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Le rapport Normalisation 2016 fait état des principales activités dans lesquelles le LCSQA s'est impliqué au niveau national et européen. Au niveau normatif européen, les GT et Comités en activité impliquent 15 experts membres du LCSQA. Les principales informations pour l’année 2016 sont les suivantes : sur le plan de la réglementation européenne, si 2016 est une année de transition suite à la directive 2015/1480 amendant légèrement les 2 Directives « qualité de l’air » de 2004 et 2008, il est prévu une évaluation de l’application de ces textes à partir de 2017 sur laquelle il conviendra d’être vigilant si la France veut être force de proposition s’agissant de la normalisation, tant européenne que nationale, 2016 est une année où le processus de révision de texte a été relativement actif avec pas moins de 13 textes parus ou dont la sortie est attendue avant fin 2017. Il convient de rappeler que le processus de sortie de normes EN (révision ou nouveau texte) est en cours d’accélération. Si l’enjeu reste la correcte application des référentiels nécessitant un travail collaboratif au sein du Dispositif National de Surveillance de la Qualité de l’Air, dont les acteurs spécifiques sont les Commissions de Suivi, il conviendra d’être particulièrement attentif aux textes, tant à l’état de projet au sein d’un GT que lors de l’enquête technique car en cas d’absence de commentaires, la parution du texte normatif peut être très rapide. Par conséquence, les principaux enjeux sont le suivi de l’évolution du référentiel normatif et de son implication dans les textes réglementaires. L’exemple type est la prochaine sortie de la norme sur le mesurage de la concentration massique de fractions de particules (PM10, PM2.5) par méthode automatique. Sous réserve de sa mention dans un texte réglementaire (national ou européen), cette norme va conditionner les actions qu’un Etat Membre devra assurer pour non seulement assurer le bon fonctionnement au quotidien d’un instrument utilisé à des fins de rapportage réglementaire (règles de QA/QC), mais également pour suivre le statut de « méthode équivalente » qu’il aura octroyé à cet appareillage. Avec le développement de nouvelles technologies, la logique adoptée actuellement pour la concentration massique des PM risque d’être reprise pour d’autres polluants réglementés la rapidité de « mise sous normalisation » des nouveaux outils d’évaluation de la qualité (micro-capteurs, outils numériques) à concilier avec la nécessité de maîtriser ces nouveaux systèmes dont la montée en puissance se traduit par une arrivée massive sur le marché.

A la mi avril 2010, l’Europe a été perturbée par l’éruption du volcan islandais Eyjafjallajokull dont les émissions du nuage de cendre ont entrainé la fermeture de la grande majorité de l’espace aérien d’Europe du Nord pendant plusieurs jours. La modélisation du panache a permis de prévoir l’arrivée du panache de cendre dans le nord de la France avec un impact maximal potentiel, dans l’air ambiant, sur le Nord-est, coïncidant avec les épisodes de particules secondaires de nitrate d’ammonium communément observés au printemps. Dans ce contexte, le dispositif CARA a été activé afin de répondre à la demande du Ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement Durable et de la Mer (MEEDDM) d’évaluer le plus rapidement possible la contribution locale potentielle du nuage de cendres sur la qualité de l’air en France. L’INERIS s’est, pour ce faire, basé sur une approche combinant trois aspects : des modèles chimie-transport à partir de CHIMERE, des mesures Lidar réalisées sur le plateau de Saclay (Essonne, Institut Pierre Simon Laplace) afin de suivre le passage du nuage dans la couche limite à la verticale de ce point, et des mesures au sol en différents sites. Ce rapport intermédiaire se focalise sur la mise en œuvre de ce troisième aspect, reposant sur le dispositif CARA, dispositif de surveillance des PM en France géré par le LCSQA avec l’appui local des AASQA, ainsi que les résultats et conclusions qui ont pu en être tirés. Le fonctionnement en routine sur l’ensemble de l’année du dispositif CARA, la réactivité et l’efficacité des AASQA a permis une récupération rapide de filtres d’intérêt et par conséquent d’apporter quasiment en temps réel et efficacement les réponses attendues par les pouvoirs publics afin de mettre en place les mesures appropriées. Les analyses réalisées dans le cadre de la présente étude ont révélé un impact des émissions particulaires volcaniques sur la qualité de l’air relativement limité dans l’espace (essentiellement nord-est de la France) et dans le temps (surtout les 18 et 19 avril). Bien que non-négligeable localement, l’apport de cendres volcaniques n’a pas été à l’origine d’une augmentation exceptionnelle des niveaux de PM10 dans l’air ambiant, restés globalement en deçà de 70 µg.m-3 en moyenne journalière sur les stations de fond, alors même qu’un épisode de pollution particulaire, lié notamment aux conditions climatiques et à la formation d’aérosols secondaires, était prévu. Il est à noter que la présence de cendres volcaniques dans la couche limite semble avoir eu pour conséquence de limiter localement la formation d’aérosols secondaires par le biais d’interactions avec la phase gazeuse (résultats non présentés ici). Cette dernière hypothèse reste néanmoins à vérifier au travers d’analyses complémentaires. Au-delà de l’évaluation de l’apport du nuage de cendres sur la qualité de l’air, cet évènement a démontré la capacité du dispositif CARA à jouer son rôle d’outil de compréhension des épisodes de pollution en apportant rapidement des éléments d’information y compris lors de situations exceptionnelles.

Programme CARA Ce rapport synthétise les résultats obtenus à partir des appareils de mesure automatiques des particules et ceux obtenus par l'analyse chimique des filtres prélevés durant l'épisode de décembre 2016.   Ce document agrège les observations réalisées dans le cadre du programme CARA pour l’étude des épisodes de pollution ayant touché la métropole au cours des trois premières semaines de décembre 2016. Il reprend pour partie les données obtenues à l’aide d’analyseurs automatiques de la composition chimique des PM et présentées au travers de 3 notes techniques diffusées au fil de l’eau, ainsi que les résultats issus de l’analyse chimique de filtres prélevés entre le 29/11 et le 18/12/2016. Comme observé précédemment, en particulier en décembre 2013, ces épisodes de début d’hiver se sont développés lors de situations météorologiques stables (régime anticyclonique) propices à l’accumulation des polluants. Les faibles températures conduisent à une importante utilisation du chauffage résidentiel. Cette conjonction induit une forte teneur en matière carbonée dans les particules. Malgré le caractère global des conditions météorologiques, des spécificités locales expliquent de fortes variations observées d’une station de mesure à l’autre, et d’une région à une autre. Les résultats issus des analyses chimiques sur filtres confirment ceux issus des mesures automatiques, convergeant vers une influence majeure des émissions de combustion de biomasse (chauffage domestique) sur les niveaux de particules mesurés. Les émissions primaires liées au transport routier contribuent en second lieu aux fortes concentrations de particules carbonées mesurées sur chacun des sites de fond urbain étudiés. Enfin, et dans une moindre mesure, une contribution de nitrate d’ammonium, formé via des mécanismes photochimiques, est également observée sur le nord et l’est de la France. Les mesures d’isotopes stables de l’azote réalisées sur filtres suggèrent que l’ammonium présent au sein de ces particules est majoritairement issu de processus de combustion (dont le transport routier), lors des épisodes étudiés ici.

Afin de distinguer et quantifier les sources des HAP particulaires, l’apport du couplage du modèle aethalomètre (mesure du black carbon, BC) avec les données de mesures des HAP particulaires au sein d’un modèle source -récepteur du type PMF (Positive Matrix Factorization) a été évalué. particulaires. Deux sites d’études ont été investigués comprenant un site de fond urbain, Talence, et un site de fond régional, SIRTA (25 km au sud -ouest de Paris). Les mesures de BC, HAP et PM10 ont été réalisées durant une année sur ces deux sites. En complément, une caractérisation étendue de la composition chimique des PM10 a été réalisée sur le site du SIRTA. L’analyse PMF a été réalisée de façon simplifiée avec seuls BC, HAP et PM10 comme données d’entrée sur les deux sites, et sur le jeu étendu de données chimique des PM du SIRTA (PMF « étendu ») en complément et comme point de comparaison de l’approche PMF « simplifiée ». Le modèle « simplifié » permet de distinguer 3 facteurs correspondant à 3 sources de HAP particulaires. La combustion de biomasse apparait comme source majoritaire, représentant environ 85%, sur chacun de deux sites étudiés. La contribution de la source « combustion d’hydrocarbures » (trafic préférentiellement) est assez limitée notamment dans le cas du site de Talence, site très fortement impacté par la combustion de biomasse. Le modèle PMF « étendu » appliqué au SIRTA, met en avant 5 sources de HAP en lien avec les sources de PM : combustion de biomasse (50%), les poussières et remise en suspension (23%), le nitrate enrichi (15%), sels marins anthropisés (7%) et combustion d’hydrocarbures (3%). La source majoritaire de HAP au SIRTA est dans ce cas la combustion de biomasse mais avec une contribution de 50%. Une part significative des HAP particulaires semble transportée ou associée à des sources d’influence à échelle régionale avec les sources « nitrate enrichi » (probablement lié au trafic « éloigné ») et « sel marin anthropisé ». Le modèle « simplifié » ne permet donc qu’une détermination qualitative des sources des HAP. Son utilisation ne considérant que 3 facteurs, il ne permet pas de visualiser la contribution des sources autres que la combustion de biomasse et la combustion d’hydrocarbures et donc de retranscrire une influence plus régionale des sources de HAP et leur transport.

Dans la ville de Saint Pierre, l’observatoire réunionnais de l’air (ORA) dispose de deux stations urbaines de surveillance de la qualité de l’air situées respectivement dans l’enceinte de la crèche de « Bons Enfants » (désignée BON ci-après) et de l’école élémentaire « Luther King » (désignée LUT ci-après). Chacune de ces stations a été équipée d’un analyseur automatique de PM10 de type TEOM-FDMS en cours d’année 2007. Depuis cette date, l’ORA observe des dépassements systématiques des valeurs limites de PM10 fixée par la Directive européenne 2008/50/CE sur la station BON, à l’inverse de la station LUT (alors que ces deux stations de fond urbain ne sont distantes que d’environ 1km). Après avoir vérifié les aspects métrologiques en fin d’année 2007, l’ORA a recherché les facteurs environnementaux susceptibles d’influencer de manière distincte ces deux stations. Il s’avère que la station BON est située plus près du littoral que la station LUT, et en aval d’une barrière de corail. Sur la base d’observations in situ et d’analyses chimiques ponctuelles, l’ORA a mis en avant dès 2008 le rôle probablement majeur joué par les embruns marins dans la survenue des dépassements de valeurs limites à BON. Ces arguments ont été fournis à la Commission Européenne, mais cette dernière les a jugés insuffisants. C’est dans ce contexte que le ministère en charge de l’environnement a sollicité le LCSQA/INERIS en 2011. La présente note rend compte des premiers résultats de spéciation chimique réalisée sur des échantillons journaliers de PM10 prélevés sur filtres au deuxième semestre 2011. Les dépassements du seuil journalier de 50µg/m3 en PM10 ayant pu être étudiés entre septembre et novembre 2011 sur la station BON (soit 19 dépassements sur 41 durant l’année civile 2011) sont attribuables, sans aucune ambigüité, aux embruns marins. Par ailleurs, les résultats obtenus mettent en évidence une bonne homogénéité des niveaux de particules d’origine anthropique entre les stations BON et LUT, ainsi que  le rôle majeur joué par les sels de mer sur la différence des concentrations de PM10 enregistrés sur ces deux stations. Sur cette base, une méthode empirique simple de « rétro-estimation » de la contribution des embruns marins à BON a pu être proposée. L’application de cette méthodologie à l’ensemble de la période 2008-2011 suggère la conformité de la station BON vis-à-vis des valeurs limites définies par la Directive 2008/50/CE au cours de ces quatre dernières années, après retranchement de la contribution de la source marine. Cette analyse doit encore être validée, notamment à l’aide des prélèvements et mesures à réaliser au cours du premier semestre 2012

  Référentiel technique national Ce guide 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.  Il a été approuvé en CPS (comité de pilotage de la surveillance) du 1er février 2017. Mise en application : à la parution de l'arrêté relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l'air (22/04/2017).     Note importante : Les documents ci-après sont à télécharger et à retourner complétés au LCSQA à lcsqa-referentielsurveillance@ineris.fr Télécharger les fichiers "Stations et points de mesure : formulaire descriptif station et demande ouverture/fermeture de point" (formulaire descriptif station, procédures "Gestion du référentiel - stations et points de prélèvements - de mesure de la qualité de l'air" et "Instruction d'un dossier station")   Consacré exclusivement aux stations de mesure et aux points de prélèvement associés, ce document remplace le guide national « Classification et critères d’implantation des stations de surveillance de la qualité de l’air » publié par l’ADEME en 2002. Ce nouveau guide tient compte de l’évolution du contexte législatif et normatif, l’objectif étant de disposer d’un référentiel national sur la macro et la micro-implantation des points de mesure qui soit conforme aux exigences et aux recommandations des textes européens en vigueur ainsi qu’aux contraintes techniques issues des normes émises par le Comité Européen de Normalisation (CEN). Le référentiel ainsi établi comporte les différents éléments suivants : une série de définitions nécessaires à la bonne compréhension du guide, les éléments descriptifs d’une station de mesure, la classification et la représentativité des stations, caractéristiques essentielles pour l’interprétation et la comparaison des mesures, des recommandations pratiques sur la conception des stations et l’implantation des points de prélèvement.  

  Référentiel technique national 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. "Guide méthodologique pour la surveillance des PM10 et PM2,5 par TEOM-FDMS dans l’air ambiant" : Il est une mise à jour du guide paru en 2013. Ce guide a été approuvé en CPS (comité de pilotage de la surveillance) du 1er février 2017. Mise en application : immédiate.     Ce guide se conçoit comme le référentiel français en termes d’exigences de qualité des données obtenues par TEOM-FDMS sur l’ensemble du territoire pour la surveillance des PM10 et PM2,5 comme préconisé par l’arrêté du 21 octobre 2010 relatif aux modalités de surveillance de la qualité de l'air et à l'information du public. Ce guide a pour objectif principal de rappeler les exigences minimales en matière de contrôles et assurances qualités (AQ/CQ) à respecter pour garantir une mesure fiable par TEOM-FDMS de la matière particulaire (PM) dans l’air ambiant au sein du dispositif français de surveillance de la qualité de l’air. Les critères AQ/CQ définis dans ce guide, en concertation avec les AASQA, respectent les exigences de la norme pr_NF EN 16450 « Air ambiant — Systèmes automatisés de mesurage de la concentration de matière particulaire (PM10 ; PM2,5) » élaborée par le comité technique CEN/TC 264 et actuellement à l’état de projet dont la publication est prévue pour la fin d’année 2016, début d’année 2017. Il incombe à chaque AASQA de mettre en œuvre ces critères AQ/CQ et ces exigences selon la périodicité indiquée, de les documenter et de mettre en place les actions correctives adéquates en cas de non-respect des exigences minimales. De son côté, le LCSQA continuera son travail de centralisation des retours d’expérience AASQA et de synthèse des problèmes rencontrés et solutions trouvées au travers de rapports annuels et/ou de son site internet. Dans l’ensemble du guide, sauf mention contraire, les exigences en matière de contrôle et d’assurance qualité indiquées concernent tous les types de TEOM-FDMS (i.e. type 8500, 1405F et 1405DF). En complément : Lire le guide de dépannage "suivi et optimisation de l'utilisation des TEOM-FDMS" (2014)

Conformément à la demande de la Commission Européenne de renforcer le contrôle de la qualité des mesures réglementaires dans l’air ambiant en Europe, le groupe de travail WG15 du CEN/TC 264, auquel participe le LCSQA, travaille depuis 2009 à la rédaction d’un projet de norme pour la mesure des PM à l’aide des méthodes automatiques. Ce texte (prEN 16450), qui sera rendu applicable au second semestre 2017, implique le suivi d’équivalence des analyseurs automatiques de PM pour chaque classe de taille (PM10 et PM2,5) et chaque type d’instrument utilisé pour la surveillance réglementaire Ce suivi se traduit par la réalisation périodique d’exercice d’intercomparaison (3 à 4 exercices annuels) avec la méthode de référence sur un nombre de sites devant être représentatifs de l’ensemble des conditions rencontrées sur le territoire national (en termes de typologie de station mais également de climat et de niveau de PM et interférents). Le LCSQA a produit en 2015 une note démontrant le besoin de réaliser ce suivi sur un minimum de douze stations. Ce rapport présente le bilan des campagnes de 2013 à 2016 et fait suite au premier bilan réalisé sur la période 2011-2014. Il ne doit pas conduire à des conclusions hâtives sur la performance des analyseurs actuellement homologués en France mais permet simplement d’indiquer une tendance sur leur performance. L’application ou non d’une fonction de correction aux données produites par les AMS PM homologués en France devra être décidée à l’horizon 2019 sur la base des résultats obtenus entre 2016 et 2018 conformément aux prescriptions de la norme prEN 16450. Il convient de souligner d’ores et déjà la disparité des résultats obtenus sur les sites de typologie trafic. Actuellement au nombre de deux, il conviendrait d’augmenter leur nombre afin de couvrir les différentes conditions rencontrées sur le territoire. Enfin, le FIDAS, démontré conforme techniquement en 2016 pour la surveillance réglementaire des PM10 et PM2,5 sur les sites de fond urbain, présente des résultats très encourageants.

  Le LCSQA a un rôle d’expertise dans le processus de vérification de la conformité technique des appareils utilisés par les AASQA pour la surveillance réglementaire de la qualité de l’air. Suite à l’étude du dossier technique remis par le porteur de la demande (constructeur ou distributeur), l’avis technique émis par le LCSQA et examiné par la Commission de Suivi concernée permet au MEDDE d’entériner ou non la conformité technique des appareillages expertisés. S’agissant de la mesure réglementaire de la concentration massique des PM10 et PM2.5, ont été étudiés en 2016 les dossiers des appareils suivants : l’analyseur automatique modèle FIDAS 200 de la société PALAS (représentée par la société ADDAIR), l’analyseur automatique modèle MP101M nouvelle version modifiée de la société Environnement SA, le préleveur à bas débit modèle PNS-18T de la société DERENDA (représentée par la société ECOMESURE). Concernant la mesure réglementaire de la concentration massique en polluants gazeux, ont été étudiés en 2016 les dossiers des appareils suivants : l’analyseur automatique d’ozone modèle O3 42e de la société Environnement SA, l’analyseur automatique de dioxyde de soufre modèle AF 22e de la société Environnement SA, l’analyseur automatique de monoxyde de carbone modèle CO 12e de la société Environnement SA, l’analyseur automatique de dioxyde d’azote modèle T500U de la société TAPI (représentée par la société ENVICONTROL).