as open source with a LCSQA user guide (Gressent et al., 2021). Further developments are planned to better represent the measurement uncertainty inherent to the sensors in the spatial interpolation procedure and to extend the use of the tool to other pollutants and other study areas. Furthermore, the processing and correction steps of sensor data prior to their use in data fusion are crucial. As part of the work of the CT6 (Cross-cutting Task 6 on Low-Cost sensors) group of Fairmode, the LCSQA is participating in an inter-comparison study of sensor data processing/calibration and data fusion methods on a national scale. The objective is to establish recommendations for the use of these new air quality observation data.

Cette comparaison inter-laboratoires (CIL) dédiée aux pesticides et organisée par le LCSQA, fait suite à la dernière en date de 2015 qui montrait une disparité importante des performances des laboratoires avec in fine très peu de laboratoires satisfaisant les exigences en termes de capacité à répondre aux besoins de sous-traitance analytique (limite de quantification, rendement d’extraction, méthodes d’analyse, ...) des Associations agréées de surveillance de la qualité de l’air (AASQA). Cette CIL s’inscrit également dans le contexte du suivi pérenne engagé depuis 2021, et les résultats obtenus peuvent guider les AASQA dans la sélection de leurs laboratoires sous-traitants pour ce suivi. Cette CIL a porté sur 26 substances (25 substances semi-volatiles et une substance polaire (glyphosate)), à savoir :   2.4D fenpropidine permethrine alpha-HCH fluazinam propyzamide boscalid folpel prosulfocarbe chlorothalonil glyphosate pyrimethanil chlorpropham lindane (gamma HCH) s-metolachlore chlorpyriphos methyl metazachlore spiroxamine chlorpyriphos-ethyl oxadiazon tebuconazole cyprodinyl pendimethalin triallate deltamethrin pentachlorophenol     A noter que les précédentes CIL ne ciblaient pas les substances polaires. Ces 26 substances étaient réparties sur/dans différents matériaux d’essais. Des mousses dopées et des solutions de référence ont été dédiées à l’analyse de pesticides semi-volatils. Leurs préparations (conditionnement et dopage) et analyses pour l’étude d’homogénéité et de stabilité ont été effectuées par le LNE. Les concentrations cibles des solutions de référence C1, C2 et C3 ainsi préparées étaient comprises entre 71 et 1300 ng/mL avec un nombre de substances et des niveaux de concentrations variables selon la solution. Les quantités cibles des échantillons de mousses C1, C2 et C3 étaient comprises entre 71 et 3 240 ng selon la substance et le matériau (C1, C2 ou C3), ce qui correspond à des concentrations dans l’air ambiant comprises entre 0,4 et 20 ng/m3 pour des prélèvements hebdomadaires à 1m3/h. Des filtres en microfibre de quartz ont été choisis comme supports pour l’analyse du glyphosate. Ces derniers ont été conditionnés (calcination), dopés, et analysés par l’Ineris afin de vérifier leur homogénéité et stabilité. L’ensemble des filtres a été dopé avec des quantités équivalentes à des concentrations dans l’air ambiant comprises entre 0,7 et 0,07 ng/m3 pour des prélèvements de 24h à 30 m3/h. Trois laboratoires ont participé à cette comparaison inter-laboratoires : •           IANESCO •           LABORATOIRE DEPARTEMENTAL 31 •           MICROPOLLUANTS TECHNOLOGIE SA Etant donné le faible nombre de participants, cette CIL présentait des caractéristiques qui pouvaient la remettre en question quant à la robustesse de son interprétation. Le choix a été fait de la maintenir en raison de l’intérêt qu’elle présente dans l’apport d’informations autres que le seul classement des laboratoires selon leur z-score. Parmi celles-ci, on peut citer les informations concernant le traitement et le stockage des échantillons, les limites de quantification (LQ) et les rendements d’extraction. Parmi les enseignements de cette CIL, on soulignera la capacité des laboratoires participants à renseigner les résultats de la quasi-totalité des substances, et on retiendra l’absence de contamination des matrices vierges. Des différences de conditions de stockage, parfois non conformes à la norme en vigueur, ont été relevées, sans conséquences apparentes sur les résultats d’analyse. Les rendements d’extraction obtenus respectent les critères de la norme XP X43 059, à quelques exceptions près (entre 0 et 7 substances suivant le laboratoire). Ces dernières ne semblent pas avoir eu de répercussions visibles sur les écarts présentés entre les données d’analyse de ces laboratoires et les valeurs cibles attendues. De même pour ce qui est des détails des traitements analytiques mis en œuvre (concentration, nature des étalons internes, …) par les laboratoires, aucune répercussion n’a été observée sur les résultats transmis. Parmi les différentes conditions de dopage de cet exercice, l’introduction de fortes quantités de certaines substances par rapport à d’autres ne semble pas avoir généré de problème particulier d’analyse. De même, malgré des compositions différentes des matériaux d’essai (nombre de substances et concentrations variables, substances relativement délicates à séparer), aucun faux positif/négatif dans les différentes séries de matériaux d’essai n’a été observé. L’introduction du glyphosate, substance polaire non couverte par la norme XP X43-059, a conduit à des résultats satisfaisants pour les laboratoires ayant menés les analyses selon les délais définis. Au regard du nombre d’échantillons à traiter et de résultats à fournir par laboratoire, peu de résultats aberrants ont été comptabilisés. On note qu’au global, les dopages contenant les 25 substances suspectées d’interférences entre elles ne semblent pas amener de difficultés particulières en termes d’identification des substances. Compte-tenu du faible nombre de laboratoire participant, l’évaluation des résultats des laboratoires a été déterminée au travers du biais qui est l’expression de l’écart du résultat du participant avec la valeur cible attendue. Les biais de chaque laboratoire ont été calculés à partir de la moyenne des 3 résultats d’analyse rendus pour chaque série d’échantillon, sans tenir compte des incertitudes de la valeur cible (faible, de l’ordre de 2 %, sauf pour le s-métolachlore où elle était de l’ordre de 10 %). Ils ne prennent pas en compte celle des laboratoires (variable, allant de 15 et 44 %), qui pourrait induire une distorsion de traitement entre les labos dont l’incertitude est forte et présenteraient donc un faible nombre de biais, et ceux dont l’incertitude est faible avec potentiellement un nombre de biais plus élevé. La comparaison de l’ensemble des biais montre qu’ils sont plus importants sur la matrice « solutions de référence » que sur la matrice « mousse ». Contrairement aux attentes, il semble donc que les solutions de référence aient posé certaines difficultés analytiques non rencontrées avec les mousses. Aucune corrélation entre les conditions ou la durée de conservation des échantillons et les biais élevés n’a été identifiée. Au final, il semble que la dispersion des résultats entre les laboratoires soit essentiellement liée au traitement analytique adopté pour la quantification des échantillons. Au vu de la répétabilité des résultats obtenus pour chaque laboratoire, il semble que les incertitudes annoncées par ces derniers soient surestimées. En effet, pour chaque trio de résultats, les écarts observés sont majoritairement faibles (5-10 %) comparés à l’incertitude annoncée.   Les résultats de cette CIL sont globalement positifs mais font ressortir la nécessité d’apporter quelques précisions et compléments méthodologiques au travers de la révision de la norme XP X43-059 et de mener des discussions avec les laboratoires, notamment sur le cas des substances présentant des biais importants, ou encore celui d’une forte dispersion des résultats individuels   Pesticides in ambient air : analytical inter-laboratories comparison 2021   This inter-laboratory comparison (ILC) dedicated to pesticides and organized by the LCSQA, follows the last one in 2015 which showed a significant disparity in laboratory performance with ultimately very few laboratories meeting the requirements in terms of ability to meet the needs of analytical subcontracting (limit of quantification, extraction yield, methods of analysis, ...) Approved Air Quality Monitoring Associations (AASQA). This ILC is also part of the context of the sustainable monitoring undertaken since 2021, the results obtained can guide the AASQA in the selection of their subcontracting laboratories for this monitoring. This ILC covered 26 substances (25 semi-volatile substances and one polar substance (glyphosate)), namely: 2.4D fenpropidine permethrine alpha-HCH fluazinam propyzamide boscalid folpel prosulfocarbe chlorothalonil glyphosate pyrimethanil chlorpropham lindane (gamma HCH) s-metolachlore chlorpyriphos methyl metazachlore spiroxamine chlorpyriphos-ethyl oxadiazon tebuconazole cyprodinyl pendimethalin triallate deltamethrin pentachlorophenol Note that previous ILCs did not target polar substances. These 26 substances were distributed over/in different test materials. Doped foams (PUF) and reference solutions have been dedicated to the analysis of semi-volatile pesticides. Their preparations (cleaning and doping) and analyses for the study of homogeneity and stability were carried out by the LNE. The target concentrations of the reference solutions C1, C2 and C3 thus prepared were between 71 and 1300 ng/mL with varying numbers of substances and concentration levels depending on the solution. The target quantities of the C1, C2 and C3 foam samples ranged from 71 to 3 240 ng depending on the substance and material (C1, C2 or C3), corresponding to ambient air concentrations between 0.4 and 20 ng/m3 for weekly sampling at 1m3/h. Quartz microfiber filters were chosen as supports for glyphosate analysis. The latter were conditioned (calcination), doped, and analyzed by Ineris to verify their homogeneity and stability. All filters were doped with quantities equivalent to concentrations in ambient air between 0.7 and 0.07 ng/m3 for samples from 24h to 30 m3/h. Three laboratories participated in this inter-laboratory comparison: •           IANESCO •           LABORATOIRE DEPARTEMENTAL 31 •           MICROPOLLUANTS TECHNOLOGIE SA Given the low number of participants, this ILC had characteristics that could call into question the robustness of its interpretation. The choice was made to maintain it because of the interest it presents in the contribution of information other than the sole classification of laboratories according to their z-score. These include information on sample processing and storage, quantification limits (LQ) and extraction yields. Among the lessons of this CIL, we will highlight the ability of the participating laboratories to transmit the results of almost all the substances, and we note the absence of contamination of the blank matrices. Differences in storage conditions, sometimes not in accordance with the current standard, were noted, with no apparent impact on the analytical results. The extraction yields obtained meet the criteria of the french standard XP X43 059, with a few exceptions (between 0 and 7 substances depending on the laboratory). The latter do not appear to have had a visible impact on the difference presented between the analytical data from these laboratories and the expected target values. Similarly, the details of the analytical treatments carried out (concentration, nature of the internal standards, etc.) by the laboratories seems to have no repercussions on the results. Among the different doping conditions of this exercise, the introduction of large quantities of some substances compared to others does not seem to have generated any particular problem of analysis. Similarly, despite different compositions of the test materials (varying number of substances and concentrations, relatively difficult substances to separate), no false positives/negatives in the different series of test materials were observed. The introduction of glyphosate, a polar substance not covered by XP X43-059, led to satisfactory results for the laboratories that conducted the analyses according to the defined deadlines. In view of the number of samples to be processed and the results to be provided per laboratory, few outliers were recorded. It should be noted that, overall, doping containing the 25 substances suspected of interfering with each other does not seem to bring any particular difficulties in terms of identifying substances. Given the low number of participating laboratories, the evaluation of the laboratory results was determined through bias which is the expression of the deviation of the participant's result with the expected target value. The biases of each laboratory were calculated from the average of the 3 analytical results given for each sample series, without taking into account the uncertainties of the target value (low, of the order of 2%, except for s-metolachlor where it was of the order of 10%). They do not take into account either that of laboratories (variable, ranging from 15 to 44%), which could induce a distortion of treatment between labs with high uncertainty and therefore had a low number of biases, and those with low uncertainty with potentially a higher number of biases. The comparison of all the biases shows that they are more important on the "reference solutions" matrix than on the "PUF" matrix. Contrary to expectations, it therefore seems that the reference solutions posed some analytical difficulties not encountered with the PUF foams. No correlation between sample storage conditions (temperature and duration) and high biases was identified. In the end, it seems that the dispersion of the results between the laboratories is essentially related to the analytical treatment adopted for the quantification of the samples. In view of the repeatability of the results obtained for each laboratory, it seems that the uncertainties announced by the laboratories are overestimated. Indeed, for each trio of results, the observed differences are mostly small (5-10%) compared to the announced uncertainty. The results of this CIL are globally positive but highlight the need to make some clarifications and methodological additions through the revision of the NF XP X 43-059 standard and to conduct discussions with laboratories, particularly on the case of substances with significant biases, or a high dispersion of individual results.

    Depuis le 1er janvier 2007, les TEOM-FDMS sont très largement utilisés en routine par l’ensemble des AASQA pour la surveillance des PM10 et des PM2.5.  Comme démontré par les travaux du LCSQA en 2005 et 2006, ces instruments satisfont aux critères d’équivalence aux normes EN12341 et EN14907, relatives à la mesure des PM10 et des PM2.5 respectivement.   Dans le cadre du déploiement et de la mise en œuvre de ces instruments, le LCSQA/INERIS est notamment chargé de suivre et d’optimiser leur utilisation par les AASQA ainsi que d'assurer la qualité des données produites en construisant une approche QC/QA basée sur celle décrite dans les normes utilisées pour la mesure des gaz classiques (O3, NOx, SO2, CO).   Les travaux conduits par le LCSQA/INERIS en 2007 et 2008 ont permis de mieux comprendre le fonctionnement et les limites d’applicabilité des modules FDMS à l’aide de campagnes de mesures et d’intercomparaisons, et du retour d'expériences des AASQA. Ce travail a notamment mis en évidence les rôles prépondérants joués par l’efficacité du sécheur et par les performances de la pompe sur la qualité de la mesure par TEOM-FDMS. Il a également donné lieu à l’élaboration des premières versions d’un « Guide pour l'utilisation des TEOM-FDMS ». Par ailleurs, depuis la fin de l’année 2008, de nouvelles versions des TEOM-FDMS sont disponibles sur le marché, en particulier les modèles 1405f et 1405df Le premier consiste globalement en l’unification du TEOM 1400 et du module FDMS en un seul et même instrument, plus compact. Le 1405df est équipé d’un impacteur virtuel placé en aval de la tête de prélèvement, permettant la mesure simultanée des PM10 et PM2.5. Ces nouveaux outils sont amenés à remplacer les premières générations de TEOM-FDMS. Cependant, en 2008, il n’existait pas de preuves scientifiques indiquant leur adéquation avec les critères européens de mesures de PM. Une note du LCSQA envoyée à l'ensemble des AASQA en cours d'année 2008 recommandait donc de ne pas s'équiper de TEOM-FDMS 1405df dans l'immédiat, et d'attendre, si possible, avant de s'équiper en TEOM-FDMS 1405f. L'objet de ce rapport est de présenter les travaux réalisés en 2009 par le LCSQA/INERIS dans ce contexte. Une part importante du travail a consisté à finaliser la collection des retours d'expériences des AASQA, afin de faire évoluer le guide de fonctionnement du TEOM-FDMS. Les premières versions de ce document étaient centrées sur les difficultés rencontrées avec l'outil, et les solutions à mettre en œuvre pour leur résolution. La dernière version, mise en ligne, en ligne depuis mai 2009, propose également un protocole de contrôle QC/QA. Ce protocole sera notamment repris par la société Thermo (constructeur du TEOM-FDMS) dans le cadre de l’élaboration de son propre guide de contrôle QC/QA, diffusé au niveau européen. Un autre point important en 2009 est le suivi de l'évolution de la gamme commerciale des TEOM-FDMS. Dans le cadre des travaux du LCSQA/INERIS 2009, une première série de tests a été réalisée sur les nouveaux TEOM-FDMS (1405f et 1405df). Ces tests ont notamment permis de suspecter une mauvaise qualité des données horaires fournies par les nouvelles versions. Le même type de problèmes a également été mis à jour par différents utilisateurs des TEOM-FDMS aux Etats-Unis et par le constructeur. En raison de ces problèmes, liés à des défauts de conception induisant un bruit instrumental très important, les TEOM-FDMS 1405f livrés en France avant décembre 2009 nécessitent d’être reconfigurés. Ecomesure (distributeur français de ces instruments) s’engage à effectuer les mises à jour nécessaires avant fin février 2010 (sous condition de livraison par Thermo des kits de réparation dans les temps impartis). Les instruments livrés à partir de décembre 2009 ont été modifiés au préalable ou conçus selon les nouveaux procédés de fabrication. De ce fait, il a été décidé en cours d’année 2009 de suspendre l’ensemble des tests prévus sur les nouveaux TEOM-FDMS, et d’attendre la reconfiguration des instruments et/ou la livraison de nouveaux instruments. En revanche, afin de compléter la connaissance de l’outil FDMS, le LCSQA/INERIS s’est attaché à mieux connaître le fonctionnement de la membrane Nafion à travers une étude en laboratoire. Les résultats de cette étude mettent clairement en évidence l’influence de la dépression sur l’efficacité de séchage. En outre, cette influence de la dépression s’accroît à mesure que l’humidité relative est élevée.

L’arrêté du 19 avril 2017 relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l’air ambiant (modifié par l'arrêté du 17 juillet 2019) définit les missions que l’état confie aux trois acteurs de ce dispositif (LCSQA, AASQA et consortium PREV’AIR). Ainsi, le LCSQA a pour mission d’organiser des comparaisons inter-laboratoires (CIL) pour les mesures et la modélisation auxquelles les AASQA doivent participer. Dans ce contexte, le LCSQA organise régulièrement des CIL portant sur la mesure de particules (PM) en continu à l’aide d’analyseurs automatiques de PM (AMS-PM). Cet exercice met en œuvre un système de dopage de particules, développé par l’Ineris lors d’études précédentes, permettant une distribution homogène de particules pour l’ensemble des instruments participants. La génération de particules est assurée par la nébulisation de sels dissous de sulfate d’ammonium et de nitrate d’ammonium jusqu’à des concentrations de plus de 100 µg/m3. Lors de l’exercice réalisé en octobre 2018 à la station fixe de mesure de la qualité de l’air de « La Faiencerie Creil » d’Atmo Haut-de-France, une seule AASQA (Atmo Grand-Est) a pu se porter candidate avec la mise à disposition de deux TEOM-FDMS 1405-F, deux MP101M+ et un BAM 1020. Etant donné le faible nombre d’instruments mobilisés, les scores de performances (score Z) n’ont pas pu être calculés en utilisant l’approche consensuelle à savoir : l’utilisation de la moyenne robuste des instruments comme valeur de référence ainsi que la dispersion des mesures comme critère de performance. En effet, l’incertitude de mesure de l’ensemble des instruments participants aurait été trop importante. Ainsi, un préleveur Leckel été mis en place par l’INERIS dans le but d’obtenir une mesure de référence pour les PM10, laquelle a été utilisée pour évaluer les résultats des participants. Les biais de chaque analyseur à cette mesure de référence ont été comparés aux exigences réglementaires à savoir : 25% d’incertitude élargie à la concentration définie pour la valeur limite (VL) journalière (50µg/m3). Ce pourcentage a ensuite été pris comme critère de performance pour l’ensemble des niveaux de concentration de la CIL. L’estimation des scores de performances des analyseurs automatiques de cette étude obtenus ainsi montre que ces derniers respectent, en moyenne pour chaque niveau de concentration étudié entre 15 et 150µg/m3, les exigences de la Directive européenne en termes d’incertitude.

Créé et coordonné depuis 2008 par le LCSQA/Ineris, le programme CARA a pour objectif de mieux connaître (au niveau national) la composition chimique des particules en suspension dans l'air ambiant (PM) et leurs diverses origines en milieu urbain. Il fonctionne en étroite collaboration avec les Associations de surveillance de la qualité de l’air (ASQAA) et des laboratoires académiques, permettant de mettre en œuvre des méthodologies novatrices, simples et robustes pour les acteurs de la surveillance de la qualité de l'air, dans une optique d’aide à la décision. Quelques-uns des principaux résultats produits par ce programme au cours des dix dernières années sont présentés dans ce rapport, notamment en ce qui concerne les techniques de mesure et procédures de traitement des données, ainsi que les connaissances acquises sur les principales sources de PM. Des méthodes off-line et on-line sont utilisées en respectant des procédures d'assurance et de contrôle qualité appropriées, comprenant notamment des exercices de comparaison inter-laboratoires (CIL). Des études de sources sont menées à l'aide de divers outils statistiques de type modèle récepteur. Les résultats présentés soulignent globalement le rôle prépondérant du chauffage au bois résidentiel (pendant la saison froide) et du transport routier (émissions à l’échappement et hors échappement, toute l'année), ainsi que la part importante des poussières minérales et des particules biogéniques primaires (principalement pendant la saison chaude). Les phénomènes de transport à longue distance, par exemple l'advection d’aérosols inorganiques secondaires du secteur continental européen et des poussières sahariennes dans les Antilles françaises, sont également présentés dans ce document. L'utilisation des mesures d'isotopes stables (δ15N) et de divers marqueurs moléculaires organiques, permettant de mieux comprendre respectivement les origines de l'ammonium et des différentes fractions d'aérosols organiques, est également abordée. NB : Le présent rapport correspond à la traduction française d’un article scientifique publié en janvier 2021 dans la revue Atmosphere et disponible au lien ci-dessous : https://www.mdpi.com/2073-4433/12/2/207     The CARA program has been developed since 2008 by the French reference laboratory for air quality monitoring (LCSQA) and the regional monitoring networks to gain a better knowledge at the national level on the particulate matter (PM) chemistry and its diverse origins in urban environments. It results of strong collaborations with international-level academic partners, allowing to bring state-of-the-art, straightforward and robust results and methodologies within operational air quality stakeholders (and subsequently, decision makers). Here, we illustrate some of the main outputs obtained over the last decade thanks to this program, regarding methodological aspects (both in terms of measurement techniques and data treatment procedures) as well as acquired knowledge on the predominant PM sources. Offline and online methods are used following well-suited quality assurance and quality control procedures, notably including inter-laboratory comparison exercises. Source apportionment studies are conducted using various receptor modeling approaches. Overall, the results presented herewith underline the major influences of residential wood burning (during the cold period) and road transport emissions (exhaust and non-exhaust ones, all along the year), as well as substantial contributions of mineral dust and primary biogenic particles (mostly during the warm period). Long-range transport phenomena, e.g., advection of secondary inorganic aerosols from the European continental sector and of Saharan dust into the French West Indies, are also discussed in this paper. Finally, we briefly address the use of stable isotope measurements (δ15N) and of various organic molecular markers for a better understanding of the origins of ammonium and of the different organic aerosol fractions, respectively.

  Référentiel technique national Ce guide fait partie du référentiel technique national, conformément à l'arrêté du 16 avril 2021 relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l'air. Il a été approuvé en CPS (comité de pilotage de la surveillance) du 27 juin 2023. Mise en application : 27 juin 2023     Ce guide méthodologique LCSQA est destiné à l’utilisation des Compteurs à Noyaux de Condensation (CNC) pour la mesure de la concentration en nombre des particules (PNC) dans l’air ambiant. Le dispositif expérimental de surveillance nationale étant en développement[1] au moment de la rédaction de ce document, et compte-tenu de la diversité des modèles actuellement sur le marché, ce guide n’est pas spécifique à un CNC mais propose les prérequis génériques. Ainsi, ce document s’attache à recenser les bonnes pratiques, les fréquences de maintenance et les différentes étapes inhérentes à la validation des données. Ce guide ne constitue pas un mode opératoire ou un manuel d’utilisation et le lecteur est invité à se reporter au manuel fourni par le distributeur pour les informations relatives au fonctionnement de l’instrument lui-même. Ce guide a été rédigé sur la base des documents des constructeurs, des échanges avec les distributeurs, de l’état de l’art scientifique et des spécifications techniques CEN TS 16976. Il s’appuie aussi sur les retours d’expérience des utilisateurs des Associations agrées de surveillance de la qualité de l’air (AASQA), émis notamment lors des réunions LCSQA du « Groupe Utilisateur PNC » (GU PNC). Cette première version du guide pour l’utilisation des CNC sera mise à jour en fonction des retours d’expériences des utilisateurs, des préconisations du constructeur ou des avancées de l’état de l’art scientifique.     [1] LCSQA 2020 : Stratégie de surveillance nationale de la concentration en nombre total des particules (ultra-)fines     

Cette note technique porte sur l’optimisation du système de génération d’air ambiant dit « pieuvre » dopé en benzène. Ce système est utilisé lors des comparaisons moyens mobiles organisées par le LCSQA/INERIS[1] depuis plusieurs années et permet la génération d’une matrice réelle comportant des interférents potentiels tout en contrôlant les niveaux de concentrations du ou des polluants considérés. Ce système est constitué de 24 piquages permettant le prélèvement simultané de 24 participants et avait fait l’objet d’une première caractérisation en 2014[2].   [1] /fr/rapport/2014/ineris/intercomparaison-moyens-mobiles-mesures-rochelle-2014 [2]/fr/rapport/2014/ineris/etude-faisabilite-systeme-dopage-pieuvre-generation-benzene-cadre-comparaison-in

Les Matériaux de Référence (MR) permettent d’assurer la traçabilité des mesures et de valider les méthodes analytiques. En 2010, il avait été constaté qu’il n’existait pas de matériaux de référence, en France, disponibles pour la mesure du benzène, du toluène, de l'éthylbenzène et des xylènes (BTEX) en air ambiant par prélèvement sur tubes de Carbograph 4, Carbopack B et Carbograph X. C’est pourquoi, dès 2010, le LNE avait proposé de développer une méthode de chargement de tubes en BTEX à partir d’un mélange gazeux de référence gravimétrique en bouteille (MR gazeux), afin de pouvoir disposer de matériaux de référence de BTEX sur tubes d’adsorbant pouvant être ensuite utilisés notamment pour l'étalonnage des systèmes analytiques et pour l’évaluation des performances des laboratoires à l’analyse des prélèvements de BTEX sur tubes. Par conséquent, l'objectif final est de disposer des tubes chargés suivants : -  Tubes actifs de type Carbopack X chargés en BTEX, -  Tubes passifs de type Radiello  – Carbograph 4 chargés en BTEX, -passifs de type Carbopack B chargés en BTEX.   L'étude menée en 2011 a porté dans un premier temps sur de nouveaux essais menés avec le NPL (laboratoire de métrologie anglais) afin de valider la procédure de chargement des BTEX.La comparaison faite avec le NPL en 2010 avait conduit à des écarts relatifs importants entre les masses chargées par le LNE et par le NPL. Après des recherches, l'explication venait du fait que le NPL appliquait une double correction de la température sur le débit du mélange gazeux servant au chargement des tubes. De nouveaux essais de comparaison ont été réalisés en 2011. Pour les tubes chargés par le NPL et analysés par le LNE, ils ont montré des écarts relatifs plus faibles (de 1 à 4% selon les composés) entre les masses chargées par le NPL et celle analysées par le LNE par rapport aux résultats de la première comparaison (6 à 9%). En revanche, pour les tubes chargés par le LNE et analysés par le NPL, ce problème de double correction n'a pas permis d’expliquer les écarts importants entre les masses chargées par le LNE et les masses analysées par le NPL qui sont de 6 à 13% selon les adsorbants et les composés. Ces écarts pourraient s’expliquer par les méthodes d’étalonnage différentes entre le NPL et le LNE : en effet, le système analytique du NPL est étalonné avec des tubes chargés par voie liquide, alors que celui du LNE est étalonné avec des tubes chargés par voie gazeuse. Néanmoins, il est à noter que le LNE organise actuellement une comparaison européenne dans le cadre d’EURAMET sur cette problématique. Des tubes ont été chargés par le LNE et par le VSL (laboratoire de métrologie hollandais) avec des BTEX à la fin de l’année 2011 et sont en cours d’analyse par différents laboratoires de métrologie européens (METAS en Suisse, le NPL en Angleterre et le JRC en Italie). Les résultats seront disponibles au cours du second semestre 2012. Dans un second temps, le LNE a organisé une campagne d'intercomparaison afin de tester l’aptitude des laboratoires à analyser différents types de tubes (passifs et actifs) susceptibles d'être utilisés par les AASQA pour effectuer leurs prélèvements. Le LNE a réalisé une série de chargement de tubes (Carbograph 4, Carbopack B et X) par voie gazeuse à partir de mélanges gazeux de référence gravimétriques du LNE en mettant en œuvre la méthode développée au cours de l'année 2010. L'INERIS a réalisé l'autre série de chargement en chambre d'exposition à une concentration en BTEX constante, maîtrisée et contrôlée (par analyseur en continu) afin de mimer au mieux un prélèvement passif et de fournir aux laboratoires des matériaux d’essais aussi proches que possible des tubes prélevés par diffusion. Les résultats de l’intercomparaison portant sur l’analyse des tubes chargés par le LNEmontrent que sur les sept laboratoires, seul le laboratoire A présente des résultats très significativement différents des masses chargées sur les tubes pouvant aller jusqu’à des écarts relatifs entre les masses analysées et les masses chargées de 100 % : ceci pourrait s’expliquer par une limite de détection trop élevée par rapport aux masses à analyser, et ce quelque soit l’adsorbant. Cependant, ceci pourrait également provenir d’un problème au niveau de la méthode d’analyse ou d’étalonnage.   Le laboratoire C présente des résultats dispersés pour une même série quelque soient les composés et les adsorbants. Par conséquent, pour le Carbograph 4, les résultats de ce laboratoire sont satisfaisants uniquement pour le m-xylène et quelques tubes pour l’éthylbenzène et l’o-xylène ;  pour le Carbopack B, les résultats sont satisfaisants pour le benzène, le toluène et l’o-xylène, mais pas pour l’éthylbenzène et le m-xylène. Par contre, dans le cas du Carbopack X, tous les résultats obtenus sont justes excepté pour l’un des tubes de benzène, d’éthylbenzène et d’o-xylène.   Pour le Carbograph 4, le laboratoire E a obtenu des résultats satisfaisants pour le toluène. Pour le benzène et l’o-xylène, malgré des écarts relatifs de respectivement - 5 et 5 %, les incertitudes sont trop faibles pour que tous les résultats puissent être considérés comme justes (deux tubes sur cinq sont corrects). Pour l’éthylbenzène et le m-xylène, les écarts sont très importants avec 25 %. Pour le Carbopack B, il a obtenu des résultats satisfaisants pour le benzène, l’éthylbenzène et l’o-xylène. Pour les deux autres composés, l’écart relatif moyen reste relativement faible (- 5 %), mais comme l’incertitude associée est peu élevée, les résultats ne peuvent pas être tous considérés comme justes. Enfin, les résultats sont satisfaisants pour le Carbopack X pour l’ensemble des composés.   Pour le Carbograph 4, le laboratoire G a des résultats satisfaisants pour le benzène et le toluène. Pour l’éthylbenzène, le m-xylène et l’o-xylène, les écarts sont assez importants avec -10 % : au vu des incertitudes, les résultats ne peuvent pas être considérés comme justes. Par contre, pour le Carbopack B et le Carbopack X, les résultats sont satisfaisants pour l’ensemble des composés.   Les résultats de l’intercomparaison portant sur l’analyse des tubes chargés par l’INERISsont satisfaisants pour les laboratoires B (hormis pour 2 tubes en éthylbenzène), D, E, F, G et H. Le laboratoire A présente des z-scores supérieurs à 3 en valeur absolue pour tous les composés ; les résultats sont donc insatisfaisants. Les résultats montrent qu’il sous estime fortement les masses de BTEX (maximale pour le m-xylène). Le laboratoire C présente des résultats tantôt discutables tantôt non satisfaisants sauf pour l’o-xylène où ils sont tous satisfaisants. Les résultats obtenus lors de l’exercice d’intercomparaison portant sur l’analyse de tubes chargés par le LNE et par l’INERIS sont résumés pour l’ensemble des participants dans les 2 tableaux ci-après. Le premier porte uniquement sur les résultats obtenus pour le benzène qui est le composé réglementé dans la directive européenne 2008/50/CE.   Benzène Laboratoire Tubes chargés par le LNE Tubes Radiello (Carbograph 4) chargés par l’INERIS Carbograph 4 Carbopack B Carbopack X Résultats satisfaisants Résultats satisfaisants Résultats satisfaisants Résultats satisfaisants Oui Non Oui Non Oui Non Oui Non                  A   X   X   X   X B X   X   X   X   C   X X   X     X D X   X   X   X   E X   X   X   X   F X   X   X   X   G X   X   X   X   H - - - - - - X     Le second porte sur l'ensemble des composés (benzène, toluène, éthylbenzène, o-xylène et m-xylène).   Benzène, toluène, éthylbenzène, m-xylène et o-xylène Laboratoire Tubes chargés par le LNE Tubes Radiello (Carbograph 4) chargés par l’INERIS Carbograph 4 Carbopack B Carbopack X Résultats satisfaisants Résultats satisfaisants Résultats satisfaisants Résultats satisfaisants Oui Non Oui Non Oui Non Oui Non                  A   X   X   X   X B X   X   X   X   C   X   X X     X D X   X   X   X   E   X   X X   X   F X   X   X   X   G   X X   X   X   H - - - - -   X     Au vu de l’ensemble des résultats obtenus (comparaison bilatérale avec le NPL et comparaisons françaises menées en 2009, 2010 et 2011), la méthode de chargement des tubes d’adsorbant peut être validée.   En conséquence, le LNE est en mesure de mettre à disposition, des laboratoires d’analyse, des matériaux de référence de BTEX sur tubes contenant différents types d’adsorbant (Carbopack B et X, Carbograph 4) pour des masses de BTEX inférieures à 2000 ng.