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Premiers résultats du comportement d’un analyseur d’oxydes d’azote 200UP d’API à convertisseur photolytique lors d’un exercice d’intercomparaison de moyens mobiles

Conformément à l'article 9 de l'arrêté du 21 octobre 2010, ce rapport présente l'ensemble des démarches mises en œuvre en 2014 pour garantir la qualité du dispositif français de surveillance de la qualité de l'air.

Dans ce rapport nous évaluons les performances des modèles mis en oeuvre dans la plateforme de prévision et de cartographie de la qualité de l’air, PREV’AIR. Cette estimation du comportement des outils est réalisée par des indicateurs statistiques classiques et les observations obtenues en temps quasi réel de la base de données alimentée par les AASQA (associations de surveillance de la qualité de l’air). En 2012, les performances affichées par les modèles sont assez stables par rapports aux années antérieures pour ce qui concerne CHIMERE, la version n’ayant pas évolué. Le modèle a fait preuve d’une aptitude excellente à détecter les quelques épisodes d’ozone et s’est comporté plutôt bien sur les épisodes de particules de l’année 2012 notamment grâce à sa version corrigée par adaptation statistique. Enfin, suite à la migration de la plateforme PREV’AIR sur une nouvelle machine de calcul dotée de 256 processeurs en 2011, de nouvelles prévisions haute résolution ont été mises en place et ont fonctionné en mode quasi opérationnel en 2012 pour fournir des séries de données dont les résultats ont été exploités et évalués dans ce rapport. L’accroissement de résolution donne des résultats très prometteurs en zone urbaine. PREV’AIR a encore été très sollicité en 2012 notamment pour la fourniture de données analysées sur des années passées. Ces actions spécifiques s’ajoutent aux données quotidiennement fournis aux 70 utilisateurs.Des premières demandes ont été formulées par les utilisateurs sur leurs besoins en nouveaux produits pour le rapportage européen.  Ceci a nécessité le déploiement de nouveaux traitements pour le calcul de plusieurs indicateurs de la qualité de l’air dans PREV’AIR.

Le présent rapport recense les principaux résultats obtenus en 2013 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 Programme 2013 sont reprises une à une. Ce bilan accompagne différents rapports et notes disponibles sur le site web du LCSQA (www.lcsqa.org/rapports).   Trois principaux épisodes de pollution particulaire ont pu être étudiés en 2013. Les deux premiers ont eu lieu au cours du mois de mars. Ils sont à relier majoritairement à une forte augmentation des espèces inorganiques secondaires (nitrate d’ammonium mais aussi sulfate d’ammonium). Le troisième a été observé entre le 8 et le 15 décembre 2013, et était fortement impacté par la présence de matière organique Ces résultats confirment le rôle majeur joué par 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.   La comparaison des sorties de modèle (CHIMERE dans le cadre de Prev’Air) aux mesures chimiques sur filtres et en temps réel (MARGA) lors de l’épisode de fin mars 2013 indiquent une assez bonne modélisation des espèces inorganiques secondaires en moyenne journalières mais des cycles journaliers parfois mal reproduits. La prévision des concentrations de matière organique semble demeurer le principal point d’amélioration des travaux de modélisation, avec des simulations moyennes de 2 à 10 fois inférieures aux observations, en raison de la difficulté de paramétrisation des phénomènes de formation des aérosols organiques secondaires ainsi qu’à la nécessité d’une meilleure prise en compte des sources riches en composés organiques semi-volatiles (typiquement, chauffage au bois).   Les études de sources ayant pu être réalisées en 2013, notamment par application de la Positive Matrix Factorization aux mesures sur filtres, confirment les points suivant : - parmi les sources locales, la combustion de biomasse est celle qui influence le plus les niveaux de PM10 ; - la contribution directe des émissions primaires du transport routier (échappement, pneus, freins) est relativement stable (de l’ordre de 10-15%) au cours de l’année ; - les aérosols secondaires peuvent représenter jusqu’à 70% des PM10 lors des épisodes printaniers ; - en aucun cas, les aérosols naturels ainsi que le salage des routes ne peuvent être considérés comme responsables des dépassements du seuil journalier de 50μg/m3 sur les sites étudiés.   Enfin, les résultats (satisfaisants) obtenus lors de l’exploitation d’une comparaison inter-laboratoire européenne pour la mesure de traceurs organiques de combustion de biomasse ainsi que les activités de support aux AASQA et d’animation d’un nouveau groupe de travail sont également présentées ici.

D’importants épisodes de pollution particulaire ont impacté la métropole (en particulier le grand quart Nord-Est de la France et le bassin Rhône-Alpin) au cours du mois de mars 2015.   La présente note synthétise les résultats de caractérisation physico-chimique obtenus en temps quasi-réel au cours de cette période, notamment à l’aide des instruments de type AE33 et ACSM récemment implantés sur quelques sites du dispositif national de surveillance.   La pollution particulaire de la période étudiée ici (du 5 au 24 mars 2013) était surtout constituée des particules fines (prédominance des PM2.5 au sein des PM10). La deuxième semaine du mois de mars était caractérisée par des concentrations relativement élevées à très élevées (> 80 μg/m3, en particulier en Lorraine) et par la prédominance des aérosols carbonés (carbone suie et matière organique) principalement issus des émissions locales de sources de combustion (dont chauffage au bois et transport routier).   Ces émissions locales sont restées importantes au cours de la troisième semaine de mars, période correspondant à la survenue d’épisodes de pollution très importants (en particulier entre le 18 et le 21 mars). A ces émissions s’est rajouté le nitrate d’ammonium (composé secondaire formé à partir du NH3 agricole et des NOx du transport routier) devenant majoritaire.   Les éléments disponibles ici ne permettent pas de conclure de manière quantitative sur la contribution des phénomènes d’import et de « production locale ».   Si des phénomènes d’advection ont pu être mis en évidence entre l’amont et l’aval de l’agglomération parisienne et à plus large échelle spatiale, il semble nécessaire de pouvoir réaliser une meilleure estimation des mécanismes de formation locale de nitrate d’ammonium à l’aide de modèles de chimie-transport ainsi que grâce à l’implantation d’instruments de mesure sur quelques sites stratégiques supplémentaires.

  Attention : Ce guide 2015 est obsolète ; il a fait l'objet d'une révision en 2016 applicable au 22 avril 2017. Accès au guide révisé "conception, implantation et suivi des stations françaises de surveillance de la qualité de l'air" (2016)   Le LCSQA a reçu pour mission d’assurer la coordination technique du dispositif de surveillance de la qualité de l'air à l’échelle nationale. A ce titre, il doit veiller à ce que l’information délivrée par l’ensemble des moyens de surveillance réponde, avec un degré de fiabilité suffisant, aux besoins des pouvoirs publics, et permette à ceux ‐ci de remplir leurs devoirs d’information objective de la population et de réduction des risques pour l’homme et pour l’environnement. Le développement d’un dispositif propre à offrir une telle garantie suppose l’élaboration de prescriptions méthodologiques communément acceptées et appliquées. La rédaction du présent guide s’inscrit dans ce travail méthodologique. Consacré exclusivement aux stations de mesure, ce document met à jour et 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. Celui ‐ci a été révisé en tenant compte de l’évolution du contexte législatif et normatif, afin de disposer d’un référentiel national sur la macro et lamicro‐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 est détaillé dans les chapitres suivants. Après une série de définitions nécessaires à la bonne compréhension du guide, celui‐ci présente : 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.