LCSQA - Exercices corriges

Présentation


des travaux 2010
d'appui technique au dispositif national de surveillance de la qualité de
l'air




















Version finale

14 janvier 2010
Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l'Air


Proposition de travaux 2010




Thème 1 METROLOGIE - ASSURANCE QUALITE


1. Maintien des étalons de référence
2. Maintien et amélioration des chaines nationales d'étalonnage
3. Contrôle qualité de la chaîne d'étalonnage
4. Analyse des impuretés dans les gaz de zéro
5. Rédaction des guides pratiques de calculs d'incertitudes et formation
des AASQA
6. Rédaction d'un document de synthèse relatif à la qualité des mesures
7. Développement d'un dispositif d'étalonnage des appareils mesurant les
particules
8. Développement de matériaux de référence HAP
9. Développement de matériaux de référence métaux
10. Intercomparaisons de stations de mesure


Thème 2 METROLOGIE - APPAREILS DE MESURE

2-1 Suivi du parc instrumental des AASQA
2-2 Etude des performances des appareils de mesure



Thème 3 METROLOGIE - PARTICULES PM10 et PM2.5


3-1 Mesure des particules en suspension par absorption de rayonnement
béta
3-2 Suivi et optimisation de l'utilisation des TEOM-FDMS
3-3 Caractérisation chimique des particules



Thème 4 METROLOGIE - BENZENE / HAP / METAUX


1. Surveillance du benzène
2. Surveillance des HAP
3. Surveillance des métaux dans les particules en suspension
4. Elaboration de recommandations pour la surveillance du mercure dans
l'air ambiant



Thème 5 METROLOGIE - POLLUANTS NON REGLEMENTES


5-1 Observation des niveaux de concentrations en pesticides dans l'air
ambiant
5-2 Connaissance du nombre et de la distribution granulométrique
des particules submicroniques



Thème 6 MODELISATION ET TRAITEMENTS NUMERIQUES


6-1 Evaluation de modèles pour la simulation de la pollution en proximité
des axes routiers
6-2 Assistance à l'élaboration de plans d'échantillonnage
et à l'exploitation de données de campagnes
6-3 Travaux relatifs à la plate forme nationale de modélisation PRE'VAIR
6-4 Bilan des mesures de PM10 et PM2,5 ajustées et évaluation des outils
de modélisation
6-5 Méthodologie de détermination des zones géographiques
concernées par les dépassements de seuils
6-6 Analyse de l'apport de la modélisation dans la stratégie de
surveillance


Thème 7 MISSIONS GENERALES DU LCSQA

7-1 Réglementation et normalisation / appui à la surveillance,
planification
et politiques territoriales
7-2 Evolution de la classification et des critères d'implantation des
stations de mesure - participation à la réactualisation du guide
7-3 Travaux d'instrumentation et d'informatique
7-4 Site Web du LCSQA



Thème 8 AIR INTERIEUR


8-1 Surveillance de la qualité de l'air intérieur dans les établissements
recevant du public
8-2 Bilan/veille sur la qualité de l'air intérieur à un niveau national
et international : travaux récents et nouveaux instruments disponibles


8-3 Performances métrologiques en air intérieur
8-4 Mesure du formaldéhyde





THEME 1 : Métrologie - Assurance qualité



Etude n° 1/1 : Maintien des étalons de référence


Responsable de l'étude : LNE


Objectif

L'objectif de cette étude est d'assurer et de maintenir un bon niveau de
performances métrologiques pour l'ensemble des étalons de référence
nationaux (SO2, NO, NO2, CO, O3, COV) utilisés pour effectuer le
raccordement des étalons des Associations Agréées de Surveillance de la
Qualité de l'Air (AASQA). Cette action s'inscrit dans les travaux
nécessaires au respect des objectifs des directives européennes relatives à
la qualité de l'air, en ce qui concerne notamment la qualité des mesures
fixes.


Contexte et travaux antérieurs

De par leur nature et du fait de leur émission à proximité du sol, les
polluants présents dans l'air ambiant que nous respirons peuvent constituer
un risque potentiel pour la santé humaine à l'échelon local mais plus
largement à l'échelon régional et global. L'impact de la pollution
atmosphérique sur la santé de l'homme est donc devenu une des
préoccupations de la population : ceci ressort des sondages, des congrès,
des manifestations... organisés sur les problèmes d'environnement aux
niveaux national et international, ainsi que des recommandations de la
nouvelle directive européenne unifiée relative à la qualité de l'air
ambiant.

Localement, la surveillance de la qualité de l'air est confiée aux
Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l'Air (AASQA) qui
effectuent des mesures dans l'air ambiant : ces résultats de mesure sont
ensuite utilisés pour calculer des indicateurs de la qualité de l'air
diffusés quotidiennement dans les médias.

Ce dispositif est un outil d'évaluation objective et pertinente de la
qualité de l'air qui permet d'informer des situations critiques de
pollution, de révéler les mécanismes qui les gouvernent, d'orienter et
d'accompagner les actions de réduction.

Toutefois, la pertinence et les performances d'un tel dispositif de
surveillance de l'air reposent sur la qualité des informations obtenues.
Cette qualité des mesures peut être garantie de façon pérenne en mettant en
?uvre les principes de base développés dans les référentiels d'assurance
qualité et en développant des méthodes de mesure impliquant un raccordement
des mesures réalisées par les AASQA à un même étalon de référence détenu
par un laboratoire de référence.

Le principe du raccordement des mesures de qualité de l'air est alors le
suivant :

. Le laboratoire de référence titre les étalons des AASQA en mettant en
?uvre ses étalons de référence et délivre une concentration certifiée,
. Les AASQA étalonnent leurs systèmes d'analyse avec cette concentration
certifiée,
. Les systèmes d'analyse ainsi étalonnés peuvent être ensuite utilisés pour
effectuer des mesures dans l'air ambiant.

Cette procédure conduit à un dispositif de mesure étalonné de façon
homogène et raccordé à un même étalon de référence sur l'ensemble du
territoire français, ce qui garantit la traçabilité des mesures et permet
de comparer les mesures effectuées par l'ensemble des AASQA dans le temps
et dans l'espace.
Le LNE étant Laboratoire National de Métrologie, il a été mandaté dès 1991
pour développer les étalons de référence dans le domaine de la qualité de
l'air.

Pour les composés NO, CO, COV toxiques et BTX (benzène, toluène et o-
xylène), les étalons de référence sont des mélanges gazeux de référence
gravimétriques qui sont ensuite dilués par voie dynamique pour étalonner
les mélanges gazeux utilisés par les AASQA.

Par contre, pour des composés tels que le NO2 et le SO2, le LNE a développé
des étalons de référence qui sont des mélanges gazeux de référence générés
par perméation et utilisés ensuite pour raccorder les mélanges gazeux des
AASQA.

Enfin, le LNE a mis en place des étalons de référence pour l'ozone qui sont
des photomètres de référence provenant du NIST, utilisés pour étalonner les
générateurs d'ozone des AASQA.


Travaux proposés pour 2010

Maintien des étalons de référence

Pour 2010, dans le cadre du maintien des étalons de référence, le LNE
propose de poursuivre les activités récurrentes permettant d'assurer un bon
niveau de performances métrologiques pour l'ensemble des étalons de
référence servant au raccordement des étalons des AASQA :

. Préparation et validation des mélanges gazeux de référence gravimétriques
pour des composés tels que le NO, le CO, les BTX (benzène, toluène et o-
xylène) et les COV toxiques pour réaliser les étalonnages des mélanges
gazeux des AASQA,
. Analyse des impuretés majeures dans les composés purs (NO, air, azote...)
utilisés pour préparer les mélanges gazeux de référence gravimétriques,
. Maintien de la rampe de fabrication des mélanges gazeux de référence
gravimétriques, ce qui comprend l'étalonnage des matériels mis en ?uvre
lors de la préparation de ces mélanges gazeux (Etalonnage des capteurs de
pression, des capteurs de température, des masses étalons...) et la
réalisation de maintenances périodiques des matériels (ex : maintenance
des pompes à vide...),
. Réalisation de la pesée mensuelle des tubes à perméation pour déterminer
leur débit de perméation,
. Vérification hebdomadaire du bon fonctionnement des tubes à perméation de
SO2 en les comparant entre eux (Tubes classiques pesés tous les mois ou
tube de la balance à suspension électromagnétique),
. Maintien des 2 photomètres de référence NIST (Etalonnage des capteurs de
pression et de température, étalonnage en fréquence...) ...

Développement d'étalons de référence

En 2007, les AASQA ont fait part au LCSQA de leur besoin d'étalonnage en p-
xylène, en m-xylène et en éthyl-benzène. Pour répondre à ce besoin, il
convenait d'abord de développer des étalons de référence pour ces 3
composés qui sont des mélanges gazeux de référence gravimétriques. Par
conséquent, dans un premier temps, le LNE a développé la méthode de
fabrication des mélanges gazeux de p-xylène, de m-xylène et d'éthyl-benzène
par gravimétrie : cette méthode a été validée en comparant les mélanges
gazeux préparés par le LNE avec des mélanges gazeux d'un autre Laboratoire
National de Métrologie, à savoir le National Physical Laboratory (NPL) en
Angleterre. Une fois la méthode de fabrication mise au point, le LNE a
procédé au suivi de la stabilité des concentrations des mélanges gazeux
préparés par gravimétrie au cours