Qualité de l’air : interview d'un chercheur du CNRS - 25/11/2014

« Les particules les plus fines sont potentiellement les plus nocives »

Jean-Baptiste Renard, chercheur au LPC2E-CNRS*, concepteur du LOAC, explique le fonctionnement de ce nouvel instrument de mesure des particules fines et analyse les résultats enregistrés depuis dix-huit mois à bord du Ballon Generali.

Dans quelles circonstances et avec quels objectifs avez-vous développé le LOAC (Light optical aerosols counter) ?

Cet instrument est le fruit d’un partenariat public/privé. Il a été conçu et développé par le CNRS en partenariat avec la société Environnement S.A., et a fait l’objet d’un dépôt de brevet. Il répond à une demande scientifique pour un instrument léger de mesure des particules fines et a été financé par l’Agence nationale pour la recherche. Avec une première version du LOAC nous avons entamé dès 2011 de premiers tests avec Aérophile (qui gère le ballon captif du parc André Citroën). Celle embarquée depuis dix-huit mois sous le Ballon Generali, situé dans le parc André Citroën à Paris, est une version améliorée.
Le LOAC permet d’affiner la mesure des particules fines, mais n’est pas un instrument normatif tels que ceux utilisés par les agences de l’air comme AirParif, dont nous sommes partenaires.

En quoi le LOAC est-il innovant ?

C’est le premier instrument de mesure aussi léger (trois-cent grammes pour l’instrument « nu » et quelques kg pour la version du Ballon Generali afin de résister aux intempéries). On n’aurait jamais pu embarquer sous le ballon un instrument tel que ceux habituellement utilisés, qui pèsent beaucoup plus lourd si on veut les utiliser dans les conditions d’air extérieur et sur un système mobile tel que le ballon. Comme son nom l’indique, le Light optical aerosols counter, ou compteur optique d’aérosol, recourt à une technique optique, un laser qui produit un faisceau de lumière dans lequel passent les particules. L’intensité de la lumière qu’elles diffusent varie avec la taille des particules. La méthode de référence normative utilisée en qualité de l’air consiste à mesurer la masse des particules, en les récoltant puis en les pesant. Mais elle ne permet pas de connaître la répartition en tailles des particules, qui peuvent être très différentes pour un même poids global.
D’autres instruments optiques existent, qui utilisent des techniques classiques, mais ils sont à la fois plus lourds et plus onéreux. En outre, ils sont sensibles à la nature des particules, ce qui peut biaiser les résultats. Au contraire, le LOAC est insensible à la nature des particules, ce qui donne des comptages précis. De plus, il est capable de déterminer la nature du milieu, ce qui est très novateur et permet par exemple de faire la différence entre une particule de sable et une particule carbonée, nettement plus nocive pour la santé.

Quel est l’intérêt de cette mesure optique ?

Grâce à cette technique, nous pouvons mesurer la teneur de l’air en particules très fines entre zéro et trois-cent mètres, altitude maximale atteinte par le ballon. Alors que les agences de qualité de l’air donnent des valeurs (par méthodes dites « de masse ») pour les particules fines d’une taille comprise entre 2,5 et 10 micromètres (1 µm = 1 millième de millimètre), le LOAC, capable de les mesurer de 0.2 µm  jusqu’à 100 µm, se concentre ici sur celles inférieures à 1 micromètre (P1), qualifiée de très fines.

Quels enseignements tirez-vous des dix-huit mois de mesure menées à bord du Ballon Generali ?

Les mesures montrent qu’il y a en moyenne deux-cent fois plus de particules comprises entre 0,2 et 1 µm, qu’entre 1 et 3 µm et environ dix fois plus de particules entre 1 et 3 µm qu’entre 3 et 10 µm. Or ce sont les plus fines, inférieures à 1 µm, qui sont potentiellement les plus nocives. Les enseignements tirés de ces dix-huit mois de mesures sont particulièrement intéressants à analyser lors des deux grands épisodes de pollution signalés par AirParif en décembre 2013 et mars 2014.
D’abord, la comparaison entre nos mesures et celles d’AirParif montre qu’elles sont cohérentes et valide ainsi la fiabilité du LOAC.
Mais elles montrent aussi que lors de ces deux épisodes, il y avait en moyenne cinq à quinze fois plus de particules inférieures à 1 µm qu’une journée standard, principalement carbonées.
Surtout, alors qu’en décembre la quantité de particules supérieures à 1 µm était comparable à une journée standard, les particules très fines étaient particulièrement nombreuses. Leur concentration était supérieure à celle de l’épisode de mars, où les sources de pollution étaient plus hétérogènes. Le 13 décembre 2013, on a mesuré un record de six millions de P1 par litre vers 18 heures, une situation comparable à celle du tabagisme passif.

Si ces mesures de particules ultrafines sont si dangereuses pour la santé, peut-on envisager qu’elles soient bientôt prises en compte par les agences de qualité de l’air ?

Ce sujet se traite à l’échelle de l’Union européenne. Il est vrai que le sujet bouge beaucoup en ce moment mais cela nécessite de longues années pour qu’un type de mesure devienne normatif et il s’agit toujours de décisions politiques.
En revanche, ces mesures concernant les P1 seront publiées en temps réel dès aujourd’hui sur le site www.ballondeparis.com.

 

*LPC2E : laboratoire de physique chimie de l’environnement et de l’espace, Université d’Orléans

Le Ballon Generali : la qualité de l’air parisien sous surveillance

Generali est partenaire depuis 2013 du Ballon de Paris, installé dans le parc André Citroën (XVe arrondissement). Outil pédagogique et scientifique, le Ballon Generali  est le premier laboratoire urbain et volant.

Il poursuit deux objectifs :

  • étudier la qualité de l’air parisien,
  • sensibiliser le public aux effets de la pollution.

Depuis mai 2013, un appareil de recherche d’une précision inédite, le LOAC (Light Optical Aerosol Counter) est embarqué dans le ballon Generali. Capable à la fois de compter et d’identifier les particules, cet appareil se focalise sur les plus petites, à savoir les particules fines inférieures à 1 μm (micromètre).

Après dix-huit mois d’études, le LOAC a délivré des mesures inédites sur les particules très fines.

Pour Generali, un médecin parisien témoigne des effets de la pollution sur la santé de ses patients. 

 

 

 

Des enfants toussaient sans raison médicale.”
Thomas Tarjus,
médecin généraliste à Paris. Dans son cabinet, il examine chaque jour des patients, toujours plus nombreux, souffrant de troubles respiratoires. En cause : la pollution. Lire son témoignage.

 

 

 

 

 

 

 

La pollution a fait de ma vie un cauchemar.”
Pierre Patuel,
chef d’entreprise dans le Val d’Oise, souffre de problèmes respiratoires. A cause de la pollution de l’air, sa vie a changé. Lire son témoignage.

 

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