Etude n° 1/2 - LCSQA

Travaux 2009


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




























Version finale (14 janvier 2009)


Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l'Air


Travaux 2009



Thème 1 METROLOGIE - ASSURANCE QUALITE


1_1 Maintien des étalons de référence
1_2 Maintien et amélioration des chaînes nationales d'étalonnage
1_3 Rédaction de guides pratiques de calcul d'incertitude
et formation des AASQA à l'application de ces guides
1_4 Contrôle qualité de la chaîne d'étalonnage
1_5 Analyse des impuretés dans les gaz de zéro
1_6 Intercomparaisons des stations de mesures
1_7 Mise au point d'un système de dopage PM
1_8 Développement d'un dispositif d'étalonnage des appareils mesurant
les concentrations massiques de particules
1_9 Développement de matériaux de référence pour les HAP


Thème 2 METROLOGIE - ETUDE DES PERFORMANCES
DES APPAREILS DE MESURE

2_1 Etude des performances des appareils de mesure
2_2 Suivi du parc instrumental des AASQA
2_3 Expertise technique de préleveurs à bas débit pour les PM



Thème 3 METROLOGIE DES PARTICULES PM10 et PM2.5


3_1 Veille technologique et réglementaire - rayonnement béta - mesure PM
3_2 Suivi et optimisation de l'utilisation des TEOM-FDMS
3_3 Dispositif CARA - Caractérisation chimique des particules



Thème 4 METROLOGIE DU BENZENE, DES HAP ET METAUX


4_1 Surveillance du benzène
4_2 Surveillance des HAP
4_3 Surveillance des métaux



Thème 5 METROLOGIE DES POLLUANTS NON REGLEMENTES


5_1 Observation des niveaux de concentrations en pesticides dans l'air
ambiant
5_2 Connaissance de la pollution par les particules submicroniques



Thème 6 MODELISATION - TRAITEMENTS NUMERIQUES


6_1 Evaluation de modèles pour la pollution en proximité des axes
routiers
6_2 Assistance à l'exploitation de données de campagnes
et à la réalisation de cartographies
6_3 Travaux relatifs à la plate forme nationale de modélisation PRE'VAIR
6_4 Bilan des mesures de PM10 ajustées en France
et évaluation des outils de modélisation
6_5 Méthodologie de détermination des zones géographiques concernées
par les dépassements de seuils
6_6 Détermination de zones d'homogénéité pour O3 et NO2
à partir des résultats du dispositif de surveillance de la qualité de
l'air


Thème 7 MISSIONS GENERALES DU LCSQA

7_1 Réglementation et normalisation
7_2 Missions diverses et travaux de synthèse
7_3 Evolution de la classification et des critères d'implantation
des stations de proximité du trafic - Bilan du parc
7_4 Travaux d'instrumentation et d'informatique
7_5 Site Web du LCSQA



Thème 8 AIR INTERIEUR


8_1 Protocoles pour la surveillance dans les lieux clos ouverts au 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 Mesure du formaldéhyde
8_4 Performances métrologiques en air intérieur




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 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).


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 garantit 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 d'une région à l'autre.

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 2009

Etalons de référence gravimétriques

Pour 2009, dans le cadre du maintien des étalons de référence, le LNE
propose de :

. Continuer à préparer et à valider 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,
. Continuer à analyser les impuretés majeures dans les composés purs (NO,
air, azote...) utilisés pour préparer les mélanges gazeux de référence
gravimétriques,
. Continuer à maintenir 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...),
. Réaliser des comparaisons bilatérales annuelles avec le Laboratoire
National de Métrologie Anglais (NPL) pour NO/NOx, CO et BTX afin de
s'assurer de la cohérence des étalons de référence du LNE par rapport aux
étalons des autres pays (il est à noter que des comparaisons sont déjà
organisées aux niveaux européen et international entre les Laboratoires
Nationaux de Métrologie, mais à des fréquences relativement longues qui
peuvent être de l'ordre de la décennie).

Pour 2009, dans le cadre de l'amélioration et du développement de mélanges
gazeux de référence gravimétriques, le LNE propose de :

. Procéder à la mise en place du comparateur de masse livré fin 2008 et
permettant d'effectuer automatiquement les pesées des bouteilles de gaz
lors de la fabrication des mélanges gazeux, ceci dans le but de pouvoir
diminuer le temps de fabrication de ces mélanges gazeux et d'améliorer la
qualité de réalisation (Récupération automatique des données,
amélioration de la justesse et du niveau d'incertitudes, moins de
manutention des bouteilles, meilleure conformité à la norme
internationale ISO 6142...);
. Réaliser une optimisation du comparateur de masse (évaluation des
temps de stabilité de pesée, des temps d'intégration des données
brutes de pesée...)
. Réaliser une qualification du comparateur de masse : détermination
des caractéristiques métrologiques (évaluation des écarts-types de
répétabilité et de reproductibilité de pesée des bouteilles de gaz
et des réservoirs)
. Modifier la procédure de fabrication des mélanges gazeux de
référence gravimétriques
. Terminer le développement d'étalons de référence pour l