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Afin d’anticiper la mise en application de la future norme Européenne sur la mesure automatique des PM, le LCSQA a proposé en 2011 la vérification de l’équivalence des analyseurs automatiques par inter-comparaison avec la méthode de référence (gravimétrie, NF EN 12341) sur plusieurs sites du dispositif national. Un premier bilan a pu être tiré en 2012 sur 2 ans pour le TEOM-FDMS en PM10, confirmant son équivalence à la méthode de référence. La vérification de la jauge MP101M-RST, réalisée en 2011-2012, avait en revanche mis en évidence des problèmes de sous-estimations des PM10, en raison d’une mauvaise gestion de contrôle de température de la ligne d’échantillonnage. Une solution technique (consistant à contraindre le chauffage de la sonde RST uniquement sur 1 mètre de ligne) a alors été proposée par Environnement SA, et progressivement implantée en AASQA entre fin 2012 et mi-2013, sur décision de la CS « mesures automatiques ». La présente note rend compte des résultats de suivi d’équivalence obtenus pour deux MP101M équipées de sondes RST « optimisées » et un TEOM-FDMS lors de la campagne d’hiver 2012-2013 à Metz Borny (PM10). Les résultats obtenus par 1405-F confirment le bon comportement vis-à-vis de la méthode de référence en PM10 observé pour cet instrument lors des campagnes de 2011 et 2012. Les jauges MP101M-RST « optimisées » présentent également un bon accord à la méthode de référence. Ces derniers résultats satisfaisants confirment que l’optimisation de la sonde RST, tel que préconisée par la CS « mesures automatiques », permet d’éviter les risques de sous-estimations observés avec les anciennes configurations.

Le 11 septembre 2009, Chantal JOUANNO, Secrétaire d’État à l’Écologie, a lancé une campagne nationale ayant pour but de définir les modalités de la surveillance obligatoire de la qualité de l’air prévue par le projet de loi dit « Grenelle 2 », à partir de 2012, pour certains établissements recevant du public comme les écoles et les crèches. Au total, 300 établissements répartis sur l’ensemble du territoire seront concernés entre 2009 et 2011 (phase I : 2009-2010 ; phase II : 2010-2011). Lors de cette campagne nationale, deux polluants prioritaires sont concernés : le formaldéhyde et le benzène. Par ailleurs, le confinement est évalué et un pré-diagnostic de chaque établissement est également réalisé afin de disposer d'une description précise du bâtiment et de son environnement proche. Ainsi, les travaux effectivement réalisés par le LCSQA/INERIS en 2009, dans le cadre de cette étude, sont très majoritairement relatifs à l'accompagnement de cette opération, conjointement avec le CSTB, en termes d'appui technique et organisationnel à l’ensemble des partenaires de cette campagne (ministère de l’écologie, de l’énergie, du développement durable et de la mer, ministères chargés de la santé, de l’éducation nationale et de la famille, AASQA). Les travaux relatifs aux protocoles de surveillance dans les gares, également prévus en 2009 dans le cadre de cette étude, ont donc été reportés principalement sur 2010. En amont du lancement de la campagne pilote, le LCSQA/INERIS s'est impliqué activement dans sa préparation. Ces travaux préliminaires se sont déroulés de mars à septembre 2009 : proposition de scénarii de suivi en vue d’améliorer les protocoles élaborés dans le cadre du LCSQA en 2008, dimensionnement budgétaire, participation aux réunions de pilotage, à la préparation des éléments de communication à l’échelle nationale et à la journée de formation organisée le 10/09/2009 . L'ensemble de ce travail en amont a permis d'aboutir à des recommandations concernant le déroulement de la phase I de la campagne pilote (2009-2010), complémentaires à celles des protocoles de surveillance du formaldéhyde et du benzène dans les lieux clos ouverts au public, élaborés par le LCSQA en 2008. Après le lancement de la campagne pilote, l'appui technique apporté par le LCSQA/INERIS a concerné le suivi des mesures de formaldéhyde et de benzène, d'une part auprès des AASQA, concernant la mise en œuvre des prélèvements et d'autre part, auprès des ministères en termes d'exploitation synthétique des données. La mise en œuvre de cette campagne et les premiers retours d'expérience auront permis de proposer des améliorations et d'apporter des précisions par rapport aux protocoles élaborés en 2008 pour le formaldéhyde et le benzène, qui seront prises en compte pour la phase II (2010-2011). Les travaux de 2010 seront donc consacrés à la préparation de la phase II de la campagne pilote et à l'accompagnement de sa mise en œuvre, selon le même principe que pour la phase I. Par ailleurs, les travaux de 2010 seront consacrés à l'exploitation de l'ensemble des données obtenues pour le formaldéhyde et le benzène afin, d'une part, de renseigner sur un plan national les niveaux de concentrations rencontrés dans les écoles et crèches mais aussi de proposer une nouvelle version des protocoles intégrant l'ensemble des enseignements reçus.

Le LCSQA assure chaque année une assistance technique et méthodologique relative à l’élaboration de plans d’échantillonnage, l’exploitation de données et la production de cartographies. La présente note synthétise les actions réalisées en 2012 dans ces différents domaines pour le compte des AASQA. Ces actions sont de natures diverses : travail de méthode, aide ponctuelle, formation. Toutes ont pour objet le développement et la mise en oeuvre d’une approche cohérente, qui va de la collecte de données à l’analyse statistique ou géostatistique de ces dernières. Parmi les tâches réalisées en 2012, on relèvera notamment: - la poursuite et la valorisation des travaux sur l’optimisation de l’échantillonnage spatial, en collaboration avec le Centre de Géosciences (géostatistique) de Mines ParisTech ; - la poursuite de la formation en statistique appliquée à la qualité de l’air, en collaboration avec l’université de Nantes, via une session complémentaire organisée sous forme de travaux pratiques ; - une aide à l’élaboration de cartes analysées avec le logiciel R sur l’agglomération de Bastia ; - des discussions avec AirParif portant sur la méthodologie d’évaluation de la population exposée aux dépassements de valeurs limite PM10.

Depuis 2008, le LCSQA a vu sa mission d’appui technique élargie dans le domaine de la qualité de l’air intérieur, afin de répondre aux préoccupations croissantes des pouvoirs publics et des AASQA dans ce domaine. Les travaux du LCSQA  sur ce thème spécifique ont porté en 2012 sur : un appui méthodologique à l'évaluation de la qualité de l'air dans les environnements intérieurs ; une veille sur les travaux récents sur la qualité de l’air intérieur et les nouveaux instruments disponibles ; des revues bibliographiques sur les niveaux rencontrés pour l’acétaldéhyde et le naphtalène dans les environnements intérieurs et leurs méthodes de mesure respectives.

Pour le réglage à zéro des analyseurs, les AASQA utilisent des gaz de zéro (Air zéro en bouteille…) pourlesquels on considère que les concentrations des impuretés sont inférieures au seuil de détection desanalyseurs et de ce fait, sont données comme étant égales à zéro. Toutefois, ceci reste un postulat pouvantparfois être remis en cause par exemple lors des audits réalisés par le COFRAC. De plus, les normes européennes NF EN 14211, NF EN 14212, NF EN 14625 et NF EN 14626 portant surl’analyse de SO2, NO/NOx/NO2, CO et O3 fournissent des spécifications pour les gaz de zéro à utiliser.Toutefois, la chaîne d’étalonnage pour l’air zéro n’existant pas pour l’instant, il n’est pas possible dedéterminer si les exigences normatives sont respectées.Enfin, la fabrication des mélanges gazeux de référence gravimétriques et la génération de mélanges gazeux de référence dynamiques (dilution d’un mélange gazeux haute concentration par voie dynamique, mélangegazeux généré par perméation…) impliquent l’utilisation de gaz de zéro (azote ou air). Une des sourcesd’erreur dans le calcul de la concentration de ces mélanges gazeux de référence est la pureté des gaz dezéro utilisés, ce qui est soulevé de façon récurrente par les auditeurs techniques du COFRAC et lors desréunions sur les comparaisons européennes et internationales, car les laboratoires nationaux se doiventd’être capables de déterminer la pureté des gaz utilisés.L’objectif de cette étude était donc de pouvoir déterminer la pureté des gaz de zéro en bouteille ens’assurant qu’ils contiennent des impuretés en concentrations inférieures à 1 nmol/mol pour NO,NO2 et SO2 et inférieures à 100 nmol/mol pour CO afin de répondre aux exigences des normeseuropéennes NF EN 14211, NF EN 14212, NF EN 14625 et NF EN 14626. Les recherches bibliographiques ont montré que seul le spectromètre DUAL QC-TILDAS-210 de la sociétéAerodyne Research présentait les performances requises en terme de répétabilité et de sensibilité. Cetappareil a donc été acheté fin 2007 et livré en juin 2008. La configuration de ce spectromètre estclassique : en effet, il est constitué d’un laser, d’une cellule à long trajet optique et d’un détecteur infrarouge (MCT) refroidi par effet Peltier.Lors de son achat, cet appareil était constitué de 2 lasers pour l’analyse des composés NO et NO2. Puis, il a été upgradé afin de rajouter deux nouveaux lasers pour l’analyse des composés CO et SO2.L’année 2012 a permis de terminer les études métrologiques menées depuis 2008 en évaluant lareproductibilité à 200 nmol/mol pour l’ensemble des 4 composés analysés et de finaliser la méthode demesure des concentrations de NO, NO2, SO2 et CO dans les gaz de zéro. Le calcul d’incertitude a étéensuite effectué sur l’ensemble des concentrations (NO, NO2, SO2 et CO) et les documents qualitéafférents à la procédure d’analyse développée dans le cadre de cette étude ont été rédigés et mis en application (procédure technique, fonds de calcul, dossier de validation et fiche de caractérisation). La méthode de mesure des impuretés étant finalisée, le LCSQA-LNE a pu procéder à l’organisation de lapremière campagne d’étalonnage des « air zéro » en bouteille des laboratoires de niveau 2. Dans un soucid’optimisation du temps et des moyens matériels, il a été demandé à l’ensemble des niveaux 2 d’envoyerleur bouteille d’air zéro en même temps (Semaine 41). Les sept bouteilles d’air zéro ont donc été analysées en suivant la procédure développée dans le cadre de cette étude et en mettant en oeuvre le spectromètre DUAL QC-TILDAS-210 afin de déterminer les concentrations des impuretés NO, SO2, CO et NO2. Les résultats obtenus lors de cette première campagne organisée en 2012, montrent que tous les « airzéro » analysés présentent des concentrations en NO, NO2 et SO2 inférieures à 1 nmol/mol et des concentrations en CO inférieures à 100 nmol/mol ; ces « air zéro » sont donc conformes aux exigences desnormes européennes. Néanmoins, l’air zéro du fabricant Praxair présente une très bonne pureté, puisque pour tous les composés, les concentrations sont inférieures à 1 nmol/mol. De plus, il semble que pour les « air zéro N57 POL », la concentration en CO augmente lorsque la pression dans la bouteille diminue.Enfin, l’air zéro de type « Alphagaz 2 » paraît avoir une pureté équivalente sinon meilleure que celle de l’airzéro de type N57 POL. Toutefois, ces différentes hypothèses mériteront d’être confirmées ou non lors desprochaines campagnes d’étalonnage organisées en 2013.

Le présent rapport recense les principaux résultats obtenus en 2012, dans le cadre du programme CARA, du dispositif national de surveillance de la qualité de l’air. Après une description du contexte de ce programme, les différentes actions du cahier des charges défini avec les AASQA et le Ministère en charge de l’environnement sont reprises une à une. Ce bilan accompagne différents rapports et notes disponibles sur le site web du LCSQA (www.lcsqa.org/rapports). En outre, une synthèse de différentes études d’épisodes nationaux de pollution aux particules réalisées dans le cadre du programme CARA depuis 2008 a pu être proposée à la revue Pollution Atmosphérique et publiée au sein de son numéro spécial « Particules » de novembre 2012. Cette synthèse est reprise en Annexe A du présent rapport. Les résultats présentés ici confirment en particulier le rôle majeur joué par les conditions météorologiques hivernales et printanières sur les dépassements de valeurs limites fixées pour les PM. Ces conditions favorisent notamment l’accumulation des émissions anthropiques (en particulier la combustion de biomasse) lors de phénomènes d’inversion thermique prononcée en début et milieu d’hiver, ainsi que la formation d’aérosols secondaires (en particulier de nitrate d’ammonium) lors d’épisodes photochimiques de large échelle en fin d’hiver et début de printemps. Par ailleurs, l’étude initiée en 2011, en collaboration avec l’Observatoire Réunionnais de l’Air, a été finalisée en 2012. Le LCSQA/INERIS avait été sollicité courant 2011 pour réaliser une estimation du rôle joué par les sels de mer sur les dépassements systématiques de valeurs limites de PM10 au niveau de la station Bons Enfants. Sur la base de ces résultats, cette station a pu être sortie du contentieux Européen pour non-respect des valeurs limites.Concernant l’influence du salage-sablage sur les niveaux de PM en site de proximité automobile, une étude réalisée en 2012 avec Air Rhône-Alpes et le LGGE a notamment permis de réaliser des tests de sensibilité de différentes modalités de calcul, en vue de l’élaboration d’un guide méthodologique d’ici fin 2013. Quelque soit la méthode de calcul envisagée, le salage a un impact relativement faible sur le nombre de dépassements du seuil journalier fixé pour les PM10 sur le site trafic étudié en milieu urbain, et un impact significatif sur le site situé aux abords d’une autoroute de montagne (présentant néanmoins peu de dépassements du seuil journalier, par comparaison au premier). Le présent rapport consacre également une large place à la mise en oeuvre d’étude de type « modèles récepteurs », en particulier sur les sites urbain de fond de Lens et Rouen - Petit Quevilly. Concernant les sources primaires régionales, on retiendra l’importance de la combustion de biomasse (environ 15% en moyenne annuelle), ainsi que des activités anthropiques liées à la combustion de fioul lourd sur ces deux sites. Enfin, les activités de veille bibliographique et technique, ainsi que d’accompagnement aux travaux de recherche sont également présentées ci-dessous.