AccueilTHERMO Partisol Plus BaP
Le projet de norme prEN 15449 décrit la méthode de prélèvement des poussières en suspension en vue de la détermination de la concentration massique en Benzo [a] pyrène dans l’air ambiant :
Les grands traits de cette norme sont :
l’échantillonneur doit être équivalent au standard PM-10 EN 12341
la durée d’échantillonnage est limitée à 24 heures par filtre
des échantillons individuels prélevés sur 24h peuvent être combinés et analysés simultanément pour obtenir une valeur moyenne (sous certaines conditions indiquées plus loin)
les échantillons doivent être stockés à une température inférieure à 20°C après échantillonnage
minimisation des artefacts et notamment de la dégradation par l’Ozone
Basé sur ces considérations, le préleveur de poussières séquentiel standard Thermo Partisol Plus a été modifié pour répondre exactement aux exigences de la norme sans générer de contraintes d’utilisation ou d’installation.
Le préleveur standard Thermo Partisol Plus est généralement utilisé pour la collection de la fraction PM-10 ou PM-2,5 en vue de mesurer la concentration massique des poussières en suspension ou bien la concentration en métaux lourds. Un séquenceur de filtres interne permet d’exposer automatiquement jusqu’à 16 filtres de diamètre 47 mm à un débit régulé de 1 m3/h.
La collection des poussières en vue de la détermination de la concentration en Benzo [a] pyrène exige certaines précautions supplémentaires liées à la volatilité et à l’instabilité de ce polluant. Le préleveur Partisol Plus BaP a donc été équipé de plusieurs accessoires assurant la collection d’un échantillon représentatif sans générer de contraintes d’installation supplémentaires.
Les Partisol Plus PM-10 ont été certifiés par le RWTÜV pour leur conformité à l’EN12341.
Ce test a été effectué sans dénudeur Ozone.
Plusieurs tests ont été effectués sur les dénudeurs Ozone utilisés par le Partisol Plus BaP.
Tous ont montré une perte négligeable de particules dans le dénudeur (se référer en dernière page au rapport de test UMEG (1) et aux publications (2) et (3)).
La durée d’échantillonnage et la masse minimum quantifiable de BaP présent sur le filtre permet de calculer la limite de quantification du BaP dans l’air en ng/m3. La publication (2) décrit une méthode de prélèvement/analyse à bas débit (1, 2 m3/h) permettant d’obtenir une limite de quantification de 0,001 ng/m3 soit 1 picogramme par mètre cube. Plusieurs laboratoires d’analyse français proposent une limite de quantification de 1ng ou moins par filtre, ce qui correspond à une limite de quantification de 0,04 ng/m3. Ceci correspond bien avec l’étendue de gamme prescrite par la norme (0,04 à 20ng/m3).
La norme autorise la combinaison de plusieurs échantillons unitaires de 24 h à certaines conditions :
la combinaison ne doit pas s’étendre sur plus d’un mois
la durée d’échantillonnage doit être supérieure à 50% de la période de combinaison
Cette possibilité de combinaison permet d’améliorer d’autant la limite de quantification du Partisol Plus BaP au cas où les méthodes d’analyse du BaP disponibles en interne ne permettent pas d’obtenir des limites de quantification par filtre meilleures que quelques nanogrammes.
Cette exigence est particulièrement difficile à réaliser, spécialement pour les séquenceurs de filtres. En période où la température est supérieure à 20°C, il est nécessaire soit de placer le préleveur dans un abri climatisé, soit de refroidir les filtres dans leur magasin. La première solution est très onéreuse si l’on prend en considération le coût de l’espace occupé dans un abri et le coût de l’énergie nécessaire pour retirer par la climatisation l’énergie produite par le préleveur. Il faut également tenir compte dans le dimensionnement de la climatisation que la température dans l’abri ne devra jamais dépasser 20°C, même en période chaude. Le Partisol Plus BaP utilise la deuxième solution, il est équipé d’un refroidisseur à effet Peltier qui entoure le magasin de stockage des filtres et d’un régulateur de température qui assure que la température reste stable. Le Partisol Plus BaP peut donc être installé aussi bien à l’intérieur d’un abri qu’à l’extérieur.
La puissance du refroidisseur Peltier autorise un abaissement de température de l’ordre de 35°C en-dessous de la température ambiante.
La norme prEN 15549 insiste sur le fait que l’Ozone de l’air peut dégrader dans certaines circonstances le BaP en cours de collection sur le filtre.
Toutefois la norme ne rend pas obligatoire l’utilisation d’un dénudeur, même si elle recommande son emploi dans les cas où il est prévisible que les pertes seront importantes. Cette ambiguïté s’explique par le fait que tous les dénudeurs disponibles sur le marché n’ont pas été suffisamment caractérisés ou bien ont montré des performances insuffisantes, ou bien sont en cours de développement. Le dénudeur Ozone utilisé par le Partisol Plus BaP a été caractérisé à de nombreuses reprises, le premier rapport de test datant de 2002 (publication (1)). D’autres rapports ont confirmé les premiers résultats (voir publications (2), (3) et (4)) :
absence de pertes de particules dans le dénudeur
efficacité de captation de l’Ozone jusqu’à des concentrations de plusieurs centaines de µg/m3 sur de longues durées
L’installation d’un dénudeur Ozone sur un Partisol Plus est effectuée très simplement au moyen d’un adaptateur « in-line » s’installant sans modification ni outillage sous la tête PM-10 du préleveur. L’adaptateur « in line » peut recevoir une combinaison de 1 à 4 dénudeurs différents, ce qui permet si nécessaire de piéger d’autres gaz que l’Ozone, susceptibles de dégrader le Benzo [a] pyrène.
En option, une cartouche de collection des HAP gazeux pour mousses PUF ou résine XAD peut être installée en aval du filtre de collection. Cette cartouche peut être conservée à température ambiante ou bien être incorporée à l’armature métallique du refroidisseur Peltier. En effet, l’efficacité de piégeage des mousses PUF décroit fortement quand la température s’élève. Le refroidissement de la mousse, aussi bien pendant la collection que pendant le stockage, assure une efficacité de piégeage constante hiver comme été ainsi que la préservation de l’échantillon après échantillonnage.
Des kits d’adaptation pour le prélèvement du BaP particulaire sont disponibles pour les préleveurs Partisol Plus existants :
adaptateurs « in line » avec dénudeur Ozone
refroidisseurs Peltier pour le magasin de stockage
