Comparaison des méthodes de mesures du Benzène Bordeaux-Gambetta (33)

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1 Campagne de mesures Rapport n ET/PE/10/01 Comparaison des méthodes de mesures du Benzène Bordeaux-Gambetta (33) Du 16/09/09 au 12/11/09

2 RAPPORT D ÉTUDES COMPARAISON DES METHODES DE MESURES DU BENZENE BORDEAUX GAMBETTA (33) Campagne du 16/09/09 au 12/11/09 Rédaction Sarah LE BAIL, Ingénieur d Etudes Vérification Pierre-Yves GUERNION, Responsable d Etudes Approbation Patrick BOURQUIN, Directeur Date 25/01/10 Référence Rapport n ET/PE/10/01 Nombres de pages 23 Page 1 sur 23

3 SOMMAIRE SOMMAIRE...2 GLOSSAIRE...3 INTRODUCTION...4 I. ZONE D ETUDE...5 II. ÉQUIPEMENTS DE MESURES...6 III. LE BENZENE...7 III.1. DEFINITION ET SOURCES...7 III.2. EFFETS SUR LA SANTE...7 III.2.1. Exposition chronique...7 III.2.2. Exposition aiguë...8 III.3. REGLEMENTATION...8 III.4. SAISONNALITE ET COMPORTEMENT A L IMMISSION...8 IV. RESULTATS DES MESURES DE BENZENE ET DE TOLUENE...9 IV.1. ANALYSEUR AUTOMATIQUE...9 IV.2. TUBES PASSIFS IV.2.1. Tubes Maugeri IV.2.2. Tubes TERA IV.2.3. Récapitulatif IV.2.4. Comparaison tubes Maugeri/tubes TERA IV.3. TUBES ACTIFS IV.4. COMPARAISON ENTRE LES DIFFERENTES METHODES IV.4.1. Analyseur automatique/tubes actifs IV.4.2. Analyseur automatique/tubes passifs IV.4.3. Tubes actifs/tubes passifs IV.5. RECAPITULATIF DES MESURES CONCLUSION TABLE DES ILLUSTRATIONS Page 2 sur 23

4 GLOSSAIRE AASQA : Association Agréée pour la Surveillance de la Qualité de l Air ADEME : Agence de l Environnement et de la Maîtrise de l Energie BTEX : Benzène, Toluène, Ethylbenzène et Xylènes CITEPA : Centre Interprofessionnel Technique d Etudes de la Pollution Atmosphérique FID : Détecteur à Ionisation de Flamme Exposition aiguë : exposition de courte durée. Exposition chronique : exposition persistante, continue ou discontinue, se produisant sur une longue période (comprise entre plusieurs années et la vie entière). INRS : Institut National de Recherche et de Sécurité Limite de détection : limite de quantification divisée par 3 Limite de quantification : concentration minimale en deçà de laquelle la présence d un polluant est détectée mais dont la mesure relevée ne peut être quantifiée avec une précision acceptable. Elle est normalement 3 fois au dessus de la limite de détection. MEEDDM : Ministère de l Ecologie, de l Énergie, du Développement Durable et de la Mer µg/m 3 : l unité de mesure est le microgramme par mètre cube d air (1µg = 0, g). Objectif de qualité : niveau de concentration fixé dans le but d éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs de ces substances pour la santé humaine ou pour l environnement dans son ensemble, à atteindre, si possible. OMS : Organisation Mondiale de la Santé Polluant primaire : composé rejeté dans l atmosphère directement par la source de pollution. Polluant secondaire : polluant résultant de la transformation de polluants primaires par différentes réactions chimiques. Station de proximité automobile : L objectif de ces stations est de fournir des informations sur les concentrations mesurées dans les zones représentatives du niveau maximum d exposition auquel la population située en proximité d une infrastructure routière, est susceptible d être exposée. Les principaux polluants mesurés sont ceux d origine automobile comme le monoxyde de carbone (CO), les oxydes d azote (NO + NO 2 ), les particules fines en suspension (PM10) et certains composés organiques toxiques (BTX). Valeur limite : valeur à ne pas dépasser dans le but d éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs de ces substances pour la santé humaine ou pour l environnement dans son ensemble. Page 3 sur 23

5 INTRODUCTION La directive cadre 2008/50/CE du 21 mai 2008, concernant la qualité de l air ambiant et un air pur pour l Europe, définit les valeurs limites et stratégie de mesure du benzène. Les méthodes de référence reconnues par l Europe sont les analyseurs automatiques et les tubes actifs. Il existe d autres méthodes qui sont considérées comme des mesures indicatives (ex : tubes passifs). AIRAQ dispose d un réseau de stations fixes en Aquitaine lui permettant d assurer sa mission de surveillance des polluants réglementés. La station fixe de dispose d un analyseur de BTEX lui permettant de surveiller en continu le benzène, polluant réglementé. D autre part, AIRAQ réalise régulièrement des cartographies de la polution de fond en benzène grâce à des tubes passifs. Afin d expérimenter les différentes méthodes de mesures au sein des AASQA, AIRAQ a mis en place, en 2008, une campagne de mesures à la station fixe de Bassens. Les mesures ont été réalisées en période estivale ayant pour conséquence des concentrations relevées faibles. De plus, la comparaison des trois méthodes de mesures n ayant pas donné de résultats concluants, une nouvelle campagne de mesures a été décidée. Celle-ci à eu lieu de septembre à novembre 2009 sur la station de proximité automobile de. Les niveaux relevés sur cette station y sont traditionnellement plus élevés qu à Bassens. Ainsi, des tubes passifs et des tubes actifs ont été mis en parrallèle de l analyseur de BTEX du 16 septembre au 12 novembre Page 4 sur 23

6 I. Zone d étude La campagne de mesures s est déroulée du 16 septembre au 12 novembre 2009 sur le site de la station fixe de. Nom de la semaine Dates Semaine 1 16/09/09 au 23/09/09 Semaine 2 23/09/09 au 30/09/09 Semaine 3 13/10/09 au 20/10/09 Semaine 4 20/10/09 au 27/10/09 Semaine 5 27/10/09 au 03/11/09 Semaine 6 05/11/09 au 12/11/09 Tableau 1 : dates des différentes semaines de mesures Bdx Gambetta station fixe Figure 1 : emplacement de la station fixe de Page 5 sur 23

7 II. Équipements de mesures La station fixe est équipée d un analyseur automatique de BTEX et permet de mesurer en continu les polluants suivants : benzène, toluène, ethylbenzène, xylènes, etc. Figure 2 : analyseur de BTEX airmo BTEX Des tubes passifs «Radiello» code 145 (en quadruplet) ont été placés sur le toit de la station à raison d un changement de tubes toutes les semaines. Sur les 5 semaines qu a duré l étude (pour les tubes passifs), 20 tubes ont donc été récoltés puis envoyés pour moitié à la Fondation Salvatore Maugeri et pour moitié à TERA Environnement pour analyse. Les cartouches utilisées sont des cartouches adsorbantes remplies de Carbograph 4 TM pour piéger les BTEX. Ces cartouches sont insérées dans des corps diffusifs jaune en polyéthylène microporeux. Les analyses sont effectuées par désorption thermique et chromatographie en phase gazeuse FID. Figure 3 : éléments d un tube passif «Radiello» et sa boîte de protection Enfin, un troisième type de matériel a été utilisé, il s agit de tubes actifs. Le matériel nécessaire nous a été fourni par TERA Environnement. Les tubes ont ensuite été analysés par leurs soins. Durant l étude, 12 tubes actifs ont été utilisés à raison de 2 en parallèle par semaine. Les tubes utilisés sont des Carbopack X 500 mg. Les analyses sont effectuées par chromatographie en phase gazeuse et spectromètre de masse. Figure 4 : tubes actifs Page 6 sur 23

8 III. III.1. Le benzène Définition et sources Le benzène (C 6 H 6 ) est un hydrocarbure aromatique monocyclique (HAM) qui se trouve naturellement dans le pétrole brut et les produits extraits du gaz naturel. Il est obtenu habituellement par distillation de ces produits. C est un liquide incolore, très volatil, à odeur agréable dite aromatique, et perceptible dans l air, selon les individus, entre 1 et 12 ppm, soit un seuil olfactif compris entre 3,2 et 39 mg/m 3, (INRS, 1997). Les emplois du benzène sont multiples : il sert de matière première pour la fabrication de nombreux produits d importance industrielle (plastiques, fibres synthétiques, solvants, pesticides, colles, peintures ). il entre dans la composition des essences grâce à ses propriétés antidétonantes susceptibles d améliorer l indice d octane. En 2007, les émissions de benzène ont été estimées en France à tonnes, avec la distribution suivante (données CITEPA) : Figure 5 : inventaire des émissions de benzène en France (CITEPA / CORALIE / format SECTEN mise à jour juin 2009) Le secteur «résidentiel / tertiaire» est à l origine de ¾ des émissions du benzène. La deuxième source principale d émission (14 %) est le transport routier (échappement des véhicules, évaporation d essence au niveau des réservoirs, etc). Le benzène est un bon indicateur de la pollution automobile. Avec les BTEX, il peut donc être surveillé en zone urbaine, aussi bien sur des stations de «proximité automobile» qu en situation «de fond». III.2. Effets sur la santé Selon l OMS, le benzène est une substance pour laquelle «il n existe pas de seuil de sécurité absolue en deçà duquel il n y aurait pas de risques». III.2.1. Exposition chronique Le caractère cancérigène du benzène a été mis en évidence dès 1987 avec la classification du benzène dans le groupe 1 (substance prouvée cancérigène pour l homme) par le Centre International Page 7 sur 23

9 de Recherche sur le Cancer (CIRC). De plus, le benzène pourrait avoir à long terme un effet inhibiteur sur les défenses immunitaires. L évaluation du risque cancérigène pour une exposition par inhalation à l échelle d une vie a été menée par l EPA (Environmental Protection Agency) et par l OMS. Les indicateurs sanitaires qui existent sont exprimés sous forme d excès de risque de développer un cancer suite à une exposition d une vie entière à une unité de dose de benzène : ces indicateurs sont appelés Excès de Risque Unitaire (ERU) ou Risque Unitaire (RU). III.2.2. Exposition aiguë Une exposition aiguë au benzène va entraîner des maux de tête, des états de somnolence et d ébriété, ainsi que des irritations. Des altérations de la mémoire et des capacités psychiques peuvent survenir lors d expositions plus longues. On considère une exposition aiguë au benzène à partir de concentrations de l ordre de plusieurs centaines de ppm ; or les concentrations rencontrées à l immission sont de l ordre du ppb, c est à dire au moins inférieures d un facteur III.3. Réglementation La Directive Cadre 1996/62/CE du 27 septembre 1996 «concernant l évaluation et la gestion de la qualité de l air ambiant» a défini, pour la première fois, des principes de base permettant de fixer des objectifs concernant les concentrations en benzène dans l air extérieur. Elle a été complétée par la Directive 2000/69/CE du 16 novembre 2000 (abrogée à partir du 11 juin 2010 par Directive Cadre 2008/50/CE), qui a fixé la valeur limite des concentrations en benzène. objectif de qualité : 2 µg/m 3 en moyenne annuelle valeur limite 1 : 6 µg/m 3 en moyenne annuelle pour 2009 III.4. Saisonnalité et comportement à l immission La durée de vie du benzène dans l atmosphère varie entre quelques heures et une dizaine de jours selon le rayonnement et la concentration en espèces oxydantes dans l air, notamment la concentration en radical hydroxyle. De plus, les périodes de forte stabilité atmosphérique favorisent une augmentation des concentrations en benzène. 1 : Ces valeurs limites concernent la protection de la santé humaine. Une marge de dépassement dégressive est autorisée annuellement, jusqu au 1 er janvier Année civile Moyenne annuelle (en µg/m 3 ) 6 5 Page 8 sur 23

10 IV. IV.1. Résultats des mesures de benzène et de toluène Analyseur automatique L analyseur de BTEX a fonctionné en continu du 16 septembre au 12 novembre Le graphique ci-dessous présente l évolution journalière du benzène et du toluène : Figure 6 : concentrations en benzène et en toluène mesurées par l analyseur sur la période d étude Avec une moyenne de 1,3 µg/m 3 en benzène sur la période de mesure, la réglementation est respectée. Le benzène est un polluant ayant une très forte saisonnalité, ainsi ses concentrations sont plus élevées en hiver. La moyenne relevée pour le toluène est de 9,5 µg/m 3. Moyenne en µg/m 3 Benzène Toluène Semaine 1 1,2 10,0 Semaine 2 1,3 12,8 Semaine 3 1,0 8,2 Semaine 4 1,0 7,4 Semaine 5 1,8 12,7 Semaine 6 1,1 6,1 Moyenne 1,3 9,5 Tableau 2 : résultats des mesures en benzène et en toluène par semaine Les concentrations en benzène sont relativement stables jusqu en semaine 5 où un pic est apparu aux alentours du 28 et 29 octobre. Page 9 sur 23

11 IV.2. Tubes passifs AIRAQ a réalisé des mesures par tubes passifs sur la station de Gambetta de la manière suivante : Moyenne en µg/m 3 Maugeri TERA Semaine 2 2 tubes en parallèle 2 tubes en parallèle Semaine 3 2 tubes en parallèle 2 tubes en parallèle Semaine 4 2 tubes en parallèle 2 tubes en parallèle Semaine 5 2 tubes en parallèle 2 tubes en parallèle Semaine 6 2 tubes en parallèle 2 tubes en parallèle Tableau 3 : tubes passifs utilisés lors de l étude Les tubes ont ensuite été analysés par la Fondazione Salvatore Maugeri, qui est également le fournisseur des tubes, et par TERA Environnement. IV.2.1. Tubes Maugeri Le tableau et le graphique ci-dessous présentent les résultats des mesures par tubes passifs. Seuls le benzène et le toluène sont présentés. Le benzène est le seul réglementé et le toluène est facile à mesurer du fait de ses teneurs plus élevées et de sa stabilité : Moyenne en µg/m 3 Benzène Benzène Moyenne Toluène Toluène Moyenne tube 1 tube 2 benzène tube 1 tube 2 toluène Semaine 2 2,11 2,06 2,09 14,58 13,46 14,02 Semaine 3 1,67 1,70 1,69 8,15 8,14 8,14 Semaine 4 1,74 1,69 1,72 8,59 7,85 8,22 Semaine 5 2,58 2,39 2,48 13,21 12,34 12,78 Semaine 6 1,68 1,65 1,66 6,21 6,49 6,35 Moyenne 1,96 1,90 1,93 10,15 9,65 9,90 Tableau 4 : résultats des mesures par les tubes passifs Maugeri Figure 7 : concentrations en benzène et en toluène par semaine mesurées par les tubes passifs Maugeri Page 10 sur 23

12 Les résultats sont dits reproductibles lorsque l écart entre les mesures est inférieur ou égal à 15 %. Le tableau ci-dessous résume les écarts entre les mesures sur les deux tubes : Maugeri Écart benzène Écart toluène Semaine 2 1 % 4 % Semaine 3 1 % 0 % Semaine 4 2 % 4 % Semaine 5 4 % 3 % Semaine 6 1 % 2 % moyen 2 % 3 % Tableau 5 : reproductibilité des mesures de Maugeri Les analyses des tubes passifs par Maugeri montrent que les mesures sont parfaitement reproductibles d un tube à l autre. En effet, pour les deux polluants, l écart de mesures entre les deux tubes est au maximum de 4 %. Les concentrations maximales relevées pour le benzène sont en semaine 5 et en semaine 2 avec respectivement 2,5 µg/m 3 et 2,1 µg/m 3. Pour le toluène, ce sont les semaines 2 et 5 qui présentent les concentrations les plus élevées avec respectivement 13,5 µg/m 3 et 12,3 µg/m 3. IV.2.2. Tubes TERA Le tableau et le graphique ci-dessous présentent les résultats des mesures par tubes passifs de TERA. Moyenne en µg/m 3 Benzène Benzène Moyenne Toluène Toluène Moyenne tube 1 tube 2 benzène tube 1 tube 2 toluène Semaine 2 1,86 2,16 2,01 6,50 7,48 6,99 Semaine 3 2,01 2,12 2,07 5,28 4,96 5,12 Semaine 4 1,66 1,57 1,62 3,58 3,89 3,74 Semaine 5 2,19 2,46 2,33 6,16 6,56 6,36 Semaine 6 1,84 1,94 1,89 4,45 4,15 4,30 Moyenne 1,91 2,05 1,98 5,19 5,41 5,30 Tableau 6 : résultats des mesures par les tubes passifs de TERA Figure 8 : concentrations en benzène et en toluène par semaine mesurées par les tubes passifs de TERA Page 11 sur 23

13 Les résultats sont dits reproductibles lorsque l écart entre les mesures est inférieur ou égal à 15 %. Le tableau ci-dessous résume les écarts entre les mesures sur les deux tubes : TERA Écart benzène Écart toluène Semaine 2 7 % 7 % Semaine 3 3 % 3 % Semaine 4 3 % 4 % Semaine 5 6 % 3 % Semaine 6 3 % 3 % moyen 4 % 4% Tableau 7 : reproductibilité des mesures de TERA Les analyses des tubes passifs par TERA montrent que les mesures sont reproductibles d un tube à l autre. En effet, pour les deux polluants, l écart de mesures entre les deux tubes est au maximum de 7 %. Les concentrations maximales relevées pour le benzène sont en semaine 5 et en semaine 3 avec respectivement 2,3 µg/m 3 et 2,1 µg/m 3. Pour le toluène, ce sont les semaines 2 et 5 qui présentent les concentrations les plus élevées avec respectivement 7,0 µg/m 3 et 6,4 µg/m 3. IV.2.3. Récapitulatif Le tableau ci-dessous récapitule les moyennes relevées en benzène et en toluène par semaine et par organisme : 3 Maugeri TERA µg/m benzène toluène benzène toluène Semaine 2 2,09 14,02 2,01 6,99 Semaine 3 1,69 8,14 2,07 5,12 Semaine 4 1,72 8,22 1,62 3,74 Semaine 5 2,48 12,78 2,33 6,36 Semaine 6 1,66 6,35 1,89 4,30 Moyenne 1,93 9,90 1,95 5,30 Tableau 8 : moyennes des mesures par tubes passifs Maugeri et TERA IV.2.4. Comparaison tubes Maugeri/tubes TERA Le graphique ci-dessous présente les résultats des tubes passifs sur les 5 semaines de mesures : Figure 9 : concentrations en benzène et en toluène par semaine mesurées par Maugeri et par TERA Page 12 sur 23

14 Les graphiques ci-dessus montrent que, concernant le benzène, les mesures réalisées par les deux organismes sont relativement proches. En revanche, pour le toluène, les écarts sont très significatifs. En effet, pour toutes les semaines, les mesures réalisées par TERA sont nettement inférieures à celles réalisées par Maugeri, notamment pour les semaines 2, 4 et 5. Le tableau ci-dessous présente les écarts entre les mesures de Maugeri et celles de TERA : Écart benzène Écart toluène Semaine 2 2 % 33 % Semaine 3 10 % 23 % Semaine 4 3 % 37 % Semaine 5 3 % 34 % Semaine 6 6 % 19 % Moyenne 5 % 29 % Tableau 9 : écart entre les mesures de Maugeri et de TERA L écart entre les tubes Maugeri et les tubes TERA est significatif et supérieur à 15 % pour le toluène. En revanche, l écart entre les tubes pour le benzène est faible et largement inférieur à 15 % sauf en semaine 3 où il est de 10 %. Ainsi, les mesures réalisées par les tubes passifs de Maugeri sont comparables aux tubes passifs de TERA pour le benzène seulement. Page 13 sur 23

15 IV.3. Tubes actifs Le tableau et les graphiques ci-dessous présentent les résultats des mesures par tubes actifs pour chaque voie de mesure : Moyenne en µg/m 3 Benzène Benzène Moyenne Toluène Toluène Moyenne voie A voie B benzène voie A voie B toluène Semaine 1 3,32 3,70 3,51 13,10 19,44 16,27 Semaine 2 4,31 3,79 4,05 21,30 20,61 20,96 Semaine 3 2,31 3,21 2,76 7,54 10,95 9,25 Semaine 4 2,61 2,78 2,70 6,46 7,61 7,04 Semaine 5 5,24 4,42 4,83 16,70 12,80 14,75 Semaine 6 1,50 1,37 1,43 4,61 4,50 4,56 Moyenne 3,22 3,21 3,21 11,62 12,65 12,14 Tableau 10 : résultats des mesures par les tubes actifs Figure 10 : concentrations en benzène et en toluène par semaine mesurées par les tubes actifs Le tableau ci-dessous résume les écarts entre les mesures sur les deux tubes : Écart benzène Écart toluène Semaine 1 5 % 19 % Semaine 2 6 % 2 % Semaine 3 16 % 18 % Semaine 4 3 % 8 % Semaine 5 9 % 13 % Semaine 6 5 % 1 % Moyenne 7 % 10 % Tableau 11 : reproductibilité des mesures de TERA Les analyses des tubes actifs montre globalement une bonne reproductibilité des mesures pour le benzène. En effet, hormis en semaine 3, les écarts sont inférieurs à 15 %. Pour le toluène, la reproductibilité est plus aléatoire. Ainsi, les semaines 1 et 3 ont des écarts supérieurs à 15 % et la semaine 5 a un écart de 13 %. Page 14 sur 23

16 Le tableau ci-dessous récapitule les moyennes relevées en benzène et en toluène : µg/m 3 TERA benzène toluène Semaine 1 3,51 16,27 Semaine 2 4,05 20,96 Semaine 3 2,76 9,25 Semaine 4 2,70 7,04 Semaine 5 4,83 14,75 Semaine 6 1,43 4,56 Moyenne 3,21 12,14 Tableau 12 : moyennes des mesures par tubes actifs TERA Page 15 sur 23

17 IV.4. Comparaison entre les différentes méthodes IV.4.1. Analyseur automatique/tubes actifs Le graphique ci-dessous compare les mesures de l analyseur et des tubes actifs : Figure 11 : corrélations entre les mesures de l analyseur et des tubes actifs Le coefficient de corrélation du benzène est moyen (0,63), et les concentrations mesurées par les tubes actifs sont très supérieures à celles de l analyseur. Concernant le toluène, le coefficient de corrélation est bon (0,73) mais les concentrations mesurées par les tubes actifs sont aussi supérieures à celles de l analyseur. Les mesures de benzène par analyseur sont 2,5 fois inférieures à celles des tubes actifs. Pour le toluène elles sont inférieures d environ 30 %. Le tableau et les graphiques ci-dessous récapitulent la comparaison des mesures : En µg/m 3 Benzène Benzène Toluène Toluène tubes actifs analyseur tubes actifs analyseur Semaine 1 3,51 1,22 49 % 16,27 10,01 24 % Semaine 2 4,05 1,34 50 % 20,96 12,82 24 % Semaine 3 2,76 1,03 45 % 9,25 8,16 6 % Semaine 4 2,70 0,97 47 % 7,04 7,36 2 % Semaine 5 4,83 1,84 45 % 14,75 12,74 7 % Semaine 6 1,43 1,11 13 % 4,56 6,08 14 % Moyenne 3,21 1,25 41 % 12,14 9,53 13 % Tableau 13 : récapitulatif des mesures tubes actifs et analyseur Concernant le benzène, les écarts relevés sont largement supérieurs à 15 %. En effet, les mesures réalisées par tubes actifs sont très supérieures à celles réalisées avec l analyseur. Seule la dernière semaine se dégage du lot avec un écart de 13 %. Concernant le toluène, les écarts calculés sont meilleurs que pour le benzène. Ainsi, seules les deux premières semaines voient leurs écarts supérieurs à 15 %. Page 16 sur 23

18 Figure 12 : récapitulatif des mesures tubes actifs et analyseur par polluant Les mesures par tubes actifs ont montré des concentrations très différentes de l analyseur surtout pour le benzène, le toluène ayant des écarts plus faibles. Globalement, une mauvaise représentativité des mesures, entre les deux types de matériel, est constatée pour le benzène. IV.4.2. Analyseur automatique/tubes passifs Le graphique ci-dessous compare les mesures de l analyseur automatique avec les mesures des tubes passifs : Figure 13 : corrélations entre les mesures de l analyseur et les tubes passifs Pour le benzène, le coefficient de corrélation Maugeri est bon (0,85), par contre, celui de TERA est moyen (0,56). Les concentrations mesurées par les tubes passifs Maugeri et TERA sont supérieures à celles de l analyseur. Pour le toluène, les coefficients de corrélation de Maugeri et TERA sont bons (0,98 et 0,85). Les concentrations mesurées par les tubes passifs Maugeri sont très similaires à celles de l analyseur. En revanche, les concentrations des tubes passifs TERA sont largement inférieures à celles de l analyseur. Page 17 sur 23

19 En µg/m 3 Les mesures de benzène réalisées par Maugeri et TERA sont supérieures d environ 30 % par rapport à l analyseur. Pour le toluène, les mesures réalisées par Maugeri sont supérieures d environ 5 % par rapport à l analyseur. En revanche, pour TERA, les mesures par tubes passifs sont inférieures d environ 80 % à celles de l analyseur. Le tableau et les graphiques ci-dessous récapitulent la comparaison des mesures : Benzène analys Benzène Maugeri Benzène TERA Maugeri /Analys TERA/ Analys Toluène analys Toluène Maugeri Toluène TERA Maugeri /Analys TERA/ Analys Semaine 2 1,34 2,09 2,01 22 % 20 % 12,82 14,02 6,99 4 % 29 % Semaine 3 1,03 1,69 2,07 24 % 33 % 8,16 8,14 5,12 0 % 23 % Semaine 4 0,97 1,72 1,62 28 % 25 % 7,36 8,22 3,74 5 % 33 % Semaine 5 1,84 2,48 2,33 15 % 12 % 12,74 12,78 6,36 0 % 33 % Semaine 6 1,11 1,66 1,89 20 % 26 % 6,08 6,35 4,30 2 % 17 % Moyenne 1,26 1,93 1,98 22 % 23 % 9,43 9,90 5,30 2 % 27 % Tableau 14 : récapitulatif des mesures analyseurs et tubes passifs Concernant le benzène, les écarts relevés sont globalement supérieurs à 15 %. En effet, seule la semaine 5 pour TERA est inférieure à 15 %. Concernant le toluène, les écarts calculés sont complètement différents entre Maugeri et TERA. Ainsi, le premier a des écarts très faibles avec l analyseur et donc des concentrations très proches. Pour TERA, les écarts sont tous supérieurs à 15 %. Figure 14 : récapitulatif des mesures analyseurs et tubes passifs par semaine Les mesures par tubes passifs ont montré des concentrations très différentes de l analyseur. Seules les mesures réalisées par Maugeri pour le toluène sont représentatives des mesures de l analyseur. Globalement, une mauvaise représentativité des mesures, entre les deux types de matériel, est constatée pour le benzène. Page 18 sur 23

20 IV.4.3. Tubes actifs/tubes passifs Le graphique ci-dessous compare les mesures des tubes passifs et des tubes actifs : Figure 15 : corrélations entre les mesures des tubes passifs et des tubes actifs En µg/m 3 Pour le benzène, le coefficient de corrélation Maugeri est moyen (0,62), par contre, celui de TERA est mauvais (0,31). Les concentrations mesurées par les tubes passifs Maugeri et TERA sont inférieures à celles des tubes actifs. Pour le toluène, le coefficient de corrélation Maugeri est bon (0,80), par contre, celui de TERA est moyen (0,65). Les concentrations mesurées par les tubes passifs Maugeri sont plus faibles que celles des tubes actifs. En revanche, les concentrations des tubes passifs TERA sont largement inférieures à celles des tubes actifs. Les mesures de benzène réalisées par Maugeri et TERA sont inférieures d environ 60 % par rapport aux tubes actifs. Pour le toluène, les mesures réalisées par Maugeri sont inférieures d environ 20 % par rapport aux tubes actifs. Pour TERA, les mesures par tubes passifs sont environ deux fois et demie inférieures à celles des tubes actifs. Le tableau et les graphiques ci-dessous récapitulent la comparaison des mesures : Benzène TA Benzène Maugeri Benzène TERA Maugeri /TA TERA/ TA Toluène TA Toluène Maugeri Toluène TERA Maugeri /TA TERA /TA Semaine 2 4,05 2,09 2,01 32 % 34 % 20,96 14,02 6,99 20 % 50 % Semaine 3 2,76 1,69 2,07 24 % 14 % 9,25 8,14 5,12 6 % 29 % Semaine 4 2,70 1,72 1,62 22 % 25 % 7,04 8,22 3,74 8 % 31 % Semaine 5 4,83 2,48 2,33 32 % 35 % 14,75 12,78 6,36 7 % 40 % Semaine 6 1,43 1,66 1,89 7 % 14 % 4,56 6,35 4,30 16 % 3 % Moyenne 3,15 1,93 1,98 24 % 24 % 11,3 9,90 5,30 12 % 30 % Tableau 15 : récapitulatif des mesures tubes actifs et tubes passifs Concernant le benzène, les écarts relevés sont globalement supérieurs à 15 %. En effet, seule la semaine 3 pour TERA et la semaine 6 pour Maugeri sont inférieures à 15 %. Concernant le toluène, les écarts calculés sont complètement différents entre Maugeri et TERA. Ainsi, le premier a des écarts en général plus faibles (notamment semaines 3, 4 et 5) avec les tubes actifs. Pour TERA, les écarts sont supérieurs à 15 % sauf en dernière semaine où l écart est très bon. Page 19 sur 23

21 Figure 16 : récapitulatif des mesures tubes actifs et tubes passifs par semaine Les mesures par tubes passifs ont montré des concentrations différentes des tubes actifs. Seule la semaine 6 présente des mesures semblables entre tubes passifs et tubes actifs. Globalement, une mauvaise représentativité des mesures, entre les deux types de matériel, est constatée pour le benzène. Page 20 sur 23

22 IV.5. Récapitulatif des mesures Les tableaux ci-dessous récapitulent l ensemble des mesures ainsi que les écarts entre les différents types de matériel utilisés. En µg/m 3 Benzène tubes actifs Benzène analyseur Benzène tubes passifs Maugeri Benzène tubes passifs TERA Toluène tubes actifs Toluène analyseur Tableau 16 : récapitulatif des mesures pour tous les appareils utilisés Toluène tubes passifs Maugeri Toluène tubes passifs TERA Semaine 1 3,51 1,22 16,27 10,01 Semaine 2 4,05 1,34 2,09 2,01 20,96 12,82 14,02 6,99 Semaine 3 2,76 1,03 1,69 2,07 9,25 8,16 8,14 5,12 Semaine 4 2,70 0,97 1,72 1,62 7,04 7,36 8,22 3,74 Semaine 5 4,83 1,84 2,48 2,33 14,75 12,74 12,78 6,36 Semaine 6 1,43 1,11 1,66 1,89 4,56 6,08 6,35 4,30 Moy sem 2 à sem 6 3,15 1,26 1,93 1,98 11,31 9,43 9,90 5,30 En µg/m 3 Benzène Toluène TA/ TA/analyseur /analyseur TA/ TA/analyseur Semaine 1 49 % 24 % Semaine 2 32 % 50 % 22 % 20 % 24 % 4 % Semaine 3 24 % 45 % 24 % 6 % 6 % 0 % Semaine 4 22 % 47 % 28 % 8 % 2 % 5 % Semaine 5 32 % 45 % 15 % 7 % 7 % 0 % Semaine 6 7 % 13 % 20 % 16 % 14 % 2 % moyen Tableau 17 : récapitulatif des écarts observés entre les différentes mesures ( Maugeri) Tableau 18 : récapitulatif des écarts observés entre les différentes mesures ( TERA) /analyseur 24 % 41 % 22 % 12 % 13 % 2 % En µg/m 3 Benzène Toluène TA/ TA/analyseur /analyseur TA/ TA/analyseur Semaine 1 49 % 24 % Semaine 2 34 % 50 % 20 % 50 % 24 % 29 % Semaine 3 14 % 45 % 33 % 29 % 6 % 23 % Semaine 4 25 % 47 % 25 % 31 % 2 % 33 % Semaine 5 35 % 45 % 12 % 40 % 7 % 33 % Semaine 6 14 % 13 % 26 % 3 % 14 % 17 % moyen /analyseur 24 % 41 % 23 % 30 % 13 % 27 % Page 21 sur 23

23 CONCLUSION Les mesures réalisées au cours de cette campagne ont permis, une nouvelle fois, d évaluer différentes méthodes de mesure du benzène. Les moyennes en benzène et en toluène ont été évaluées respectivement à 1,25 µg/m 3 et 9,53 µg/m 3 par l analyseur automatique. Pour les tubes passifs Maugeri, elles sont de 1,93 µg/m 3 et 9,9 µg/m 3 et pour TERA, elles sont de 1,98 µg/m 3 et 5,3 µg/m 3. Enfin pour les tubes actifs, elles sont de 3,21 µg/m 3 et 12,14 µg/m 3. Les mesures réalisées par les tubes actifs sont les plus élevées et les mesures par analyseur les plus faibles. La comparaison des différents types de mesures pour le benzène a donné les résultats suivants : tubes actifs/analyseur : corrélation moyenne pour le benzène (0,63) et les niveaux mesurés par l analyseur sont deux fois et demi inférieurs à ceux des tubes actifs. Les mesures entre analyseur et tubes actifs ne sont pas reproductibles car, sur les 6 semaines, 5 ont eu des écarts compris entre 45 et 50 %. tubes passifs Maugeri/analyseur : corrélation bonne pour le benzène (0,85) et les niveaux mesurés par l analyseur sont inférieurs d environ 30 % à ceux des tubes passifs. Les mesures entre analyseur et tubes passifs ne sont pas reproductibles car toutes les semaines de mesures ont vu leurs écarts compris entre 15 et 25 % tubes passifs TERA analyseur : corrélation moyenne pour le benzène (0,56) et les niveaux mesurés par l analyseur sont inférieurs d environ 80 % à ceux des tubes passifs. Les mesures entre analyseur et tubes passifs ne sont pas reproductibles car, sur les 6 semaines, 5 ont eu des écarts compris entre 20 et 35 %. tubes actifs/tubes passifs Maugeri : corrélation moyenne pour le benzène (0,62) et les niveaux mesurés par les tubes passifs sont inférieurs d environ 60 % à ceux des tubes actifs. Les mesures entre tubes passifs et tubes actifs ne sont pas reproductibles car, sur les 6 semaines, 5 ont eu des écarts compris entre 20 et 35 %. tubes actifs/tubes passifs TERA : corrélation mauvaise pour le benzène (0,31) et les niveaux mesurés par les tubes passifs sont inférieurs d environ 60 % à ceux des tubes actifs. Les mesures entre tubes passifs et tubes actifs ne sont pas reproductibles car, sur les 6 semaines, 5 ont eu des écarts compris entre 25 et 35 %. D une manière générale, les mesures de toluène ont donné de meilleurs résultats. En effet, les écarts relevés entre les différents types d appareils sont régulièrement inférieurs à 15 %. Au vu des écarts observés entre les deux méthode de référence (analyseur et tubes actifs) et, étant donné que les tubes passifs des résultats proches de l analyseur, il parait aujourd hui prématuré d investir dans des préleveurs actifs. Un retour d information complémentaire de la part du LCSQA et d autres AASQA est donc attendu avant toute future décision d investissement. Page 22 sur 23

24 TABLE DES ILLUSTRATIONS FIGURES Figure 1 : emplacement de la station fixe de... 5 Figure 2 : analyseur de BTEX airmo BTEX... 6 Figure 3 : éléments d un tube passif «Radiello» et sa boîte de protection... 6 Figure 4 : tubes actifs... 6 Figure 5 : inventaire des émissions de benzène en France (CITEPA / CORALIE / format SECTEN mise à jour juin 2009)... 7 Figure 6 : concentrations en benzène et en toluène mesurées par l analyseur sur la période d étude.. 9 Figure 7 : concentrations en benzène et en toluène par semaine mesurées par les tubes passifs Maugeri Figure 8 : concentrations en benzène et en toluène par semaine mesurées par les tubes passifs de TERA Figure 9 : concentrations en benzène et en toluène par semaine mesurées par Maugeri et par TERA Figure 10 : concentrations en benzène et en toluène par semaine mesurées par les tubes actifs Figure 11 : corrélations entre les mesures de l analyseur et des tubes actifs Figure 12 : récapitulatif des mesures tubes actifs et analyseur par polluant Figure 13 : corrélations entre les mesures de l analyseur et les tubes passifs Figure 14 : récapitulatif des mesures analyseurs et tubes passifs par semaine Figure 15 : corrélations entre les mesures des tubes passifs et des tubes actifs Figure 16 : récapitulatif des mesures tubes actifs et tubes passifs par semaine TABLEAU Tableau 1 : dates des différentes semaines de mesures... 5 Tableau 2 : résultats des mesures en benzène et en toluène par semaine... 9 Tableau 3 : tubes passifs utilisés lors de l étude Tableau 4 : résultats des mesures par les tubes passifs Maugeri Tableau 5 : reproductibilité des mesures de Maugeri Tableau 6 : résultats des mesures par les tubes passifs de TERA Tableau 7 : reproductibilité des mesures de TERA Tableau 8 : moyennes des mesures par tubes passifs Maugeri et TERA Tableau 9 : écart entre les mesures de Maugeri et de TERA Tableau 10 : résultats des mesures par les tubes actifs Tableau 11 : reproductibilité des mesures de TERA Tableau 12 : moyennes des mesures par tubes actifs TERA Tableau 13 : récapitulatif des mesures tubes actifs et analyseur Tableau 14 : récapitulatif des mesures analyseurs et tubes passifs Tableau 15 : récapitulatif des mesures tubes actifs et tubes passifs Tableau 16 : récapitulatif des mesures pour tous les appareils utilisés Tableau 17 : récapitulatif des écarts observés entre les différentes mesures ( Maugeri) Tableau 18 : récapitulatif des écarts observés entre les différentes mesures ( TERA) Page 23 sur 23