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La directive européenne 2008/50/CE du 21 mai 2008 dédiée à la qualité de l’air appelle au respect de valeurs limites ou valeurs cibles, en leur associant une exigence en termes d’incertitude maximale sur la mesure. La présente étude rapporte le déroulement de l’exercice d’intercomparaison d’analyseurs d’oxydes d’azote réalisé en novembre 2015 en collaboration avec ATMO Picardie. Il a réuni 6 participants (3 AASQA : Atmo Picardie, Lig’air, Air pays de la Loire, 3 fournisseurs/constructeurs d’appareils : Environnement SA, Envicontrol et LGR et le LCSQA/INERIS), constituant un parc de 13 analyseurs et a porté sur les polluants NO et NO2. Cette étude a permis de comparer les performances de nouveaux analyseurs mettant en œuvre différents principes de mesure (la conversion photolytique ainsi que la technique CAPS (Cavity Attenuated Phase Shift, CAPS) avec les performances d’analyseurs homologues mettant en œuvre le principe de chimiluminescence. Lors de cette intercomparaison, on a pu vérifier que les mesures réalisées avec les différents analyseurs respectent les recommandations de la Directive européenne en termes de qualité des données puisqu’elles présentent des intervalles de confiance inférieurs à 15 % aux valeurs réglementaires respectives. D’une manière générale, les résultats du traitement statistique suivant la norme NF ISO 13 528 conduisent à des z-scores globalement satisfaisants pour tous les analyseurs. Une très large majorité des z-scores est comprise entre -1 et +1 pour l’ensemble des analyseurs quel que soit le principe de mesure utilisé.   La mesure du NO2 à 105 ppb est influencée par la variation de la concentration en NO pour tous les analyseurs testés. Il apparaît que cette influence est plus marquée pour les analyseurs « nouvelles technologies » pour des concentrations en NO supérieures de 500 ppb : elle est progressive de 11% à 15%.  Pour les analyseurs à chimiluminescence, cette influence n’est pas aussi marquée : elle varie de 0,9% à 3,6%. L’étude de la corrélation entre la moyenne des analyseurs chimiluminescence et les analyseurs « nouvelles technologies » indiquent que les analyseurs sont bien corrélés. L’analyseur LGR présente un écart inférieur de 10% alors que tous les autres analyseurs présentent un écart positif : les CAP’s, dans l’ensemble ont un écart de 10%, le T200UP a un écart de 2%. Il ressort de cette étude que : les analyseurs TEI 42i ne peuvent pas mesurer le dioxyde d’azote en situation trafic, les analyseurs APNA 370 d’Horiba et l’AC32M d’Environnement SA majorent la mesure en NO2 lors de brusques variations de NO, tout comme le T200 d’API mais dans une moindre mesure alors que le 200E la minore.

Le rapport « Utilisation des données de micro-capteurs pour la modélisation et la cartographie de la qualité de l’air » synthétise l’état d’avancement des travaux du LCSQA, qui s’inscrivent dans la feuille de route du GT micro-capteurs et de la CS modélisation, et portent sur l’utilisation des données de micro-capteurs pour la modélisation et la cartographie de la qualité de l’air. Elle s’appuie sur l’analyse bibliographique livrée en septembre 2018 et les récents développements réalisés en collaboration avec des AASQA, des startups et des laboratoires de recherche. Parmi les récents travaux de cartographie avec les données de micro-capteurs, deux catégories de méthodes susceptibles de se recouper ou d’être combinées émergent : les méthodes statistiques spécifiques (Land Use Regression, agrégation spatiale, et apprentissage statistique) et l’interpolation géostatistique par krigeage. Les développements du LCSQA s’appuient sur cette dernière (krigeage en dérive externe) pour fusionner les observations de micro-capteurs fixes et mobiles avec les données modélisées afin d’estimer des concentrations de polluants à l’échelle urbaine. L’approche est testée à Nantes à partir d’observations de PM10 fournies par AtmoTrack. Un prétraitement est réalisé sur les données brutes pour éliminer les valeurs aberrantes et corriger le biais sur la variation journalière des concentrations de fond. La variabilité et l’incertitude de mesure sont considérées dans le krigeage afin de pondérer l’importance des observations dans l’estimation. Les micro-capteurs mobiles offrent une densité d’échantillonnage jamais atteinte par les moyens de mesure traditionnels. Une plus grande maîtrise des incertitudes de mesure apparaît comme une condition nécessaire pour en tirer le meilleur profit dans la cartographie de la qualité de l’air.   Use of low-cost sensor observations for air quality modelling and mapping The report “Use of low-cost sensor observations for air quality modelling and mapping” summarizes the progress of the LCSQA work on the use of low-cost sensor observations for air quality modelling and mapping at the urban scale. This is part of the road map of the low-cost sensor working group and the modelling scientific commission. This work is based on the bibliographic analysis which has been published in September 2018 and on the new developments in collaboration with several AASQAs, startups and research laboratories. Among the recent studies that use low-cost sensor observations for air quality mapping, two categories of methods emerge: specific statistical approaches (Land Use Regression model, spatial aggregation, and machine learning) and geostatistical interpolation via kriging. LCSQA developments are based on the latter (kriging with an external drift) to combine the low-cost sensor observations and the dispersion model calculations to estimate pollutant concentrations at the urban scale. The approach is tested in Nantes using PM10 observations provided by AtmoTrack sensors. A preprocessing is applied on raw data to remove outliers and to correct the bias related to the daily variation of the background concentrations. The variability and the measurement uncertainty are considered in kriging to weight the observations in the estimation. Mobile low-cost sensors provide a unique sampling coverage in space and time compared to regulatory measurements. A better control of measurement uncertainty seems to be a necessary condition to get the most out of these new observations for air quality mapping.

Ce document fait partie du référentiel technique national, conformément à l'arrêté du 19 avril 2017 relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l'air.   Mise en application : 23 avril 2020   Le référentiel des constituants définit la liste des "codes ISO" des polluants (ou paramètre mesuré) à utiliser pour transmettre les mesures des-dits polluants au niveau national.  Le code ISO, défini sur 2 caractères alphanumériques, permet d'identifier le polluant mesuré.  Il est à renseigner dans les postes centraux et est utilisé dans les fichier ISO (données automatiques) et fichiers xml de données manuelles qui sont transmis au niveau national. 

Le rapport « Travaux LCSQA dans le domaine de la normalisation française et européenne » fait état des principales activités dans lesquelles le LCSQA s'est impliqué au niveau national et européen en 2018. Au niveau européen, les Groupes de Travail et différentes instances techniques (AQUILA, FAIRMODE) ont impliqué jusqu’à 14 experts membres du LCSQA en 2018. Les principales informations associées aux différents documents normatifs et réglementaires traités cette année sont les suivantes : Ø sur le plan de la réglementation européenne, le processus de Fitness Check s’est terminé et ses conclusions sont attendues pour 2019, Ø concernant la réglementation nationale, l’arrêté du 19 avril 2017 qui précise les rôles et responsabilités des différents acteurs (AASQA, LCSQA) et qui structure désormais le Référentiel Technique National devrait être révisé en 2019. Il convient de noter que ce référentiel mentionne des textes normatifs européens qui ne sont pas inscrits dans les directives européennes (par exemple  la norme EN 16450 sur les analyseurs automatiques de PM, la norme EN 16339 sur la mesure du NO2 par tube à diffusion, la Spécification Technique TS 16976 sur la détermination de la concentration en nombre de particules de l’aérosol atmosphérique), Ø s’agissant de la normalisation, tant européenne que (inter)nationale, 2018 est une année de transition et de préparation à la sortie de textes (soit nouveaux, soit révisés) sur la période 2019-2020 : F EN 17346 « Qualité de l'air ambiant - Méthode de détermination de la concentration d'ammoniac par échantillonnage diffusif »  F NF EN 14211 « Air ambiant - Méthode standard pour le mesurage de la concentration en dioxyde d'azote et monoxyde d'azote par chimiluminescence » F NF EN 14212 « Air ambiant - Méthode standard pour le mesurage de la concentration en dioxyde de soufre par fluorescence UV » F NF EN 14625 « Air ambiant - Méthode standard de mesurage de la concentration en ozone par photométrie UV » F NF EN 14626 «  Air ambiant – Méthode normalisée de mesurage de la concentration en monoxyde de carbone par spectroscopie à rayonnement infrarouge non dispersif » F EN 14662-1 « Qualité de l'air ambiant — Méthode normalisée pour le mesurage de la concentration en benzène — Partie 1 : Echantillonnage par pompage suivi d'une désorption thermique et d'une méthode chromatographie en phase gazeuse » F EN 12341 « Air ambiant - Méthode normalisée de mesurage gravimétrique pour la détermination de la concentration massique MP10 ou MP2,5 de matière particulaire en suspension » F EN 16450 « Air ambiant - Systèmes automatisés de mesurage de la concentration de matière particulaire (PM10; PM2,5) » F TS 17434 « Air ambiant - Détermination de la distribution granulométrique de particules d’un aérosol atmosphérique à l’aide d’un spectromètre de granulométrie à mobilité électrique (SMPS) » F TS 16868 « Air ambiant - Échantillonnage et analyse des grains de pollen dans l'air et des spores fongiques pour les réseaux d'allergie - Méthode volumétrique Hirst » F TS (référence non encore attribuée) sur l’évaluation des performances de capteurs pour la détermination de la concentration de polluants gazeux dans l’air ambiant F TS 17458 « Air ambiant — Méthode d’évaluation de la performance d’applications d’un système de modélisation de la répartition des sources » F TS (référence non encore attribuée) sur la définition et l’utilisation d’objectifs de qualité d’un système de modélisation pour l’évaluation de la qualité de l’air ambiant   Ces textes (dont certains sont déjà mentionnés dans le Référentiel Technique National) impacteront vraisemblablement le fonctionnement du dispositif national de surveillance. La « mise sous normalisation » des nouveaux outils d’évaluation de la qualité de l’air (capteurs, outils numériques) est un enjeu majeur pour le dispositif, notamment en ce qui concerne les exigences stipulées dans ces textes susceptibles de devenir des documents de référence.