Air extérieur – Immissions

Exploitation du réseau de surveillance de la qualité de l’air en Wallonie

Afin de pouvoir juger de l’efficacité de l’ensemble des mesures prises en faveur de la protection de la qualité de l’air que nous respirons et afin de vérifier les valeurs limites imposées par les Directives 2004/107/CE et 2008/50/CE, il est important de disposer d’outils performants permettant l’analyse de cet air. La Wallonie dispose depuis de nombreuses années de réseaux de surveillance permettant de caractériser la qualité de l’air. L’ISSeP est chargé d’exploiter ces réseaux pour le compte du SPW Agriculture, Ressources naturelles et Environnement.
Consultez ici les données de la qualité de l’air ambiant en Région wallonne.

Une cellule s’occupe également de contrôler les émissions au niveau des cheminées des industriels et de vérifier l’adéquation avec les permis d’environnement de ceux-ci. Vu la forte concentration d’industries proches de sites fortement urbanisés, ces mesures, outre les obligations européennes de rapportage (EMEP/CORINAIR), sont également importantes lors de l’établissement des plans d’abattement.
Le suivi et la programmation des activités sont assurés par un comité technique qui est composé de scientifiques travaillant au sein de l’ISSeP, de responsables du SPW et d’experts extérieurs. Un comité de suivi assure la coordination des différents réseaux de surveillance de la qualité de l’environnement.

Les réseaux de surveillance de la qualité de l’air ambiant peuvent être classés en trois catégories : le réseau télémétrique, les réseaux non-télémétriques et le réseau mobile.

•  Le réseau télémétrique
  Il mesure en continu différents polluants par le biais d’analyseurs automatiques situés dans vingt-six stations réparties sur l’ensemble du territoire de la Wallonie. Les polluants mesurés sont les suivants : le dioxyde de soufre, le monoxyde et le dioxyde d’azote, l’ammoniac, le monoxyde de carbone, l’ozone, le mercure gazeux, le « black carbon » et les particules en suspension (PM10 et PM2,5). Ce réseau enregistre également des paramètres météorologiques (vitesse et direction des vents, température, pression, humidité relative et quantité de précipitations).
• Les réseaux non télémétriques
  Ces réseaux étudient, sur la base de prélèvements opérés in situ et d’analyses menées en laboratoire, divers polluants tels que les composés organiques volatils, les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les poussières sédimentables, les métaux lourds dans les particules en suspension, les fluorures (particulaires et gazeux), le mercure et les retombées humides.
• Le réseau mobile
  Ce réseau est destiné à mesurer la pollution dans des zones peu étudiées, ou présentant une pollution que l’on souhaite mieux caractériser, tant au niveau des polluants émis, qu’au niveau de leur distribution spatiale. Il rassemble les techniques de prélèvement et d’analyse des réseaux télémétriques et non-télémétriques.

Les réseaux de mesures à l’émission comportent quant à eux 2 activités majeures : le contrôle des rejets des installations industrielles et le contrôle en continu des émissions de dioxines.

• Le réseau de contrôle des rejets des  installations industrielles
  L’objectif de ce réseau est de réaliser une caractérisation complète des émissions des polluants majeurs  d’installations industrielles à la demande de l’Administration. Les polluants dosés incluent autant les éléments minéraux (métaux lourds : Hg, Cd, Cr,…, composés halogénés,….) qu’organiques (dioxines PCB, COV,…) ainsi que les poussières et les polluants gazeux (SO2, CO, NOx). La corrélation avec les mesures d’autocontrôle imposées aux industriels est également vérifiée.
• Le réseau de contrôle en continu des émissions de dioxines
  Depuis janvier 2001, la Wallonie s’est dotée d’un outil unique de contrôle en continu des émissions de dioxines. Afin de vérifier le respect de la Directive européenne 2000/76/CE portant sur l’incinération des déchets, les émissions de dioxines, de l’ensemble des fours d’incinération de déchets ménagers sont contrôlées grâce à un échantillonnage en continu des fumées. Le réseau s’est également étendu à d’autres types d’installations (cimenterie, …) émetteurs potentiels importants de ce polluant.

L’ensemble des mesures effectuées dans le cadre de ces réseaux est particulièrement important pour effectuer le contrôle de la qualité de l’air, aussi bien en temps réel (rôle d’alerte et d’information au public) que sur le long terme (respect des valeurs limites légales).

L’Institut participe également à la promotion de l’information environnementale. Sa préoccupation quotidienne consiste à :

• assurer la gestion des réseaux de surveillance de la qualité de l’air ;
• assurer la mise en forme et la transmission des résultats ;
• veiller à la fiabilité des méthodes de prélèvements et d’analyses mises en œuvre ;
• développer de nouveaux moyens de prélèvements et d’analyses des polluants atmosphériques ;
• participer à des programmes de recherche et de développement, aux niveaux régional, fédéral et européen;
• promouvoir la connaissance des outils de surveillance de la qualité de l’air et des émissions atmosphériques ;
• apporter une aide technique et scientifique, tant aux administrations qu’aux entreprises et aux particuliers.

Mesures de la qualité de l’air à la demande d’autres administrations, d’industries ou de bureaux d’études

L’ISSeP dispose d’équipements de mesure permettant d’évaluer la qualité de l’air pour répondre à des problèmes de pollution ponctuelle, caractériser des sites présentant des particularités locales (nature de la pollution, situation topographique,…), fournir sur base de son expérience de terrain des données ou avis sur les types et niveaux de pollution, valider des modèles ou faire une étude préliminaire avant l’installation d’une infrastructure routière ou industrielle. Au niveau des industries, la caractérisation des émissions permet d’optimiser les processus et des recommandations sur les normes et les bonnes pratiques sont également données.

La qualité de l’air peut être évaluée grâce à plusieurs types de mesures complémentaires :

• mesures en continu et en temps réel à l’aide d’analyseurs spécifiques automatiques.
  Les paramètres pouvant être analysés sont : le dioxyde de soufre, le sulfure d’hydrogène, les oxydes d’azote, l’ammoniac, le méthane et les hydrocarbures totaux, l’ozone, le monoxyde de carbone, les hydrocarbures aromatiques monocycliques, le « black carbon », les particules en suspension (PM10, PM2.5 et PM0.1) et les poussières sédimentables. Certains paramètres météorologiques peuvent également être mesurés : vitesse et direction du vent, température, humidité et pression atmosphérique.
• prélèvements en continu en vue d’une analyse différée en laboratoire.
  Des prélèvements en continu sur des supports adéquats peuvent être réalisés. Les échantillons sont collectés à intervalles réguliers, pour être ultérieurement analysés au niveau des laboratoires de la cellule qualité de l’air de l’ISSeP. Les paramètres les plus fréquemment mesurés sont : les composés organiques volatils, les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les métaux lourds et les poussières sédimentables.

Pour ce qui concerne les mesures en cheminées industrielles :

• la caractérisation des émissions d’une installation industrielle et l’optimalisation des processus de production et d’épuration ;
• une aide aux industries dans le choix de leur technique d’abattement et la réalisation de la calibration de leur système d’autocontrôle ;
• des avis sur les bonnes pratiques lors de la construction d’une installation ou de son extension.

Expertise et conseils

En tant que laboratoire de référence, l’ISSeP met son expertise technique au service de l’Administration et des laboratoires agréés air. Outre un soutien technique à l’Administration, cette fonction inclut la mise au point des méthodes d’analyses et leur validation. Les méthodes sont ensuite publiées sous forme d’un guide de bonne pratique et un écolage des laboratoires agréés est réalisé. L’Institut effectue également des audits des laboratoires dans le cadre de la procédure d’agrément, voir le chapitre « le laboratoire de référence » du document.
En tant qu’opérateur sectoriel, l’ISSeP assiste le NBN au niveau technique pour tout ce qui concerne la normalisation de la « Qualité de l’air » et ce, tant au niveau du CEN/TC264 que de l’ISO/TC146. Cela inclut la désignation des experts, la gestion des groupes miroirs, le suivi de la rédaction et de la révision des normes du domaine, la mise à disposition des documents et la gestion des votes pour la Belgique. En outre, plusieurs collaborateurs sont experts et actifs dans les différents groupes de travail.

Descriptif

La qualité de l’air est une des préoccupations principales en ce début de 21ème siècle. Le contrôle des sources d’émissions polluantes s’inscrit bien dans le cadre de la lutte contre la pollution principalement en ce qui concerne le respect des normes d’émission et la mise au point ou le suivi d’installations de dépollution.
Les industriels sont soumis à des impositions qui les obligent à réaliser des contrôles en continu (auto-surveillance) et des analyses ponctuelles (par des laboratoires agréés) de leurs émissions polluantes.
L’ISSeP réalise des mesures de sources fixes tant pour l’administration que pour le privé.
Les paramètres étudiés sont à la fois fonction de la conduite industrielle et des permis d’exploiter en application. Les paramètres moins courants et pour lesquels une norme de prélèvement n’existe pas sont étudiés au cas par cas.
En tant que Laboratoire de Référence de la Région Wallonne, l’Institut participe à la procédure d’agrément (partie technique) ainsi qu’à la définition et à la mise au point des méthodes de références tant de prélèvement que d’analyse.

1. Généralités

Les émissions représentent les rejets émis par une source. Les émissions atmosphériques sont à mettre en relation avec la qualité de l’air (contrôlée par les réseaux), qui représente la concentration d’un polluant dans l’air ambiant dans une zone déterminée. Cette dernière concentration représente les émissions locales auxquelles s’ajoute la pollution de fond.
L’aspect primordial des mesures à l’émission est le soin à apporter aux prélèvements sur site. Il faut réaliser un prélèvement représentatif de la composition des gaz dans la conduite industrielle. Il n’est en effet pas possible d’intercepter la totalité du flux gazeux. Des normes ont été rédigées, afin d’obtenir cette représentativité de l’échantillonnage.
Des normes imposent la position et la répartition des points d’échantillonnage dans le conduit ainsi que le débit de prélèvement. D’autres décrivent les techniques à utiliser pour déterminer la concentration d’un grand nombre d’analytes. Lorsque aucune norme n’existe, la technique de prélèvement est définie en collaboration avec le laboratoire d’analyses.

2. Objectifs des prélèvements

Les mesures à l’émission peuvent être réalisées, non seulement dans le cadre d’une réglementation mais également dans celui de la mise au point de techniques industrielles. On peut ainsi citer :

• Contrôles des émissions, à la demande des autorités compétentes (DPE, Région Wallonne,…). Les paramètres à mesurer et la fréquence des mesures sont déterminés en fonction des permis d’exploitation.
• Réalisation d’études d’impact. Lorsqu’il faut renouveler le permis d’exploitation, ou qu’un paramètre important des conditions d’exploitation est modifié, induisant un changement de teneurs en polluants des rejets, il est nécessaire de réaliser une étude de ceux-ci.
• Etude de process, à la demande d’industriels. La mise au point d’installations industrielles demande parfois la mesure de certains paramètres spécifiques, et ce pas nécessairement à la cheminée.
• Vérification des systèmes d’épuration (filtres, post-combustion, laveurs,…), à la demande d’industriels ou de constructeurs. Ainsi, une mesure simultanée amont et aval sur une installation ou un prototype permet de définir le rendement de l’épuration.

3. Paramètres étudiés

Les paramètres à contrôler dépendent avant tout du type d’installation industrielle étudiée :

• le débit des gaz dans la conduite est le premier paramètre qui peut être déterminé avec la concentration en poussières en suspension dans les gaz.
• les composés majeurs :H2O, O2 et CO2 (gamme : %). Ces valeurs interviennent également dans le calcul du débit et déterminent donc les vitesses de prélèvement
• les composés mineurs : CO, SO2, NO, NOx, N2O, CxHy (gamme : mg/m3).

A côté de ces paramètres, que l’on pourrait définir de classiques, il existe de très nombreux composés inorganiques et organiques qui sont mesurés suivant le type d’installation rencontré:

• Les composés inorganiques : chlorures, fluorures, cyanures, métaux lourds et volatils (Hg, Cd, Tl, As, Co, Pb, Cr,…).
• Les composés organiques : les dioxines et les furanes, les PCB, les HAP,…

4. Types d’installations

Des mesures à l’émission peuvent être réalisées sur tous types de conduite industrielle pour autant qu’elle soit équipée de brides de prélèvement répondant aux normes.
On peut citer, par secteur:

• les incinérateurs d’ordures ménagères et de déchets
• les cimenteries et autres fours à chaux
• la sidérurgie (principalement agglomération)
• l’industrie verrière
• l’industrie des métaux non ferreux
• CET (torchères et moteurs)
• agriculture (sécheurs)
• l’industrie chimique

Base réglementaire et objectifs

• Arrêté du Gouvernement wallon du 27 mai 1999 relatif à la mission de laboratoire de référence en matière d’eau, d’air et de déchets de l’Institut scientifique de Service public, complété par AGW du 15 juillet 2010 sur les laboratoires agréés air.
• Arrêté du Gouvernement wallon du 27 mars 2003 organisant la gestion des réseaux de surveillance de la qualité de l’environnement confiée à l’ISSeP, complété par des Arrêtés de subvention annuels.
• Plan Air-Climat Wallonie (15 mars 2007)
• Directive 1999/13/CE relative à la réduction des émissions de composés organiques volatils dans certains activités et installations (Directive COV) et la directive 2004/42/CE relative à la réduction des COV provenant des solvants et peintures
• Directive 2000/76/EC relative à l’incinération des déchets (Directive WI)
• Directive 2001/80/EC relative à la limitation des émissions de certains polluants dans l’air des grosses installations de combustion (Directive LCP)
• European Pollutant Emission Register (EPER) et European Pollutant Release and Transfer Register (E-PRTR) remplaçant celui-ci
• Directive 2008/1/EC relative à la prévention et la réduction intégrées de la pollution (Directive IPPC) et Directive 2010/75/UE révisant celle-ci (Directive IED)
• Arrêté de subvention annuel

Accréditation

Liste paramètres accrédités

Descriptif

Selon leur taille et leur densité, les poussières émises dans l’air peuvent rester en suspension ou retomber au sol plus ou moins rapidement. Les particules grosses et lourdes sédimentent rapidement causant des dégradations sur l’environnement immédiat des sources. Ces poussières, appelées sédimentables, se définissent comme étant toutes les particules se retrouvant dans une jauge de dépôts.

Les poussières sédimentables représentent un risque toxique direct faible pour l’homme. Elles constituent avant tout une nuisance par les dégradations qu’elles provoquent sur les bâtiments, les végétaux, le paysage et le cadre de vie en général. Cette détérioration du cadre de vie est fortement ressentie par les riverains et fait l’objet de nombreuses plaintes, d’autant plus qu’elle est souvent liée à d’autres dommages liés à l’exploitation (bruits, vibrations, charroi, …). Les poussières sédimentables ont également une portée toxicologique indirecte car les polluants qu’elles contiennent éventuellement peuvent s’accumuler dans les sols et dans les écosystèmes.

La Wallonie est fortement confrontée au problème du fait de la part importante d’industries fortement émettrices (sidérurgie, carrières, cimenteries, …) souvent imbriquées dans le tissu urbain.

Le prélèvement est réalisé par dépôts dans des jauges type « OWEN ». La méthode d’analyse est la spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif (ICP/MS).

Il y a actuellement 150 points de mesures.

Base réglementaire et objectifs

Il n’y a aucune base réglementaire mais ce réseau constitue un excellent indicateur pour la nuisance ressentie par les riverains d’activités génératrices de poussières plus grosses.

Descriptif

Les composés métalliques sont émis dans l’atmosphère, soit par des sources naturelles, soit par les activités humaines, telles que la combustion de combustibles fossiles, la métallurgie, l’incinération de déchets, etc.

Ces composés se répartissent en deux grandes catégories : d’une part, les éléments traceurs (Ca, Si, Fe, Mg, …), dont la toxicité est nulle ou faible, mais dont les proportions permettent de déterminer l’origine des poussières et la responsabilité de tel ou tel secteur d’activité, et, d’autre part, les éléments toxiques, dont font partie les métaux lourds. Contrairement à la première catégorie, ces éléments se retrouvent à l’état de traces et doivent faire l’objet d’une surveillance particulière, pour des raisons évidentes de santé publique.

Le prélèvement est réalisé sur filtres journaliers en nitrate de cellulose ou quartz. La méthode d’analyse est la spectrométrie de fluorescence X à dispersion d’énergie (EDXRF).

Il y a actuellement 2 points de mesures permanents et ce réseau vient également en support du réseau mobile pour les campagnes ponctuelles.

Ce réseau a été conservé pour sa capacité à analyser un très grand nombre de filtres, la méthode d’analyse ne nécessitant aucun traitement de préparation préalable. Cela est principalement très utile lors des campagnes ponctuelles pour la caractérisation d’une zone et la recherche des sources.

Accréditation

L’ISSeP est accrédité pour l’analyse par fluorescence X du Pb et du Ni selon une méthode interne.

Descriptif

Le réseau fluor permet de suivre la qualité de l’air par rapport aux composés fluorés présents, soit sous forme d’acide fluorhydrique, de fluorures gazeux ou particulaires, ou encore de fluorures solubles.

Le prélèvement est réalisé sur filtres journaliers en nitrate de cellulose prétraités. La méthode d’analyse est la potentiométrie avec électrode spécifique.

Les points de prélèvement, au nombre de 8.

Base réglementaire et objectifs

Il n’y a aucune base réglementaire mais ce réseau se justifie dans certaines zones où il y a des émetteurs spécifiques comme Engis et Battice.

Descriptif

Ce réseau est communément appelé réseau « pluies acides » car à la base il s’intéressait à l’acidification de l’atmosphère mais depuis peu, les métaux lourds et le mercure sont également mesurés dans ces retombées humides.

Certains polluants émis dans l’atmosphère comme le dioxyde de soufre, les oxydes d’azote et l’ammoniac peuvent se décomposer dans l’atmosphère en composés ayant un caractère acide avec, comme conséquence, une acidification de l’environnement. Ce phénomène, communément appelé « pluies acides » se traduit par des dégradations des édifices, une altération de la santé des végétaux, une perturbation des écosystèmes ainsi qu’une dégradation de la qualité des eaux et des sols. Au cours des années 1970-1980, les pluies acides ont occasionné le dépérissement des forêts et des lacs du nord de l’Europe et de l’Amérique.

Cette acidification du milieu s’opère par deux voies : d’une part, les retombées sèches, sous forme de gaz et de poussières, et d’autre part, les retombées humides, sous forme de neige, pluie ou brouillard.

Le réseau pluies acides est destiné à quantifier la fraction humide des retombées en polluants acidifiants.

Le prélèvement est réalisé en bouteille hebdomadaire. La méthode d’analyse est la chromatographie ionique.

Il y a 10 points de mesures pour les pluies acides, 1 point de mesures pour les métaux lourds et 1 point de mesures pour le mercure.

Base réglementaire et objectifs

Il n’y a pas de règlementation imposant directement la mesure des retombées humides mais ce réseau est très important pour le calcul des charges critiques dans le cadre de la convention sur la pollution atmosphérique transfrontalière à longue portée (LRTAP convention).

Accréditation

• Mesure de pH selon une dérivée de ASTM D 5015
• Mesure de la conductivité selon une dérivée de ISO 7888
• Analyse par chromatographie ionique des cations : Na, Ca, NH4, K, Mg selon une dérivée de ISO 14911
• Analyse par chromatographie ionique des anions : F, Cl, PO4, NO3, SO4 selon une dérivée de ISO 10304-1
• Analyse de mercure par fluorescence atomique mesure directe et après enrichissement par amalgame selon NBN EN ISO 17852

Descriptif

Il existe une très grande variété de composés organiques. Ils peuvent provenir de sources naturelles, telles par exemple les forêts, ou d’activités humaines.

Certains sont volatils dans les conditions ambiantes, d’autres ne le sont pas; ils peuvent être persistants ou non.

Impliqués dans le cycle de formation de l’ozone, ils revêtent une importance particulière.

Ces composés peuvent être classés en 4 grandes catégories : les hydrocarbures saturés, les hydrocarbures insaturés, les composés chlorés et les BTEX.

Le prélèvement est réalisé des tubes à phases d’adsorption spécifiques. La méthode d’analyse est la chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC/MS).

Il y a actuellement 16 points de mesures.

Base réglementaire et objectifs

Directive 2008/50/CE du parlement européen et du conseil du 21 mai 2008 concernant la qualité de l’air ambiant et un air pur pour l’Europe transposée en arrêté du Gouvernement wallon du 15/07/2010.

Cette directive impose la mesure du benzène et d’une trentaine de précurseurs de l’ozone.

L’analyse de ces polluants est également intéressante d’un point de vue de santé publique, comme par exemple les chlorés qui sont des composés très toxiques.

Descriptif

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont émis par différents types de sources : les sources industrielles (cokeries, production d’aluminium primaire,…), les sources naturelles (incendies, volcans,…), les sources domestiques (chauffage,…) et le trafic.

Ils ont été classés, par l’International Agency for Research on Cancer (IARC), comme agents cancérogènes probables ou possibles.

Le prélèvement est réalisé des tubes à phases d’adsorption spécifiques. La méthode d’analyse est la chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC/MS).

Il y a actuellement 12 points de mesures.

Base réglementaire et objectifs

Directive 2004/107/CE du 15 décembre 2004 concernant l’arsenic, le cadmium, le mercure, le nickel et les hydrocarbures aromatiques polycycliques dans l’air ambiant transposée en arrêté du Gouvernement wallon du 16 mai 2007 et par l’arrêté du Gouvernement wallon du 15 juillet 2010.

Cette directive impose la mesure du benzo(a)pyrène et la surveillance d’autres hydrocarbures aromatiques polycycliques dont au minimum le benzo(a)anthracène, le benzo(b)fluoranthène, le benzo(j)fluoranthène, le benzo(k)fluoranthène, l’indéno(1,2,3-cd)pyrène et le dibenz(a, h)anthracène.

Descriptif

Les composés métalliques sont émis dans l’atmosphère, soit par des sources naturelles, soit par les activités humaines, telles que la combustion de combustibles fossiles, la métallurgie, l’incinération de déchets, etc.

Ces composés se répartissent en deux grandes catégories : d’une part, les éléments traceurs (Ca, Si, Fe, Mg, …), dont la toxicité est nulle ou faible, mais dont les proportions permettent de déterminer l’origine des poussières et la responsabilité de tel ou tel secteur d’activité, et, d’autre part, les éléments toxiques, dont font partie les métaux lourds. Contrairement à la première catégorie, ces éléments se retrouvent à l’état de traces et doivent faire l’objet d’une surveillance particulière, pour des raisons évidentes de santé publique.

Les métaux lourds présents dans les particules fines sont dosés, en Wallonie, dans les réseaux métaux lourds ML (TSP – Fluorescence X) et métaux lourds EM (PM10 – ICP/MS). Ce document a pour objet la description du réseau EM.

Il y a actuellement 17 points de mesures.

Base réglementaire et objectifs

Directive 2008/50/CE du parlement européen et du conseil du 21 mai 2008 concernant la qualité de l’air ambiant et un air pur pour l’Europe transposée en arrêté du Gouvernement wallon du 15/07/2010.

Directive 2004/107/CE du 15 décembre 2004 concernant l’arsenic, le cadmium, le mercure, le nickel et les hydrocarbures aromatiques polycycliques dans l’air ambiant transposée en arrêté du Gouvernement wallon du 16 mai 2007 et par l’arrêté du Gouvernement wallon du 15 juillet 2010.

Ces Directives imposent la mesure du plomb, de l’arsenic, du cadmium et du nickel dans l’air ambiant.

Descriptif

Mesurer la qualité de l’air ambiant dans des zones où aucune station de mesure n’existe n’est pas une chose simple. La mise en place de matériel analytique performant, compatible avec les exigences demandées quant à la validation des résultats nécessite des techniques modernes et fiables.

Le réseau mobile regroupe les techniques des différents autres réseaux mais aussi d’autres paramètres non réglementés comme l’ammoniac, le sulfure d’hydrogène, les poussières sédimentables, particules ultrafines ou les BTEX en continu.

Le réseau mobile regroupe 16 remorques, 3 stations compactes et de nombreux préleveurs, analyseurs et autres matériels analytiques pouvant être installés de manière indépendante.

Certaines analyses du réseau mobile sont sous-traitées en interne dans les différents réseaux de la cellule qualité de l’air.

Base réglementaire et objectifs

Le Réseau Mobile permet d’apporter une réponse rapide à la demande.

Il permet de

• Répondre à des problèmes ponctuels de pollution ;
• Expliquer des dépassements de normes constatés dans le réseau permanent ;
• Comprendre mieux des sites à caractéristiques locales ;
• Fournir des données pour des zones peu étudiées ;
• Valider des modèles ;
• Réaliser des études préliminaires avant installation d’une station permanente ou avant mise en service d’une infrastructure routière ou d’une industrie.

Descriptif

Le programme européen EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme) est un programme de la convention sur la coopération internationale pour résoudre les problèmes de pollution transfrontalière « Convention on Long-range Transboundary Air Pollution », qui s’intéresse à la surveillance de la qualité de l’air et des dépôts dans les zones éloignées de sources de pollution ainsi qu’aux inventaires des émissions de polluants et la modélisation du transport et du dépôt atmosphérique.

L’objectif est de faire reconnaître la station de Vielsalm comme station EMEP. A cette fin, les paramètres mesurés à cette station doivent progressivement être adaptés pour répondre aux critères de l’EMEP.

Base réglementaire et objectifs

http://www.emep.int

Accréditation

Certains paramètres prévus dans le programme de mesures sont déjà accrédités au travers des autres réseaux.

Descriptif

L’importance d’une cartographie à plus grande résolution spatiale pour détecter les variations de concentrations sur de courtes distances devient nécessaire pour mieux évaluer l’exposition individuelle et pour mieux comprendre les phénomènes de pollution surtout en milieu urbain ou dans un environnement à fortes concentrations d’industries.

Différentes méthodes de mesure permettent de disposer des données de bases nécessaires à cette modélisation de la qualité de l’air en milieu urbain ou industriel. La méthode de prélèvement sur tubes passifs permet de réaliser des campagnes avec un très grand nombre de points de mesures et d’avoir ainsi une très bonne résolution spatiale des polluants. et également d’analyser son évolution temporelle. Le système a été développé pour la mesure des BTEX, du NO2 et du NH3. Le système de prélèvement a déjà été mis au point pour les BTEX. L’ISSeP vient d’acquérir en 2012 les moyens analytiques et humains pour développer cette technique pour les NO2.

Actuellement, l’ISSeP réalise des campagnes de mesures pour les oxydes d’azote dans diverses villes Wallonnes (Namur, Charleroi, Liège,…). En fonction des objectifs demandés, les mesures à certains endroits stratégiques permettent de se rendre compte des gammes de concentrations rencontrées dans les zones non influencées directement par le trafic routier.

Base réglementaire et objectifs

Cartographie à plus grande résolution spatiale

Descriptif

Une particule ultra-fine est définie comme étant un nano-objet dont les trois dimensions sont à l’échelle nanométrique, c’est-à-dire une particule dont le diamètre nominal est inférieur à 100 nm. Une autre définition, plus large, qualifie de « nanoparticule » un assemblage d’atomes dont au moins une des dimensions se situe à l’échelle nanométrique.

Certaines nanoparticules (naturelles ou artificielles), diffusées dans l’environnent, notamment par l’air, sont fortement suspectées d’avoir des effets négatifs sur l’environnement, et sur la santé quand elles sont inhalées ou qu’elles pénètrent le corps via la peau, l’eau ou l’alimentation ; « Les études toxicologiques démontrent clairement que la très petite taille des nanoparticules est un élément-clé au niveau de la toxicité, surtout au niveau des particules non ou peu solubles (…) les propriétés de surface, la capacité à induire des radicaux libres ou à libérer certains ions peuvent également influer substantiellement sur la toxicité. Plusieurs effets pulmonaires ont été documentés dont la capacité de certaines nanoparticules à induire des granulomes pulmonaires.

Grâce au projet PM-Lab financé par INTERREG, l’ISSeP a pu investir dans des analyseurs pour les ultrafines.

Le site de Vielsalm fait partie du réseau ultra fines du GUAN (German Ultrafine Aerosol Network) : http://wiki.tropos.de/index.php/GUAN

Base réglementaire et objectifs

Les particules ultrafines font partie des paramètres émergents qui pourraient devenir obligatoires dans quelques années

Descriptif

Les réseaux de mesures de la qualité de l’air génèrent une quantité d’information qu’il faut gérer et stocker de manière fiable dans des bases de données.

Ces bases de données sont à la fois utilisées comme outil de gestion mais aussi pour la transmission et la valorisation des données.

Le rapport scientifique annuel a un double but : assurer la diffusion des résultats des réseaux de mesures par un document synthétique et analyser les données non seulement pour faire un état des lieux de l’année écoulée mais aussi pour juger de l’évolution de la situation wallonne au cours du temps.

Base réglementaire et objectifs

Les Directives imposent des objectifs de qualités des données qui nécessitent un traitement des données pollution. Par exemple, il faut évaluer la population potentiellement exposée à des niveaux dépassant une valeur limite pour la protection de la santé humaine.

Plan d’action

Adaptation et restructuration des bases de données pour une meilleure valorisation, notamment cartographique (Proposition de projets n°1 : valorisation des données existantes)

Valorisation des modèles développés en Wallonie et développement de nouveaux modèles

Développement et consolidation d’un site WEB

Assurer la traçabilité des données par rapport à la source La disparité des métadonnées issues de différents outils et sources crée en effet une confusion sur la donnée « véritable »

Réaliser une analyse scientifique plus approfondie des données

Descriptif

Depuis une dizaine d’années, des études épidémiologiques et expérimentales soulignent le risque sanitaire lié aux particules atmosphériques. Ceci explique sans doute pourquoi les réglementations européennes en termes de niveaux d’exposition deviennent toujours plus sévères. Dans ces conditions, le problème de la discrimination entre les différents secteurs d’émission devient capital. A ce sujet, une étude de faisabilité réalisée dans le cadre du contrôle de la qualité de l’air a mis en exergue quelques potentialités majeures de la micro-analyse capables de compléter avec pertinence les informations fournies au moyen d’approches métrologiques plus traditionnelles.

Basée sur l’analyse ponctuelle par microscopie électronique à balayage (SEM) couplée à un spectromètre à dispersion d’énergie (EDX), d’une part, et l’analyse globale par diffraction des rayons X (DRX), d’autre part, la micro-analyse renseigne sur la nature des particules constitutives des PM10 et des poussières sédimentables. Afin de répondre aux préoccupations de l’Administration, les quantifications radiocristallographique (méthode de Rietveld) et microscopique (comptage au SEM/EDX en mode automatisé) sont développées.
Compte tenu des outils indispensables à la démarche, les expertises sont effectuées en collaboration avec l’Université de Liège, en particulier le Laboratoire de Chimie Inorganique Structurale (LCIS-GREEnMat), et le Laboratoire de Minéralogie et Cristallochimie

Base réglementaire et objectifs

La micro-analyse poursuit trois objectifs majeurs :

• déterminer la contribution des différentes sources d’émission, entre autres les sources naturelles et anthropiques;
• distinguer les particules naturelles, primaires et secondaires ;
• quantifier les différentes familles particulaires.

Accréditation

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Plan d’action

La micro-analyse a été exploitée avec succès dans le cadre de la campagne d’Engis, où la station télémétrique était en infraction vis-à-vis de la Directive européenne 2008/50/CE. Nonobstant la complexité du site, les principales activités industrielles responsables des dépassements des niveaux de particules ont été identifiées sans ambiguïté.

MicroAnalyse. Gypse anthropique en boule de neige

Descriptif

La veille technologique et scientifique consiste à s’informer de façon systématique sur les techniques les plus récentes et surtout sur leur mise à disposition. La connaissance de ces informations permet à l’administration de mieux anticiper les futures obligations en matière de qualité de l’air ainsi que de se mettre en conformité avec ces exigences de la manière la plus appropriée.

L’ISSeP est présent dans différents comités techniques et scientifiques en rapport avec la qualité de l’air ambiant.

CEN/TC264/WG32 – “Air quality – Ambient air – Determination of the particle number concentration”.

AQUILA : Air Quality Reference laboratories

L’ISSeP participe également à de nombreux séminaires ou workshop sur le sujet de la qualité de l’air.

L’ISSeP participe également à des projets de recherche qui ont permis de la positionner en pointe dans certains domaines comme les particules ultrafines ou la caractérisation des particules par microscopie.

Base réglementaire et objectifs

Arrêté du Gouvernement wallon du 27 mai 1999 relatif à la mission de laboratoire de référence en matière d’eau, d’air et de déchets de l’Institut scientifique de Service public.

De part les missions reprises dans cet arrêté, l’ISSeP est en autre chargé de

• participer aux groupes de travail nationaux ou internationaux relatifs aux méthodes et techniques de prélèvements, de mesures in situ et d’analyses
• de développer, d’améliorer et de tester les méthodes de prélèvements, de mesure in situ et d’analyse
• d’apporter un support technique à l’administration.

Plan d’action

Participation à des groupes techniques sur la révision des Directives, partie scientifique et technique.

Participation à des projets de recherches (Life, INTERREG,…)

Développements de nouvelles méthodes dans les domaines de la caractérisation des particules (microanalyse, mise au point des méthodes de dosage des PCB, CrVI, paramètres EMEP,…), de la métrologie des nanoparticules, mesure par des techniques de télédétection (LIDAR, DOAS,…),…(Proposition de projets n°9 : développement du laboratoire de référence air et proposition de projets n°10 : microanalyse et analyse isotopique)