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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) [2], les Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA) réalisent depuis plusieurs années des prélèvements de benzène par pompage actif. Le guide de recommandations dans sa version actuelle donne des préconisations concernant la mise en œuvre des lignes de prélèvement associées aux analyseurs automatiques et aux préleveurs actifs. Des travaux réalisés en 2015 ont montré que pour garantir au mieux la fiabilité des mesures actives du benzène et des autres composés aromatiques d’intérêt (toluène, éthylbenzène et xylènes), il convenait de privilégier l’utilisation de lignes de prélèvement ayant le plus faible volume mort possible, en acier inoxydable pour la surveillance des composés aromatiques ramifiés et que pour le benzène uniquement, le PFA (un copolymère du Téflon « PTFE ») pouvait convenir. Cette solution est difficile à mettre en œuvre sur le terrain pour l’installation de certains points de mesure à cause de la rigidité des tubulures en acier inoxydable. Ce constat a conduit à la réalisation d’une nouvelle série d’essais avec des lignes réalisées à partir de matériaux souples et de longueur n’excédant pas 5 mètres (longueur maximale utilisée par les AASQA). Les essais réalisés ont permis de tester l’influence de deux matériaux : le PFA (un copolymère du « PTFE ») et le PTFE (souvent appelé « Téflon ») et de la passivation des lignes avant leur première utilisation. Sur la base des expérimentations menées en laboratoire, les recommandations en matière de ligne de prélèvement pour le prélèvement et la mesure des composés aromatiques sont : de limiter au maximum le volume mort en privilégiant des lignes de faible section (1/8’’) et les plus courtes possibles ( de procéder au remplacement complet des lignes de prélèvement plutôt qu’à leur nettoyage. La fréquence de remplacement ne doit pas excéder 2 années mais est laissée au libre arbitre des utilisateurs en fonction notamment de la typologie du site et de son taux d’empoussièrement ; pour le prélèvement ou la mesure du benzène uniquement, d’utiliser indifféremment des lignes de prélèvement en acier inoxydable, en PFA ou en PTFE dont la longueur maximale est fixée à 10m et ayant subies une étape préalable de passivation ; pour le prélèvement ou la mesure simultané du benzène, du toluène et de l’éthylbenzène d’utiliser indifféremment des lignes de prélèvement en acier inoxydable ou en PFA dont la longueur maximale est fixée à 10m et ayant subies une étape préalable de passivation ; pour le prélèvement ou la mesure simultané de l’ensemble des BTEX,  seul l’acier inoxydable peut convenir.  

  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 mars à décembre 2017 avec les réseaux de mesure ATMO Hauts de France, ORA REUNION, MADININAIR, LIG’AIR, Qualitair Corse, ATMO Occitanie, AIR BREIZH, ORA GUYANE et AIR PL. 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. 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 9 niveaux 3 en 2017, à savoir : ATMO NORMANDIE, AIR PACA, ATMO Haut de France, ORA Réunion, ATMO Grand Est, ATMO Occitanie, ATMO Nouvelle-Aquitaine, Qualitair Corse et ORA GUYANE. En 2016, une comparaison avec GWAD’AIR avait été menée ; néanmoins, l’étalonnage retour du générateur n’avait pu être effectué par le LCSQA-LNE qu’en mars 2017, vu les problèmes de renvoi du générateur vers la métropole. Par conséquent, les résultats n’ayant pu être intégrés dans le rapport de 2016, ils ont été rajoutés dans le présent rapport. Les résultats obtenus en 2017 montrent que les écarts relatifs entre les fractions molaires en O3 déterminées par les 10 réseaux de mesure et celles déterminées par le LCSQA-LNE sont compris entre +4% et -6% si on ne prend pas en compte la 5ème mesure (-8,3 %) et la 7ème mesure (-6,5 %) du réseau 6, ainsi que la 3ème mesure (-7,4 %) du réseau 8.   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.

La valeur limite annuelle relative à la concentration journalière en PM10 est dépassée quasiment chaque année sur une ou plusieurs station(s) de l’Association Agréée de Surveillance de la Qualité de l’Air en Martinique (Madininair). En 2010, des travaux du programme CARA avaient permis d’illustrer l’importance du rôle probablement joué par les poussières sahariennes dans la survenue de ces dépassements et conclu à la nécessité de mettre en œuvre une méthodologie d’estimation systématique de leur contribution aux PM10 à l’échelle régionale, sur la base des recommandations européennes en la matière. Madininair s’est alors attaché à implanter une station de fond régional répondant aux besoins de cette méthodologie, aboutissant à l’instrumentation en 2016 du site de « Brume - pointe couchée » (FR-39019) puis à la préparation d’une campagne de validation de sa représentativité spatiale pour la mesure des poussières sahariennes. Cette campagne a pu être réalisée en 2018, incluant la collecte de filtres journaliers PM10 sur 5 stations du dispositif régional. Elle avait également pour objectif de documenter la contribution de sources anthropiques au niveau des PM mesurées. Ce rapport rend compte des résultats obtenus par le LCSQA lors de l’exploitation des jeux de données de spéciation chimique issus de cette campagne de prélèvement réalisée par l’AASQA. Il fait suite à la rédaction d’une note technique à l’automne 2019, utilisée en appui au rapportage européen pour la justification des dépassements de la valeur limite annuelle sur les stations de Renéville (proximité automobile ; FR-39011) et au Lamentin (fond urbain ; FR-39009) en 2018. Les résultats présentés ici confirment le rôle prépondérant joué par les particules naturelles (poussières sahariennes, mais également sels de mer) dans la survenue des dépassements de seuil journalier pour les PM10 en Martinique. Ils illustrent également l’homogénéité spatiale des fortes concentrations de poussières sahariennes, et permettent ainsi de proposer une méthodologie simple d’estimation de ces concentrations à partir des mesures automatiques réalisées sur le site de fond régional de Brume et/ou sur le site de fond péri-urbain de Sainte Luce (FR-39014). Cette méthodologie inclut la confirmation du transport à longue distance de particules désertiques à l’aide d’observation satellites et/ou de travaux de modélisation. Par ailleurs, des mesures automatiques de carbone suie ainsi que l’utilisation de la Positive Matrix Factorization pour l’analyse statistique des données de spéciation chimique, ont permis de mettre en évidence le rôle joué par le trafic automobile au sein des particules anthropiques influençant les niveaux de PM10 à Renéville et au Lamentin. Outre les particules carbonées émises à l’échappement, les émissions primaires liées à l’abrasion des freins (et/ou des pneus) semblent conséquentes, en particulier à Renéville. Enfin, une meilleure compréhension de l’influence des émissions industrielles sur les concentrations de PM nécessiterait la réalisation d’une campagne de prélèvement et/ou de mesure spécifique.

En 1996, sous l’impulsion du Ministère chargé de l'Environnement (MEDDE), un dispositif appelé « chaîne nationale d’étalonnage » a été conçu et mis en place afin de garantir, sur le long terme, la cohérence des mesures réalisées dans le cadre de la surveillance de la qualité de l’air pour les principaux polluants atmosphériques gazeux réglementés. Ce dispositif a pour objectif d’assurer la traçabilité des mesures de la pollution atmosphérique en raccordant les mesures effectuées dans les stations de surveillance à des étalons de référence spécifiques par le biais d’une chaîne ininterrompue de comparaisons appelée « chaîne d’étalonnage ». Compte tenu du nombre élevé d’Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l'Air (AASQA), il était peu raisonnable d’envisager un raccordement direct de l'ensemble des analyseurs de gaz des stations de mesure aux étalons de référence nationaux, malgré les avantages métrologiques évidents de cette procédure. Pour pallier cette difficulté, il a été décidé de mettre en place des procédures de raccordement intermédiaires gérées par un nombre restreint de laboratoires d’étalonnage régionaux ou pluri-régionaux (appelés également niveaux 2) choisis parmi les acteurs du dispositif de surveillance de la qualité de l'air (AASQA et LCSQA-MD). Par conséquent, ces chaînes nationales d’étalonnage sont constituées de 3 niveaux : le LCSQA-LNE en tant que Niveau 1, des laboratoires d’étalonnage inter-régionaux (au nombre de 8) en tant que Niveau 2 et les stations de mesures en tant que Niveau 3. Dans le cadre de ces chaînes nationales d’étalonnage, le LCSQA raccorde tous les 3 mois les étalons de dioxyde de soufre (SO2), d’oxydes d'azote (NO/NOx), d'ozone (O3), de monoxyde de carbone (CO) et de dioxyde d’azote (NO2) de chaque laboratoire d’étalonnage. De plus, depuis plusieurs années, le LCSQA raccorde directement les étalons de benzène, toluène, éthylbenzène et o,m,p-xylène (BTEX) de l’ensemble des AASQA, car au vu du nombre relativement faible de bouteilles de BTEX utilisées par les AASQA, il a été décidé en concertation avec le MEDDE qu’il n’était pas nécessaire de créer une chaîne d’étalonnage à 3 niveaux. Ce rapport fait état des difficultés techniques rencontrées en 2015 par le LCSQA lors des raccordements des polluants gazeux. Il s'agit principalement de problèmes rencontrés sur les matériels du LCSQA ainsi qu'au niveau des raccordements.

L’article 27 de l’arrêté du 19 avril 2017 relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l’air ambiant dispose que le LCSQA effectue le suivi du coût total du dispositif national de surveillance de la qualité de l’air. Dans ce cadre, ce rapport analyse les évolutions budgétaires du dispositif depuis 2013. Le financement total du dispositif national de surveillance de la qualité de l’air s’élève en 2016 à 71,1 M€ (Tableau 1). Le financement du dispositif présente une hausse de 5,6% sur la période 2013-2016. En 2016, l’Etat finance le dispositif national de surveillance de la qualité de l’air par des subventions à hauteur de 33,2% et par des moindres recettes fiscales via la taxe générale sur les activités polluantes (TGAP) à hauteur de 39,1%. Le financement des AASQA représente 90,7% du financement total de la surveillance de la qualité de l’air en moyenne sur la période 2013-2016 et est en augmentation depuis 2013 (9 %). Néanmoins, cette augmentation tend à ralentir depuis 2015. Le financement du LCSQA représente 8,8% du total en moyenne sur la période 2013-2016 et est en baisse depuis 2013 (-25%) avec une accélération de la tendance à la baisse. Le financement de la mise en œuvre opérationnelle du système Prev’Air est de 345 k€ en moyenne sur la période 2013-2016 et représente 0,5% du financement total de la surveillance de la qualité de l’air entre 2013 et 2016.   En France, la surveillance de la qualité de l’air est obligatoire depuis 1996. Le ministère en charge de l’environnement définit la réglementation relative à la surveillance des polluants atmosphériques et est responsable de la coordination de la surveillance des polluants réglementés dans l’air. Il publie chaque année le bilan national de la qualité de l’air. Le Plan National de Surveillance de la Qualité de l’Air ambiant (PNSQA) définit les orientations organisationnelles, techniques et financières du dispositif national de surveillance de la qualité de l’air sur la période 2016-2021. Les missions confiées par l’Etat aux trois acteurs du dispositif national de surveillance sont définies dans le code de l’environnement et dans l’arrêté du 19 avril 2017 relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l’air. Ces acteurs sont : le Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air (LCSQA) les 18 Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA) le consortium Prev’Air