Caractérisation et origines des particules atmosphériques PM10 sur le littoral Nord - Pas de Calais
Résumé
La région Nord-Pas-de-Calais (NPdC) figure parmi les régions françaises les plus concernées par les dépassements de valeur limite autorisée de PM10 (50 µg/m3 ). Afin de mieux en connaître les raisons, une identification des sources de PM10 la plus complète possible revêt un intérêt majeur. A l’échelle de la Région NPdC, les études axées sur l’identification des sources de particules a été menée en priorité en zone urbaine et/ou à proximité d’activités industrielles. Cependant, le niveau de fond atmosphérique particulaire demeure parfois élevé dans des zones rurales, éloignées des sources principales de particules que sont le trafic et l’industrie. En effet, l’ensemble du territoire peut être traversé par des masses d’air qui transportent des particules sur de longues distances et correspondent aussi à un système dans lequel interviennent des réactions chimiques de conversion des oxydes d’azote (NOx) et d’oxydes de soufre (SO2). Ces gaz sont ainsi connus pour être précurseurs d'aérosols secondaires pouvant alors impacter la charge particulaire atmosphérique de PM10. De plus, les différentes études ont rarement pris en compte à ce jour les contributions issues de l’espace maritime. Le travail entrepris ici s'intègre dans une étude pilotée par la DREAL Nord-Pas-de-Calais qui vise à évaluer la contribution des sources maritimes sur la teneur en PM10 de la région, et à laquelle Atmo Nord-Pas-de-Calais et l’INERIS participent également. Dans ce contexte, une campagne d'échantillonnage journalière de PM10 a débuté le 1/01/2013 et durera un an, au Cap Gris Nez, site de choix, car localisé au plus près de la mer, face au détroit du Pas-de-Calais et des voies de circulation maritimes mais aussi éloigné des autres sources majeures de particules (villes, industries, grands axes routiers). Le collecteur PM10 utilisé est le Digitel DA80 fonctionnant à un débit de 30m3 /h et permettant d'automatiser le changement de filtre toutes les 24 heures. Après sélection des échantillons (1 jour sur 3 systématiquement + jours de dépassement de la valeur limite journalière de 50 µg/m3 + échantillons représentatifs de tous les secteurs de vent), les filtres sont analysés afin de déterminer la composition chimique des particules prélevées. Les éléments majeurs et traces, dont les éléments réglementés Ni, Pb, Cd et As sont analysés par émission atomique couplée à un spectromètre de masse (ICP-MS) ou à une détection optique (ICP-AES). Les ions hydrosolubles dont NH(4+), NO3(-) et SO4(2-) sont analysés par chromatographie ionique. Les teneurs en carbone (élémentaire et organique) et les composés organiques traceurs de la combustion de la biomasse seront déterminées par l'INERIS par méthode thermo-optique et chromatographie ionique couplée à une détection ampérométrique pulsée (IC-PAD), respectivement. L’exploitation des données recueillies permet d’étudier l’évolution chronologique des teneurs en éléments et espèces et de relier la composition des particules à leurs origines (roses de concentration, rapports caractéristiques entre éléments). Ceci constitue une première étape pour ensuite, à l'aide d'un modèle, mettre en évidence les sources de PM10 présentes sur le littoral et d’en estimer les contributions relatives.
Domaines
Sciences de l'environnement
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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