Date de publication : mai 2011

CARACTERISATIONLA QUALITEDANS UN LYCEE

Campagne de m

2011

CARACTERISATION DEQUALITE DE L’AIR INTERIEUR

LYCEE PROFESSIONNELA TOMBLAINE

Campagne de mesures en septembre 2010

DE INTERIEUR

PROFESSIONNEL

en septembre 2010

2

AIRLOR 11/04/0115 mai 2011

CARACTERISATION DE LA QUALITE DE

L’AIR INTERIEUR DANS UN LYCEE

PROFESSIONNEL A TOMBLAINE

Campagne de mesures Septembre 2010

Rédacteur Vérificateur Approbateur

Nom S. BOURDET J. GALINEAU JP SCHMITT

Signature(s)

Date 04 mai 2011 04 mai 2011 04 mai 2011

Rapport ❏ AIRLOR Diffusion : ❏ libre ❏ Contrat n°…………………… ❏ contrôlée Client : Nombre d’exemplaires édités : 1

Diffusion initiale :

AIRLOR : - Archives (1 ex)

- Service Etudes (1 ex)

Nombre de volumes : 1

Nombre de pages du rapport hors annexes : 8

Nombre d’annexes : 4

3

1. Objet de la campagne et principaux composés mesurés

Objet de la campagne : En regard du temps passé dans les établissements scolaires par les élèves, l’air intérieur dans ceux-ci est devenu une préoccupation majeure pour la santé de ces populations. A ce jour, les données concernant les concentrations de polluants dans l’air intérieur des lycées sont extrêmement parcellaires tant au niveau national que régional. AIRLOR, ayant effectué plusieurs interventions et ayant participé à divers projets du Lycée professionnel Marie Marvingt à Tomblaine, a proposé la réalisation d’une campagne de mesures de la qualité de l’air intérieur dans cet établissement, afin d’évaluer les niveaux en polluants intérieurs. Principaux composés mesurés :

- Polluants : Benzène et formaldéhyde essentiellement. Ces deux composés font partie des substances hautement prioritaires (groupe A) à mesurer (source : Observatoire de la Qualité de l’Air Intérieur). Le benzène est classé par le Centre International de la Recherche sur le Cancer (CIRC) comme cancérogène chez l’homme (groupe 1), le formaldéhyde étant quant à lui classé depuis juin 2004 comme polluant cancérogène.

- Paramètres de confort : le dioxyde de carbone CO2 (afin d’obtenir des indications sur le confinement d’une pièce), la température et l’humidité relative.

L’annexe A présente les sources anthropiques de benzène et d’aldéhydes.

2. Site des mesures Les mesures en air intérieur ont été effectuées dans le Lycée professionnel Marie Marvingt à Tomblaine, en Meurthe et Moselle. Cet établissement ancien de 3 étages est localisé dans une zone urbaine. Il est longé par la rue Jean Moulin et il est situé non loin d’un parking. Il s’agit d’un secteur globalement bien aéré.

Emplacement du Lycée Marie Marvingt

Bâtiment

Vue du bâtiment du Lycée depuis la rue Jean Moulin

Quatre salles ont été instrumentées : -une salle de travaux pratiques de physique/chimie-une classe (médico-social) également au Dans cette classe, les professeurs peuvent être parfois matériel. -deux classes localisées dans des algecosn°2 correspond à l’algeco « D1 »)

3. Stratégie d’échantillonnage

La mise en place de l’ensemble des mesures dans l’air est assurée par AIRLOR. Les polluants et les paramètres de confort ont été mesurés avec les dispositifs suivants

Benzène (+ toluène, ethylbenzène, m+po-xylène)

Formaldéhyde

Dioxyde de carbone (pour le calcul d'un indice de confinement)

Température / humidité relative

*Remarque : les durées de prélèvements et le nombre de tubes à utiliser ontles mesures du formaldéhyde et du benzène par tubes à diffusion passive en air intérieur élaborés par le Laboratoire Central Surveillance de la Qualité de l’Air (LCSQA), dans le cadre de leurs travaux de 2008.

Par ailleurs, des canisters qui permettecomposés organiques volatils (COV, dont le benzène) en instantané ou sur une période de 23 heures ont été utilisés.

4. Périodes de prélèvement

Méthode utilisée Tubes passifs (benzène, toluène, ethylbenzène, m+pxylène, o-xylène – Aldéhydes, dont le formaldéhyde)Canisters (COV)

Q_track (CO2, Température et humidité relative)

salle de travaux pratiques de physique/chimie au 2ème étage du bâtiment principal (classe n°1également au second étage du bâtiment principal du Lycée (classe n°2

peuvent être parfois amenés à effectuer des manipulations/démonstrations de

dans des algecos (algeco n°1 correspondant à l’algeco « D3 » de l’établissement

Stratégie d’échantillonnage

place de l’ensemble des mesures dans l’air est assurée par AIRLOR. Les polluants et les paramètres de confort ont été mesurés avec les dispositifs suivants :

Méthodes utilisées

Polluants

(+ toluène, ethylbenzène, m+p-xylène,

Tubes passifs*

Paramètres de confort

calcul d'un indice de confinement)

Appareil Q_Track mesurant

instantanément ces 3 paramètres Température / humidité relative

le nombre de tubes à utiliser ont été déterminés en fonction des protocoles existant sur les mesures du formaldéhyde et du benzène par tubes à diffusion passive en air intérieur élaborés par le Laboratoire Central Surveillance de la Qualité de l’Air (LCSQA), dans le cadre de leurs travaux de 2008.

qui permettent la mesure en continu de plusieurs dont le benzène) en instantané ou sur une

Périodes de prélèvements

Périodes de prélèvementstoluène, ethylbenzène, m+p-

formaldéhyde) du 20/09/10 au 28/09/10

-Le 20/09/10 pour les mesures en instantané-Entre le 21/09/10 et le 23/09/10 pour les

, Température et humidité relative) du 20/09/10 au 01/10/10

4

(classe n°1 –salle A210) (classe n°2 –salle A205).

amenés à effectuer des manipulations/démonstrations de

» de l’établissement – l’algeco

place de l’ensemble des mesures dans l’air est assurée par AIRLOR. Les polluants et les paramètres de

Dispositif de mesure

en fonction des protocoles existant sur les mesures du formaldéhyde et du benzène par tubes à diffusion passive en air intérieur élaborés par le Laboratoire Central de

Périodes de prélèvements

Le 20/09/10 pour les mesures en instantané Entre le 21/09/10 et le 23/09/10 pour les mesures sur 23 heures

5. Réglementation

Le tableau suivant présente les valeurs de gestion pour le formaldéhyde, élaborées par le Haut Conseil de la Santé Publique (HCSP) suite à la demande de la Direction Général de la Santé, et les valeurs guides de qualité de l’air intérieur de l’Agence Française de Sécurité Sanitaire de l’Environnement et du Travail (AFSSET) pour le benzène. Ces dernières valeurs sont construites exclusivement sur des critères sanitaires. A l’heure actuelle, aucune valeur de gestion n’existe pour le benzène. Les résultats des mesures en benzène et en formaldéhindicatif, les mesures ayant eu lieu sur une courte période

6. Résultats et commentaires

• Formaldéhyde

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

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30.0

35.0

40.0

Classe 1 (A210) Classe 2 (A205) Algeco 1 (D3)

Valeur repère (applicable en 2010) Valeur cible (à atteindre en 10 ans)

Concentrations en formaldéhyde au LYCEE M MARVINGT

(en µg/m3) - mesures du 20/09/10 au 28/09/10)

valeurs de , élaborées

par le Haut Conseil de la Santé Publique (HCSP) suite à la demande de la Direction

valeurs guides de l’Agence

Française de Sécurité Sanitaire de l’Environnement et du Travail (AFSSET)

. Ces dernières valeurs sont exclusivement sur des critères

heure actuelle, aucune valeur

Les résultats des mesures en benzène et en formaldéhyde seront comparés à ces seuilles mesures ayant eu lieu sur une courte période.

et commentaires

AIR INTERIEUR : - Les concentrations issues des investiguées sont nettement plus élevées (moins deux fois plus élevés) algecos, dépassant ainsi d’environ de la qualité de l'air applicable en 2010 fixée à µg/m3. Cette valeur repère niveau des algecos. - La valeur cible de 10 µg/m2020 est dépassée dans les 4 salles.Cependant, les niveaux mesurés dans les algetendent à s’en approcher, avec des teneurs d’environ 15 µg/m3, alors que ceux issus des aplus élevés (de 30 à 37 µg/m-L’ensemble des teneurs mesurées salles est en deçà de la valeur d’action immédiate fixée à 100 µg/m3.

Type de valeur

Valeur cible

Valeur repère de qualité de l'air

Valeur d'action immédiate

Valeur guide long terme pour une exposition vie entière

Valeur guide long terme pour une exposition > 1 an

FORMALDEHYDE (valeur de gestion)

BENZENE (valeurs guides)

Algeco 1 (D3) Algeco 2 (D1)

Valeur cible (à atteindre en 10 ans)

M MARVINGT

mesures du 20/09/10 au 28/09/10)

5

yde seront comparés à ces seuils, mais uniquement à titre

Les concentrations issues des deux salles de classes sont nettement plus élevées (niveaux au

moins deux fois plus élevés) que celles provenant des algecos, dépassant ainsi d’environ 20% la valeur repère

té de l'air applicable en 2010 fixée à 28 repère est par contre respectée au

La valeur cible de 10 µg/m3 à atteindre à l’horizon 2020 est dépassée dans les 4 salles.

es niveaux mesurés dans les algecos à s’en approcher, avec des teneurs d’environ , alors que ceux issus des autres classes sont

30 à 37 µg/m3). L’ensemble des teneurs mesurées dans les quatre

valeur d’action immédiate fixée

Valeur

10 µg/m3 ( à atteindre en 10 ans)

28 µg/m3

en 2010

100 µg/m 3

Valeur guide long terme pour une exposition vie entière 2 µg/m3

Valeur guide long terme pour une exposition > 1 an 10 µg/m 3

FORMALDEHYDE (valeur de gestion)

BENZENE (valeurs guides)

6

• Benzène

AIR INTERIEUR : - Tout comme pour le formaldéhyde, les niveaux en benzène sont plus élevés dans les salles de classes du bâtiment que dans les algecos. Ce constat peut être dû à des sources locales internes, aux activités réalisées dans les classes (classe 1 étant une salle de TP), combinées à l’absence d’aération fréquente des locaux (ouverture des fenêtres effectuée uniquement avant 08h et après la fin de cours). Par ailleurs, il est à noter l’existence de conduits d’arrivée de gaz dans les salles de classes, pouvant éventuellement influer sur les niveaux observés.

- La valeur guide long terme pour une exposition vie entière (2µg/m3) est uniquement dépassée dans la salle de classe n°2 du bâtiment (+20% environ) qui enregistre les plus fortes valeurs, tout comme pour le formaldéhyde. - Dans les quatre classes ayant fait l’objet de mesures, les concentrations moyennes sont inférieures à la valeur guide long terme pour une exposition supérieure à un an, fixée à 10 µg/m3. Mesures par canister sur 23 heures (dans l’algeco n°1 et dans la classe n°1 correspondant à la salle de TP) : Tout comme avec les résultats par tubes passifs, le niveau moyen de benzène provenant de la classe (2,1 µg/m3) est supérieur (environ trois fois plus élevé) que celui mesuré dans l’algeco (0,7 µg/m3). Le seuil correspondant à la valeur guide long terme de 2 µg/m3 est ainsi atteint dans la classe. Remarque : Pour les 40 autres composés organiques volatils (COV) mesurés avec les canisters (cf annexe D), les classes de composés qui ressortent sont, par ordre décroissant : Au niveau de l’algeco n°1 : n-butane (778µg/m3), propane (202 µg/m3), iso-butane (59µg/m3) Au niveau de la classe n°1 (TP physique/chimie) : propane (588 µg/m3), iso-butane (480 µg/m3), isoprène (29 µg/m3). L’origine de ces niveaux n’a pas pu être identifiée. A noter que des teneurs élevées ont également été mesurées lors de la réalisation d’autres campagnes de mesures (Ex : mesures en air intérieur effectuées à AIRLOR, où un local de rangement non ventilé présente de forts taux - campagnes de mesures en air intérieur réalisées dans des logements à Palavas-les-Flots, dans l’Hérault…). Il pourra être proposé de réitérer prochainement des mesures de COV par canister pour approfondir cette première observation. MESURE EN AIR EXTERIEUR : La concentration moyenne en air extérieur de 0,8 µg/m3 est inférieure au seuil de 2 µg/m3. Ce niveau moyen est similaire à celui observé dans les algecos, et deux à trois fois plus faible que les concentrations relevées dans les classes n°1 et n°2, indiquant ainsi la présence d’une source potentielle intérieure dans ces dernières.

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

Classe 1 (A210) Classe 2 (A205) Algeco 1 (D3) Algeco 2 (D1)

Concentrations en benzène au Lycée M Marvingt (en µg/m3)

- mesures du 20/09/10 au 28/09/2010 -

VGAI long terme (> 1an)

VGAI long terme (vie entière

avec risque de 10-5)

7

•••• Indice de confinement (niveaux en dioxyde de carbone CO2) Le CO2 traduit le confinement d’une pièce. Pendant toute la durée de la campagne, les niveaux de CO2 ont été enregistrés avec un pas de temps de 10 minutes avec l’appareil Q_Track. Les résultats sont exprimés en ppm (1 ppm ou partie par million correspond à 1 millionième de gramme). Dans le cadre d’études menées par le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) afin de tester l’efficacité de stratégies d’aération par ouverture des fenêtres afin de diminuer le confinement de l’air intérieur dans des écoles, les seuils suivants ont été retenus : -le seuil de 1000 ppm est généralement utilisé pour signaler une ambiance commençant à être légèrement confinée. -entre 1000 et 1700 ppm, l’ambiance est légèrement confinée (il est utile d’ouvrir les fenêtres pour faire baisser le taux de confinement). - au delà de 1700 ppm l’ambiance est confinée (il faut ouvrir les fenêtres pour augmenter le renouvellement d’air de la pièce). Mesures du CO2 dans l’algeco n°1 (D3) :

Les valeurs correspondant à la période allant du 22/09/11 16h (local) au 24/09/11 ont été invalidées car incohérentes. On obtient une valeur moyenne globale de CO2 de 1018 ppm (en prenant en compte les périodes allant de 08h-18h et hors week-ends), soit au dessus de 1000 ppm (valeur seuil du CSTB correspondant à une ambiance légèrement confinée). On observe parfois des hausses sur quelques heures en journée, lors de période de cours. Le maximum de CO2 a atteint 3440 ppm le lundi 27 septembre en matinée avec la présence d’environ 25 élèves lors du cours. Le week-end, on obtient un niveau de fond de l’ordre de 360 ppm, ce qui est cohérent avec la littérature. Au cours de la campagne de mesures, sur la totalité des mesures disponibles, l’ambiance est légèrement confinée (valeurs supérieures à 1000 ppm) 15% du temps. En ne prenant compte que les plages horaires en journée de 08h à 18h et hors week-end, on obtient une ambiance légèrement confinée près de 39% du temps.

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Teneurs en CO2 dans l'algeco du lycée Marvingt

Du 20/09/2011 au 01/10/2011 de 08h à 18h hors week-end

seuil 1000 ppm (CSTB) seuil 1700 ppm (CSTB)

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7. Conclusion / perspectives

La réalisation de la campagne de mesures au Lycée professionnel Marie Marvingt de Tomblaine a mis en évidence les éléments suivants :

- les niveaux en benzène et aldéhydes sont plus élevés dans les salles de classe que dans les algécos. Ce constat peut avoir plusieurs origines : l’existence de sources locales internes dans les salles de classe, les activités réalisées dans celles-ci (la classe 1 est une salle de TP), combinées à l’absence d’aération fréquente des locaux. En effet, l’ouverture des fenêtres n’est réalisée qu’avant 8 heures et après la fin de cours (absence de VMC). Par ailleurs, il est à noter l’existence de conduits d’arrivée de gaz dans les salles de classes, pouvant éventuellement influer sur les niveaux observés. Dans les algecos, l’ouverture des portes, donnant directement sur l’extérieur, lors de l’entrée et du départ des élèves peut également permettre un meilleur renouvellement de l’air. Les portes des classes donnent quant à elles accès à un couloir, dans le bâtiment principal.

En benzène : la valeur guide long terme pour une exposition vie entière (2µg/m3) est dépassée dans la salle de classe n°2 du bâtiment (+20% environ), cette comparaison étant effectuée à titre indicatif. Le seuil correspondant à la valeur guide long terme pour une exposition supérieure à un an (10 µg/m3) est quant à lui respecté dans les quatre classes. Les niveaux en benzène mesurés à l’extérieur de l’établissement sont similaires à ceux mesurés dans les algécos, et inférieurs à ceux des classes indiquant ainsi la présence d’une source potentielle intérieure dans ces dernières. Pour le formaldéhyde : Les teneurs moyennes des deux salles de classes investiguées dépassent la valeur repère de la qualité de l'air applicable en 2010 fixée à 28 µg/m3. Cette valeur est par contre respectée au niveau des deux algecos. La valeur cible de 10 µg/m3 à atteindre à l’horizon 2020 est dépassée dans les 4 salles. Les taux mesurés dans les algecos tendent cependant à s’en approcher (environ 15 µg/m3). L’ensemble des teneurs mesurées dans les quatre salles est en deçà de la valeur d’action immédiate fixée à 100 µg/m3.

- la mesure du CO2 indique une ambiance légèrement confinée dans l’algeco près de 39% du temps (dépassement du seuil de 1000 ppm), si l’on prend en compte les plages horaires allant de 8h à 18h, hors période week-end. Par conséquent, il est nécessaire de procéder à une aération plus fréquente des locaux pour permettre un meilleur renouvellement de l’air.

Il est important de garder à l’esprit que les concentrations mesurées sont uniquement représentatives de la période couverte. Une comparaison des résultats en aldéhydes et benzène avec ceux provenant d’études réalisées dans d’autres lycées français indique des niveaux du même ordre de grandeur (ex : études réalisées dans des lycées en région Rhône-Alpes et en région des Pays de la Loire..).

Pour permettre un suivi de la situation, une nouvelle campagne de mesures de la qualité de l’air intérieur est envisagée sur deux périodes contrastées, courant 2011. En parallèle, des actions de sensibilisation des enseignants à la problématique de la qualité de l’air intérieur pourraient être envisagées. D’une manière générale, il est vivement recommandé d’aérer régulièrement les pièces à fort taux d’occupation, pour permettre un bon renouvellement de l’air.

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ANNEXES

ANNEXE A : Sources anthropiques de formaldéhyde et benzène dans les lieux clos ouverts au public ANNEXE B : Méthodes de prélèvements et analyses en formaldéhyde et benzène ANNEXE C : résultats des mesures en aldéhydes et benzène effectuées par tubes passifs, ANNEXE D : résultats des mesures du dioxyde de carbone

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ANNEXE A : Sources anthropiques de formaldéhyde et benzène dans les lieux clos ouverts au public

FORMALDEHYDE : Extraits du rapport d'expertise de l'AFSSET (2007)

Sources liées au milieu intérieur (hors milieu professionnel à pollution spécifique). Seul ou en combinaison avec d’autres substances chimiques, le formaldéhyde a de nombreuses utilisations dans les produits manufacturés. Il est utilisé par exemple pour l’apprêt des vêtements et des textiles, comme composant des colles et des adhésifs et comme agent de conservation dans les peintures et les revêtements. Les sources de formaldéhyde dans l'air intérieur sont ainsi très nombreuses et comprennent notamment :

- les émissions issues des phénomènes de combustion : fumée de tabac, bougies, bâtonnets d’encens, cheminées à foyer ouvert, appareils à combustion tels que les cuisinières à gaz, les poêles à pétrole… ; - les meubles, armoires et matériaux de construction en agglomérés de bois, de panneaux de fibres à densité moyenne et de certains plastiques moulés ; - les produits de bricolage comme certaines peintures au latex, papiers peints, colles, adhésifs, vernis, laques, - les apprêts utilisés dans certains tissus infroissables (rideaux, draps ou vêtements par exemple) ; - les produits d’entretien comme des détergents à vaisselle, des désinfectants, des assouplissants, des nettoyants pour tapis, des produits pour les chaussures ;

- les cosmétiques, tels que les produits d’hygiène corporelle (savons liquides, shampoings), les vernis à ongles ou les durcisseurs d'ongles ; - d’autres produits de consommation tels que les insecticides. Enfin, le formaldéhyde peut également être issu de réactions photochimiques ainsi que de la réactivité chimique de composés organiques insaturés avec l’ozone. Sources liées au milieu extérieur Les sources anthropiques majeures de formaldéhyde dans les environnements extérieurs sont liées au trafic

routier. Tous les moteurs à combustion interne peuvent produire du formaldéhyde (combustion incomplète), en fonction du type de moteur, de la composition du carburant, du dispositif anti-pollution, de la température ou encore de l’âge du véhicule. Les autres sources en air extérieur sont issues des processus de combustion (centrales thermiques, incinérateurs, écobuage…). A l’instar de ce que l’on peut observer dans l’air intérieur, le formaldéhyde peut aussi être issu de la réactivité chimique des composés organiques insaturés avec l’ozone.

Effets sur la santé

Le formaldéhyde est un irritant des yeux, du nez et de la gorge. Depuis 2004, il est considéré par l’OMS comme cancérogène certain du nasopharynx et des fosses nasales. Certaines études épidémiologiques sur les effets de l’exposition prolongée au formaldéhyde ont également mis en avant des effets allergiques et un impact sur l’appareil respiratoire.

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BENZENE : Extraits du rapport d'expertise de l'AFSSET (2008) Les sources d'émission de benzène dans l'environnement sont principalement anthropiques (IFEN, 2002) et liées à des processus de combustion.

Sources liées au milieu intérieur (hors milieu professionnel à pollution spécifique) A l’intérieur des locaux, la fumée de tabac et les processus de combustion sont des sources connues d’émission de benzène. Les matériaux de construction et d’ameublement, ainsi que les produits de bricolage et d’entretien sont également des sources potentielles de benzène. Sources liées au milieu extérieur

En Lorraine, une forte proportion des émissions de benzène concernent le secteur des industries avec près de 46 %. Le secteur des transports routiers est le second émetteur de benzène avec 26,5 % des émissions.

Au niveau national, le transport routier est la deuxième source d’émission de benzène avec 15 % des émissions totales, loin derrière le résidentiel / tertiaire qui représente près de 75 % des émissions totales (source : données CITEPA** de 2007).

Emissions de benzène dans l’air en Lorraine en 2006 :

Source : cadastre des émissions en Lorraine 2006_AIRLOR-ATMO LORRAINE NORD

Remarques : -D’après l’inventaire européen EPER (European Pollutant Emission Register), l’industrie chimique, le raffinage et les aciéries sont les principaux contributeurs industriels. Dans l’industrie chimique, le benzène est un agent d’extraction des parfums et un intermédiaire de synthèse pour la fabrication d’une très large gamme de produits organiques (plastiques, fibres synthétiques, caoutchouc de synthèse, solvants, pesticides, colorants, détergents, explosifs, médicaments…).

-Les émissions de benzène liées au transport sont principalement associées aux carburants pétroliers (IFEN*, 2002) et sont ainsi liées à l’évaporation lors du stockage et de la distribution des carburants ; aux gaz d’échappement des véhicules; à l’évaporation à partir des réservoirs des véhicules.

Effets sur la santé

Le benzène ou le chlorure de vinyle monomère, sont associés à des leucémies ou à des cancers (dans le cas d'exposition professionnelle).

Agriculture10.6%

Industrie45.5%

Production/distribution

énergie2.3%

Résidentiel/tertiaire13.9%

Traitement des déchets

0.1%

Transports non routiers1.2%

Transports routiers26.5%

ANNEXE B : Prélèvements et analyses en

Le principal aldéhyde surveillé est le formaldéhyde (HCHO) car il est soumis à des valeurs guides et de gestion. D’autres aldéhydes mesurés tels que l'acétaldéhyde (CH3CHO), l'acroléïne (CHle benzaldéhyde (C6H5CHO). Ils sont notamment présents dans certaines colles, vernis ou encore peintures ainsi que dans des meubles en agglomérés de bois. Ils sont irritants pour les muqueuses

Matériel de prélèvement

Tube passif à diffusion radiale de type «concentriques :

-Un tube externe =diffusent les composés gazeux. Ce tube externe fait office de filtre en arrêtant les poussières.-Un tube interne =réactif spécifique de la liaison C=O des aldéhydes et cétones. Dans la pièce à investiguer, on le suspend à l’horizontal à une hauteur de 2 mètres environ et

ceci pour une durée de 4,5 jours.

Principe d’échantillonnage

Les polluants gazeux (aldéhydes) traversent le corps diffusif jusqu’à la zone de piégeage formée par la cartouche adsorbante greffée avec du 2,4Chaque composé carbonylé ou aldéhyde réagit en présence de la 2,4en formant le dérivé de 2,4- dinitrophénylhydrazone correspondant.

La quantité de molécules piégées est proportionnelle à sa concentration dans l’environnement et est déterminée par analyse des échantillons par un laboratoire externe.

Principe d’analyse (3 étapes)

� Désorption chimique : Les hydrazones formées sur la cartouche adsorbante sont désorbées chimiquement par de l’acétonitrile. Cette solution à analyser est agitée, puis versée dans des petits tubes que l’on place sur un passeur de tubes dans le chromatogramme.

� Chromatographie Liquide Haute Performance (HPLC) : La solution à analyser est injectée sous haute colonne pour effectuer la séparation et l’identification des composés qu’elle contient. Cette colonne contient un support plus ou moins poreux recouvert d’usoluté (phase stationnaire). La colonne est balayée par la phase mobile qui est, dans le cas de l’HPLC, une solution. Chaque composé élue dans la colonne à une vitesse spécifique qui dépend de son interaction avec la phase stationnaire de la colonne.

� Détection par absorption UVchaque aldéhyde identifié en sortie de colonne, puis on en déduit la étalons connus.

Mesure des aldéhydes en air intérieur par tube passif radial

Prélèvements et analyses en formaldéhyde et benzène

Le principal aldéhyde surveillé est le formaldéhyde (HCHO) car il est soumis à des valeurs guides et de gestion. D’autres aldéhydes peuvent également être

CHO), l'acroléïne (CH2CHCHO) ou encore CHO). Ils sont notamment présents dans certaines

colles, vernis ou encore peintures ainsi que dans des meubles en agglomérés de sont irritants pour les muqueuses respiratoires notamment.

Matériel de prélèvement

Tube passif à diffusion radiale de type « Radiello » constitué de 2 tubes cylindriques

Un tube externe = « corps diffusif » en polyéthylène bleu microdiffusent les composés gazeux. Ce tube externe fait office de filtre en arrêtant les poussières.

n tube interne = « cartouche », greffée avec du 2,4-DNPH (2,4réactif spécifique de la liaison C=O des aldéhydes et cétones. Dans la pièce à investiguer, on le suspend à l’horizontal à une hauteur de 2 mètres environ et

Les polluants gazeux (aldéhydes) traversent le corps diffusif jusqu’à la zone de piégeage formée par la cartouche adsorbante greffée avec du 2,4-DNPH. Chaque composé carbonylé ou aldéhyde réagit en présence de la 2,4-DNPH

rophénylhydrazone correspondant.

La quantité de molécules piégées est proportionnelle à sa concentration dans l’environnement et est déterminée par analyse des échantillons par un laboratoire externe.

Les hydrazones formées sur la cartouche adsorbante sont désorbées chimiquement par de l’acétonitrile. Cette solution à analyser est agitée, puis versée dans des petits tubes que l’on place sur un passeur de tubes dans le chromatogramme.

Liquide Haute Performance La solution à analyser est injectée sous haute

colonne pour effectuer la séparation et l’identification des composés qu’elle contient. Cette colonne contient un support plus ou moins poreux recouvert d’un gel qui a les propriétés désirées pour retenir les molécules du soluté (phase stationnaire). La colonne est balayée par la phase mobile qui est, dans le cas de l’HPLC, une solution. Chaque composé élue dans la colonne à une vitesse spécifique qui dépend de son interaction avec la phase stationnaire de la colonne.

Détection par absorption UV : A la longueur d'onde de 365 nanomètres, on mesure l’absorbance pour chaque aldéhyde identifié en sortie de colonne, puis on en déduit la concentration par comparaison avec des

Support

Mesure des aldéhydes en air intérieur par tube passif radial

12

formaldéhyde et benzène

nstitué de 2 tubes cylindriques

micro-poreux, au travers duquel diffusent les composés gazeux. Ce tube externe fait office de filtre en arrêtant les poussières.

DNPH (2,4-Dinitrophénylhydrazine),

Dans la pièce à investiguer, on le suspend à l’horizontal à une hauteur de 2 mètres environ et

pression dans une colonne pour effectuer la séparation et l’identification des composés qu’elle contient. Cette colonne contient un

n gel qui a les propriétés désirées pour retenir les molécules du soluté (phase stationnaire). La colonne est balayée par la phase mobile qui est, dans le cas de l’HPLC, une solution. Chaque composé élue dans la colonne à une vitesse spécifique qui dépend de sa masse moléculaire et

A la longueur d'onde de 365 nanomètres, on mesure l’absorbance pour concentration par comparaison avec des

Corps diffusif

Cartouche

Support

Mesure des aldéhydes en air intérieur par tube passif radial

Tube passif mis en place

13

Mesure du Benzène, Toluène, Ehtylbenzène et Xylène (BTEX) par tube passif radial en air intérieur

Matériel de prélèvement Tube passif à diffusion radiale, type « Radiello » constitué de 2 tubes cylindriques concentriques : -Un tube externe = « corps diffusif » en polyéthylène jaune micro-poreux, au travers duquel diffusent les composés gazeux. -Un tube interne = « cartouche », composé de noir de carbone graphité (carbograph4®)

Dans la pièce à investiguer, on suspend le tube passif à l’horizontal à environ 2 mètres de hauteur, durant 4,5 jours.

Principe d’échantillonnage

Les polluants gazeux (BTEX) traversent le corps diffusif jusqu’à la zone de piégeage formée par la cartouche adsorbante où ils sont retenus par des forces de type Van der Waals et accumulés dans les pores du matériau adsorbant. Ce processus est réversible. Le tube est ensuite analysé par un laboratoire externe et peut être réutilisé plusieurs fois.

Principe d’analyse (3 ou 4 étapes)

-Désorption thermique : La cartouche est placée dans un tube Perkin Elmer, puis désorbée à 290°C sous un flux d’hélium. Les polluants s’adsorbent alors sur un piège froid maintenu à 10°C par effet Peltier qui sert à reconcentrer les BTEX préalablement échantillonnés dans un volume plus petit. Ce piège est désorbé rapidement jusqu’à 290°C : les composés sont acheminés (grâce à l’hélium) par la ligne de transfert, vers la colonne chromatographique.

-Séparation chromatographique (CPG) : La séparation des composés est effectuée à l’aide d’une colonne capillaire imprégnée d’un film (fine épaisseur d’un adsorbant présentant une affinité avec les constituants à éluer), le gaz vecteur servant de phase mobile étant l’hélium. Chaque composé élue dans la colonne à une vitesse spécifique qui dépend de sa masse moléculaire et de son interaction avec la phase stationnaire de la colonne. Le temps de rétention (c’est-à-dire le temps passé dans la colonne par un composé) croît, en général, avec sa masse moléculaire. -Détection à ionisation de flamme (FID) : En sortie de colonne, chaque composé ainsi identifié est brûlé dans le détecteur à ionisation de flamme (FID) où les particules organiques de l’échantillon subissent une ionisation partielle. Ces particules passent entre deux électrodes ayant une différence de potentielle suffisante pour qu’un courant s’établisse entre elles lorsqu’il y a apparition d’ions dans la flamme. Le courant détecté est alors proportionnel au nombre d’atomes de carbone présents. On obtient ensuite la concentration de chaque composé analysé (grâce à des mesures de référence).

-Spectrométrie de masse (SM) : Cependant dans le cas où un composé « inconnu » apparaîtrait en sortie de colonne (pic non identifié), l’échantillon peut être orienté vers un spectromètre de masse en sortie de colonne. Le spectromètre de masse va détecter les molécules après leur séparation dans le CPG. Il donne une information sur la structure et la masse de la molécule. La molécule à identifier est ionisée et fragmentée en différents morceaux par bombardement avec des électrons de haute énergie. Les fragments ionisés ainsi formés constituent une véritable signature, spécifique à la molécule de base, qui dès lors peut-être identifiée de façon quasi unique. Ces fragments de molécule sont dirigés vers un filtre de masse qui les oriente, en fonction de leur rapport masse sur charge (m/z), vers un détecteur. Celui-ci les enregistre en tant que pics localisés au rapport m/z correspondant. Le spectre de masse du composé est fonction de sa structure moléculaire et de sa masse. C’est la carte d’identité du composé.

Corps diffusif

Cartouche

Support

Gaz vect

Piège à froid

Passeur de tubes

Ligne transfert

FI

SM

Spectrogramme

CPG

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ANNEXE C : résultats des mesures d’aldéhydes et de benzène effectuées par tubes passifs

Résultats des mesures d’aldéhydes par tubes passifs (en µg/m3) – du 20/09/10 au 28/09/10 :

formaldéhyde acétaldéhyde propionaldéhyde butyraldéhyde benzaldéhyde isovaléraldéhyde valéraldéhyde

Classe 1 (A210) 30.4 9.2 2.4 10.8 1.4 0.4 4.0

Classe 2 (A205) 37.4 7.8 2.7 10.7 1.5 0.5 3.4

Algeco 1 (D3) 16.8 5.8 1.1 4.0 0.3 0.4 1.3

Algeco 2 (D1) 14.3 7.0 1.1 3.7 0.3 0.4 1.3

Valeur repère en formaldéhyde (applicable en 2010) : 28 µg/m3

Résultats des mesures de benzène par tubes passifs (en µg/m3) – du 20/09/10 au 28/09/10 :

benzène toluène ethylbenzène m+p-xylène o-xylène

Classe 1 (A210) 2.0 23.7 2.7 10.0 interférent

Classe 2 (A205) 2.4 27.2 3.2 11.8 interférent

Algeco 1 (D3) 0.8 6.3 0.6 1.6 0.9

Algeco 2 (D1) 0.7 2.7 0.6 1.5 0.8

Extérieur 0.8 2.1 0.3 0.8 0.3

VGAI long terme benzène (> 1 an) : 10 µg/m3 VGAI long terme benzène (vie entière avec risque de 10-5) : 2 µg/m3

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ANNEXE D :

Résultats des mesures du dioxyde de carbone CO2 Période prise en compte : du 20/09/10 au 01/10/10 de 08h à 18h, hors week-end

(heure locale) CO2 Temp Hum rel

Unités: ppm degré C en %

Moyenne: 1018 23 51.2

Minimum: 360 14.4 30.8

Heure du minimum (local): 13:29:44 08:09:13 16:59:54

Date du minimum: 22/09/2010 28/09/2010 20/09/2010

Maximum: 3440 28.9 64.7

Heure du maximum (local) : 10:09:18 17:39:38 17:59:32

Date du maximum: 27/09/2010 23/09/2010 24/09/2010