Etudes des retombées de suies sur les matériaux en sites péri

Surveillance de la Qualité de l’Air en Ile-de-France

ETUDE DES RETOMBEES DE SUIES SUR LES MATERIAUX EN SITES PERI-AEROPORTUAIRES

COMPARAISON AVEC DES SITES URBAINS ET RURAUX

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OCTOBRE 2006

Etude réalisée en collaboration avec : Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) Unité mixte 7583 CNRS-Universités Paris 7 et Paris 12 Faculté des Sciences et technologies, 61 av. du Général de Gaulle, 94000 Créteil Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE) Laboratoire mixte CEA-CNRS Domaine du CNRS, Bâtiment 12, Av. de la terrasse, 91198 Gif-sur-Yvette cedex

AIRPARIF –Surveillance de la Qualité de l’Air en Ile-de-France – Octobre 2006 Etude des retombées de suies sur les matériaux en sites péri-aéroportuaires. Comparaison avec des sites urbains et ruraux

SOMMAIRE

I - CONTEXTE ET OBJECTIF DE L’ETUDE...........................................................................................1 II - LE SOILING : NOTIONS INTRODUCTIVES ...................................................................................2 III - DESCRIPTIF DE L’ETUDE ............................................................................................................4

III.1. CHOIX DES SITES DE MESURE ................................................................................................4 III.2. DISPOSITIF DE MESURE ..........................................................................................................5

III.2.1. Les échantillons de verre...............................................................................................5 III.2.1.1. Choix du matériau et mise en oeuvre.....................................................................5 III.2.1.2. Analyses ..................................................................................................................8

a) Masse de particules déposées ....................................................................................8 b) Mesure des propriétés optiques (mesure du « flou ») ...................................................8 c) Caractérisation des particules déposées par Microscopie Photonique et Microscopie Electronique Analytique en Balayage.........................................................9 d) Caractérisation de la composition chimique des dépôts ...........................................9 e) Récapitulatif...............................................................................................................11

III.2.2. Les mesures atmosphériques.......................................................................................11 III.2.2.1. Mesures automatiques de polluants atmosphériques ..........................................11 III.2.2.2. Prélèvements d’aérosol.........................................................................................11 III.2.2.3. Mesures en continu de carbone suie....................................................................12

IV - RESULTATS ............................................................................................................................13

IV.1. DONNEES METEOROLOGIQUES.........................................................................................13 IV.2. DONNEES DE POLLUTION ATMOSPHERIQUE ......................................................................14

IV.2.1. Mesures du réseau AIRPARIF.......................................................................................14 IV.2.2. Mesures d’aérosols .....................................................................................................16

IV.3. ANALYSES DES VERRES ......................................................................................................17 IV.3.1 Verres abrités ...............................................................................................................17

IV.3.1.1. Quantité de dépôt ...............................................................................................17 a) Masse de particules déposées ..................................................................................17 b) Surface couverte.......................................................................................................19 c) Evolution des propriétés optiques des verres : le flou.................................................21 d) Bilan sur la quantité de dépôt....................................................................................22

IV.3.1.2. Nature des particules déposées...........................................................................22 a) Microscopie Electronique Analytique en Balayage ..................................................22 b) Analyse de la composition chimique des particules déposées ................................28

IV.3.1.3. Contribution des différentes fractions analysées dans la masse de dépôt et dans la perte de transparence du verre....................................................................................30

a) Contribution à la masse de dépôt.............................................................................30 b) Contribution à la perte de transparence du verre....................................................31

IV.3.1.4. Evolution du dépôt au fil du temps ......................................................................32 IV.3.2. Verres non abrités.......................................................................................................33

IV.3.2.1. Quantité de dépôt ...............................................................................................33 IV.3.2.2. Analyse de la composition chimique des particules déposées ...........................37

IV.3.3. Conclusion..................................................................................................................37 IV.4. MESURES EN CONTINU DE CARBONE SUIE .........................................................................38

V. CONCLUSION.........................................................................................................................41 REFERENCES................................................................................................................................43 GLOSSAIRE .................................................................................................................................45 LISTE DES FIGURES.......................................................................................................................46 LISTE DES TABLEAUX....................................................................................................................47 ANNEXES....................................................................................................................................49


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I - CONTEXTE ET OBJECTIF DE L’ETUDE

Les impacts environnementaux générés par les activités aéroportuaires constituent, ces dernières années, une préoccupation grandissante, particulièrement en milieu urbain. Dans ce contexte, AIRPARIF a mené un large programme d’étude relatif à l’évaluation de la qualité de l’air dans le voisinage des plate-formes aéroportuaires franciliennes, Roissy-Charles de Gaulle et le Bourget en 2001 et 2002, puis Orly en 2003 [1] [2]. Ces différentes campagnes avaient permis de mettre en évidence une forte influence de l’agglomération sur les niveaux de pollution, à laquelle s’ajoutent localement des hétérogénéités en lien avec des sources d’émission locales importantes. Pour le dioxyde d’azote, il a ainsi été montré que l’impact ponctuel des activités aéroportuaires se traduisait par un surcroît de pollution dans les secteurs placés sous le vent des aéroports, jusqu’à une distance de quelques kilomètres dans le cas de Roissy-Charles de Gaulle.

La surveillance des zones aéroportuaires en Ile-de-France s’est poursuivie par une étude sur les dépôts de suies. Ces dépôts, causés par l’accumulation de fines particules sur les matériaux, représentent en effet une nuisance fréquemment évoquée par les riverains des aéroports. L’étude a consisté à comparer des échantillons de verre exposés à l’air sur des sites proches des aéroports, et des sites "témoins", afin de déterminer si les dépôts de suies sont plus importants dans les zones voisines des aéroports et si ce dépôt est de nature différente, et tenter d’identifier le cas échéant les sources qui en sont responsables. On a recherché en particulier la présence de carbone suie, principal traceur des activités anthropiques en lien avec le trafic (automobile ou aérien).

Cette étude a été menée en collaboration avec le Laboratoire Inter-Universitaire des

Systèmes Atmosphériques (LISA) et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (LSCE).

Le LISA mène depuis de nombreuses années des travaux de recherche sur les effets de la pollution atmosphérique sur le bâti, et plus particulièrement sur le verre. Depuis 1999, des échantillons de verre sont exposés au sommet de l’église Saint-Eustache dans le 1er arrondissement de Paris, point focal français du Programme International Coopératif « Matériaux » de la Commission Economique pour l’Europe des Nations Unies (PIC-Matériaux). Il s’agit d’un des programmes de coopération internationale mis en place dans le cadre de la Convention de Genève sur la pollution atmosphérique à longue distance et transfrontières. Le LISA travaille en étroite collaboration avec le groupe de recherche de Géochimie Troposphérique du LSCE, qui réalise notamment l’ensemble des analyses chimiques effectuées sur les verres.


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II - LE SOILING : NOTIONS INTRODUCTIVES

La salissure et le noircissement des matériaux ne sont pas des phénomènes nouveaux et sont révélateurs de l’activité humaine, notamment à travers les combustibles utilisés par l’homme. Ce phénomène est ainsi lié à l’utilisation du bois de l’Antiquité jusqu’au XIXème siècle, du charbon à partir de la révolution industrielle jusqu’à l’utilisation des dérivés pétroliers aujourd’hui [3] [4] [5].

Communément appelé "soiling", ce phénomène résulte du dépôt et de la rémanence de

particules atmosphériques ("poussières") à la surface des matériaux, à la fois sur les façades des immeubles et les objets mobiliers extérieurs. Il s’observe plus particulièrement dans des régions industrialisées et à forte concentration urbaine. De telles nuisances sont aussi souvent évoquées par les résidents des zones péri-aéroportuaires. Cependant, si les effets de ces phénomènes en zones urbaines sont bien avérés, l’évaluation quantitative d’une éventuelle contribution des activités aéroportuaires reste à faire.

On rappellera dans ce qui suit quelques définitions et généralités afin de mieux cerner la

problématique des retombées des polluants particulaires sur les biens mobiliers et immobiliers.

Le soiling est « une nuisance visuelle résultant du noircissement de surfaces exposées au dépôt des particules atmosphériques » [6] [7] [8]. Cette définition, très générale, englobe tout ce qui fait changer de couleur un substrat matériel depuis le simple dépôt de poussières non adhérentes jusqu’aux croûtes et plaques noires sulfatées, sans préjuger des mécanismes qui en sont à l’origine (dépôt par sédimentation, remobilisation…) et intervenant à des moments différents (cimentation secondaire par du gypse par exemple). Le soiling concerne tous les types de substrats (verre, pierre, métaux, plastiques…) et tous les états de surface (rugueux, lisses, chauds, froids, humides, secs, électrostatiques…) en relation avec les conditions environnementales climatiques et/ou météorologiques.

Jusqu’à ces dernières décennies, le soiling était majoritairement dû aux "cendres volantes"

[9] [10] [11], mais il est dorénavant induit majoritairement par le dépôt de "suies". Ce changement de nature des particules atmosphériques responsables du soiling est essentiellement dû au changement de nature des combustibles qui en sont à l'origine et à la modernisation et la plus stricte réglementation des installations de combustion [10] [11].

Les cendres volantes, de taille micronique ou pluri-micronique, sont émises par la

combustion du charbon et du fioul lourd. Celles qui entraînent un soiling sont noires, poreuses ou spongieuses, et de composition essentiellement carbonée et soufrée. Elles contiennent de plus des catalyseurs des réactions de sulfatation (Ni, V...) qui facilitent l'évolution rapide du soiling vers la croissance d'une croûte noire sulfatée (gypse, CaSO4, 2H2O) dont l'épaisseur peut atteindre le centimètre ou plus [12].

Les "suies", elles aussi de couleur noire, sont émises principalement par la combustion du

fioul léger (moteurs diesel, chauffages domestiques), de l'essence, du gaz naturel et du kérosène ou encore de la biomasse végétale. La suie individuelle mesure quelques dizaines de nanomètre (10-9 m) à l'émission mais elle ne reste pas longtemps isolée. Elle s'agrège à d'autres suies pour former des chapelets ou des amas dont la taille totale devient micronique ou pluri-micronique (10-6 m). La suie élémentaire est formée d'un cœur de carbone graphitique entouré d'une enveloppe de carbone organique composée de mélange complexe d’hydrocarbures imbrûlés, de divers composés organiques plus ou moins volatils, de soufre et de métaux si le combustible originel en contenait. L'évolution au cours du temps ("vieillissement") de ces particules entraîne des remodelages morphologiques et la formation d'un revêtement à leur surface qui assure éventuellement leur pérennité sur le substrat de dépôt [13].


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Cependant, le soiling ne se limite pas aux seuls dépôts de particules d’origine anthropique de combustion, telles que les cendres volantes et les suies. De nombreux autres types de particules contribuent à ce phénomène, comme : • des particules terrigènes (silicates, carbonates…) issues de l’érosion et de la remise en

suspension des sols, • des particules d’origine marine et/ou anthropique sous la forme de sels, (généralement

des sulfates, des nitrates, des carbonates, des chlorures… de calcium, de sodium, de potassium…, des oxydes ou hydroxydes métalliques),

• des particules anthropiques carbonées (débris liés par exemple à l’usure des pneumatiques des véhicules) ou métalliques (débris liés à l’usure des plaquettes de freins, des toitures d’immeubles, des gouttières …),

• des particules biogéniques (pollens, spores, débris végétaux, algues, lichens, champignons, bactéries, débris d’insectes…).

Cette liste n’est pas exhaustive mais elle révèle la multitude des espèces particulaires

émises dans notre atmosphère. Le mécanisme du soiling est complexe, car il fait intervenir à la fois les propriétés des

particules qui en sont responsables (taille, composition et réactivité physico-chimiques…) et celles du matériau sur lequel elles se déposent et demeurent (composition chimique et minéralogique, électrostaticité, hygroscopicité, porosité, rugosité, température...). L’étude du soiling suppose donc une bonne connaissance à la fois des particules atmosphériques (particules présentes dans l'air, particules déposées sur les matériaux), du matériau récepteur, et de leurs interactions.

Cependant, les lois qui régissent ce phénomène ne sont pas totalement élucidées et font

actuellement l'objet de recherches dans plusieurs laboratoires, notamment européens. Les études menées sur de nombreux types de matériaux naturels, comme la pierre, ou manufacturés comme les bétons, les briques, les métaux, les peintures ou les plastiques montrent que l’évolution du soiling est d'abord exponentielle puis proportionnelle à la racine carrée du temps [7] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20], c'est-à-dire qu'après une croissance initiale rapide (pendant quelques mois), le soiling s'amortit progressivement avec la durée d'exposition du matériau. Son accroissement devient alors moins visiblement perceptible.

Peu d’études se sont focalisées sur la salissure du verre et sa modélisation, en dépit de sa large utilisation dans la construction des édifices modernes et de ses propriétés particulières qui en font un bon support pour l’étude du soiling. Des études récentes menées au Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) ont permis de mettre en évidence, sur des verres abrités et non abrités, une concentration importante en nombre de particules carbonées (suies), associées à des sulfates et des nitrates [21] [22] [23] [24] [25]. En ce qui concerne la modélisation du soiling du verre, il a été montré que le phénomène du soiling présente une évolution exponentielle [26] [27]. Celles conduites récemment par le LISA démontrent que durant une première phase (jusqu’à 24 mois d’exposition en situation abritée), le phénomène est exponentiel et le soiling croît jusqu’à un maximum puis qu’au-delà, il approche la saturation [28] [29] [30] [31]. La première phase correspond à la captation des particules par des sites réactifs présents à la surface du verre et son recouvrement progressif consécutif. Durant la seconde phase, une surface nouvelle est créée : particules + verre. Le mécanisme de dépôt change ainsi par la modification de la nature physico -chimique et des propriétés de cette nouvelle surface, en particulier sa rugosité.

Enfin, il a été démontré qu’il existe sur les façades d’un bâtiment (en pierre, notamment) une accumulation différente des particules et par voie de conséquence un soiling différent, selon que les surfaces sont atteintes directement par la pluie battante ou ruisselante ou abritées de celle-ci : les premières sont généralement blanches, les secondes grises ou noires [32] [33] [34]. Il est par conséquent nécessaire de mener des expérimentations dans ces deux situations contrastées : à la pluie et l'abri de celle-ci. De telles observations s’appliquent également au verre moderne comme au verre ancien [35].


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III - DESCRIPTIF DE L’ETUDE L’objectif de cette étude est l'évaluation d'une nuisance, le soiling, défini précédemment,

en zone péri-aéroportuaire et sa comparaison avec la même nuisance en zones urbaine et rurale, afin de déterminer si elle est plus importante dans les zones voisines des aéroports.

III.1. CHOIX DES SITES DE MESURE Pour mener à bien cette étude, six sites expérimentaux ont été choisis, soit sur des stations de surveillance de la qualité de l’air du réseau AIRPARIF, soit sur des sites de mesure spécialement appareillés à cette occasion. Deux d’entre eux ont été instrumentés à proximité des grandes plate-formes aéroportuaires : - la station de mesure AIRPARIF située sur la commune de Gonesse (95), en périphérie des aéroports de Roissy-Charles de Gaulle et du Bourget. Le site de mesure est situé à environ 5 km de l’aéroport de Roissy, mais se situe sous l’axe de décollage des avions. - un site de mesure implanté pour la durée de l’étude sur la commune de Paray-Vieille-Poste (91), à proximité immédiate de l’aéroport d’Orly. Pour ces deux sites, il a été choisi de ne pas installer les dispositifs de mesure en bordure immédiate des pistes des aéroports, situées à l’écart des habitations, mais plutôt dans des zones résidentielles, afin que les mesures soient représentatives de la nuisance ressentie par les populations riveraines. Quatre stations du réseau AIRPARIF ont été instrumentées en tant que sites « témoins » : - Paris Les Halles (1er arrondissement de Paris), en tant que référ ence du cœur dense de l’agglomération, - Bobigny(93), située en proche couronne parisienne, - Issy-les-Moulineaux (92), caractérisant la très proche couronne ; ce site a été instrumenté à la demande du Conseil Général des Hauts-de-Seine, notamment en raison de la présence d’un héliport sur la commune, - un site rural en limite du massif forestier de Fontainebleau (77). Ces sites de mesure sont implantés de façon à caractériser l’ambiance dite « de fond » de la qualité de l’air selon les critères nationaux d’implantation des sites de mesure établis par l’ADEME et le Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable. Ils sont en particulier suffisamment éloignés des sources locales d’émission telles que les axes routiers et les parkings pour ne pas être directement influencées par celle-ci, afin d’être représentatifs d’un large secteur géographique. La figure 1 illustre la répartition géographique des six points de mesure.

Figure 1 : carte de la répartition géographique des sites d’étude

77

91

78

95

94

93 92


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III.2. DISPOSITIF DE MESURE

Afin de suivre et de comparer l’évolution du soiling, le verre à vitres a été choisi comme matériau témoin. Des éprouvettes de verre ont été exposées sur les sites d’étude durant un an, de juillet 2004 à fin juin 2005, les unes à l’action directe de la pluie, les autres à l'abri de celle-ci. Ces éprouvettes ont été prélevées après 3, 6, 9 et 12 mois d’exposition puis analysées en laboratoire afin de quantifier et caractériser la nature du dépôt en fonction des sites et des modes d’exposition. Une étude du soiling suppose également une bonne connaissance des particules atmosphériques qui en sont responsables. Des mesures d’aérosol ont donc été effectuées sur deux des sites de mesure (Paris Les Halles et Gonesse), afin de réaliser une analyse exhaustive de la composition chimique de l’aérosol. Les concentrations atmosphériques mesurées sur les stations du réseau AIRPARIF ou les sites spécialement appareillés ont également servi d’appui à cette étude. III.2.1. Les échantillons de verre

III.2.1.1. Choix du matériau et mise en oeuvre Afin de réduire le nombre de paramètres intervenant dans le phénomène, il était

nécessaire de choisir pour l’expérimentation un matériau-témoin chimiquement inerte, sans porosité ni rugosité notables, et d’électrostaticité et hygroscopicité réduites. On peut de cette façon considérer que le développement du soiling sur ce type de matériau ne dépend que des variations spatiales et temporelles des facteurs environnementaux tels que les polluants gazeux et particulaires, l’acidité de la pluie, de la température, de l’humidité relative de l’air, de la quantité de précipitation… Le verre à vitres de type Planilux, usiné par Saint-Gobain et utilisé pour l’ensemble du vitrage en France, présente ces caractéristiques. Ce verre présente également une composition bien normée (cf. annexe 1). De plus, son utilisation est universelle dans le domaine de la construction et des projets d’architecture et concerne par conséquent l’ensemble des habitants résidant en zones urbaines, périurbaines ou rurales. Les matières plastiques blanches réunissent beaucoup de ces avantages, mais ont une électrostaticité élevée et une évolution colorimétrique spontanée rapide qui rend l’étude de leur aptitude au soiling pour le moment trop complexe.

Afin de rendre compte du fait que l’on observe sur les façades des bâtiments des parties

claires, qui sont atteintes et nettoyées par la pluie, et des parties sombres qui sont abritées de celle-ci, des expérimentations ont été menées dans ces deux situations contrastées.

Sur chacun des sites, des échantillons de verre ont donc été installés : - les uns directement exposés à l’action directe de la pluie (sur un portoir incliné à 45°, face au Sud). - les autres à l'abri de celle-ci (fixé verticalement à un mur sous un auvent en aluminium naturellement ventilé, permettant ainsi une bonne circulation de l’air tout en protégeant les échantillons des pluies ou du ruissellement de celles-ci).


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Lorsque la configuration du site le permettait, les portoirs ont été installés sur le toit et les auvents sur les parois des bungalows et des locaux de mesure. Pour des raisons de sécurité, les échantillons n’ont pu être installés sur la station de mesure d’Issy-les-Moulineaux, implantée dans un jardin communal ouvert au public. Le toit-terrasse du Palais des Arts et des Congrès d’Issy-les-Moulineaux (PACI), situé dans la rue adjacente de la station, a servi de site d’exposition. Dans le cas du site de Paris Les Halles, les échantillons de verre ont été installés à 45 mètres de hauteur, au sommet de l’église Saint-Eustache (Figure 3a). Ce site, géré par le LISA depuis 1999, constitue le point focal français du Programme International Coopératif « Matériaux » de la Commission Economique pour l’Europe des Nations Unies. L’exposition des verres est commune avec celle menée dans le cadre d’un programme européen intitulé « Self Cleaning Glass ». L’objectif de cette étude consiste à étudier les propriétés photocatalytiques de verres autonettoyants et de comparer leur comportement avec celui du verre à vitres standard. Pour cette raison, les verres abrités ont été exposés dans des boîtes expérimentales en silice (Figure 3c), naturellement ventilées et laissant passer les rayonnements UVA solaires et non pas sous des auvents comme pour les autres sites d’exposition. La station de mesure AIRPARIF se situe quant à elle dans le jardin des Halles, au pied de l’église Saint-Eustache (Figure 3a).

Figure 2 : échantillons de verre exposés à la pluie (1a) ou abrités de celle-ci (1b)

1a 1b

Figure 3 : (a) station de surveillance de la qualité de l’airÀ,

site d’exposition au sommet de la tour nord de l’église Saint-EustacheÁ ;

(b) verres non abrités ; (c) verres abrités

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1

a

b

c


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Chaque portoir comporte 4 séries d’échantillons, retirées successivement pour analyse après 3, 6, 9 et 12 mois d’exposition, de façon à étudier l'évolution des dépôts en fonction du temps d’exposition et d'inclure diverses situations météorologiques.

Installation 1er retrait 2ème retrait 3ème retrait 4ème retrait Gonesse 28/06/04 30/09/04 12/01/05 30/03/05 29/06/05

Paray-Vieille-Poste 28/06/04 30/09/04 12/01/05 29/03/05 30/06/05

Issy-Les-Moulineaux 29/06/04 04/10/04 12/01/05 30/03/05 29/06/05

Bobigny 28/06/04 30/09/04 12/01/05 30/03/05 29/06/05 Paris Les Halles 03/06/04* 03/09/04 03/12/04 02/03/05 07/06/05

Fontainebleau 29/06/04 30/09/04 12/01/05 30/03/05 29/06/05 *En raison de contraintes logistiques l iées au programme européen, le site de Paris Les Halles a été relevé avec quelques semaines de différé par rapport aux autres échantillons. Le soiling étant un phénomène cumulatif en fonction du temps d’exposition, ce décalage ne pose pas de problème pour l’interprétation des résultats.

Chacune des 4 séries comporte 3 échantillons :

1 - deux grands échantillons de 10 x 10 x 0,2 cm sur lesquels sont réalisées les mesures de variation de masse, ainsi que, sur le premier, les mesures de variation des propriétés optiques, et sur le second, les analyses chimiques. 2 - un petit échantillon de 1,8 x 1,8 x 0,2 cm sur lequel sont réalisées les observations et les analyses par Microscopie Photonique et Microscopie Electronique Analytique en Balayage.

Tableau 1 : dates d’installation et de retrait des éprouvettes de verre sur les sites d’exposition

Face exposée

3 mois 6 mois 9 mois 12 mois grands échantillons

(pesées, mesures chimiques)

3 mois

6 mois

9 mois

12 mois

petits échantillons (microscopie à balayage)

(pesées, mesures optiques)

Figure 4 : schéma de disposition des échantillons de verre abrités sous les auvents

Petits échantillons Grands échantillons

Pesées, mesures optiques

Pesées, mesures chimiques

Figure 5 : les échantillons de verre sont fixés préalablement sur des plaques en aluminium puis sur les racks ou à l’intérieur des auvents


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III.2.1.2. Analyses Les analyses effectuées sur les échantillons de verre ont pour objectif de déterminer si les

sites localisés à proximité des aéroports présentent d’une part un dépôt plus important que les sites témoins, et d’autre part si ce dépôt est de nature différente, afin de tenter d’identifier le cas échéant les sources qui en sont responsables. On recherchera en particulier la présence de carbone suie, principal traceur des activités anthropiques en lien avec le trafic (automobile ou aérien).

Les échantillons ont été retirés successivement pour analyse après 3, 6, 9 et 12 mois

d’exposition, de façon à étudier l'évolution des dépôts au fil du temps. A chaque échéance, les mesures suivantes ont été réalisées :

• mesure des variations de masse des verres réalisée sur les grands échantillons afin d’évaluer la masse de particules déposées,

• mesure des changements des propriétés optiques des verres exposés (flou),

• caractérisation par Microscopie Photonique et par Microscopie Electronique

Analytique en Balayage (MEAB) des particules déposées sur la surface des verres (granulométrie, fréquence des espèces, nature chimique et minéralogique, origine géochimique supposée) et du pourcentage de surface couverte,

• mesure par thermocoulométrie, de la teneur en carbone organique et en carbone

suie déposés sur les verres, • mesure dans les eaux de rinçage de la surface des verres, des teneurs en différents

anions et cations organiques (oxalates, formates, acétates...) et inorganiques (sulfates, nitrates, chlorures...de Ca2+, Na+, Mg2+...), par chromatographie ionique.

Le protocole analytique est détaillé en annexe 3. Les mesures de masse, de paramètres optiques, ainsi que les observations et analyses par Microscopie Photonique et MEAB ont été réalisées par le Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA). Les analyses par thermocoulométrie et chromatographie ionique ont été réalisées par le laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE).

a) Masse de particules déposées

Les verres sont pesés à 3 reprises à l’aide d’une balance de précision. La masse retenue

correspond à la moyenne des trois pesées. Les variations de masse obtenues correspondent à la masse des particules déposées à la surface des échantillons. Les valeurs calculées, rapportées à la surface de l’échantillon, permettent d’accéder aux concentrations surfaciques, exprimées en µg/cm2.

b) Mesure des propriétés optiques (mesure du « flou »)

La mesure des paramètres optiques, notamment la perte de diffusion, plus communément appelée « flou », permet de caractériser la nuisance visuelle d’un matériau transparent comme le verre. La mesure du flou est réalisée avec un spectrophotomètre, selon le principe décrit en annexe 3.

Habituellement, les valeurs sont exprimées en pourcentage ou selon un facteur qui varie de

0 à 1. Ce paramètre est utilisé dans l’industrie verrière pour caractériser la «nuisance visuelle» : ainsi, toutes les valeurs supérieures à 1 % témoignent d’une gêne perceptible à l’œil nu ; la


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valeur de flou pour un verre float standard comme celui utilisé pour cette étude en sortie de production est d’environ 0,3 %.

c) Caractérisation des particules déposées par Microscopie Photonique et Microscopie

Electronique Analytique en Balayage

La caractérisation des particules déposées à la surface des verres est réalisée sur les petits échantillons par microscopie photonique d’une part et par microscopie électronique d’autre part.

ã Microscopie photonique Les verres sont observés par microscopie photonique à l’aide d’un stéréo microscope à un

grandissement de x 80 dans des conditions de réglage (brillance et contraste) identiques afin de pouvoir comparer les échantillons entre eux. Les surfaces ainsi traitées de 18 mm², sont relativement importantes et représentatives. On accède dans ces conditions uniquement aux particules de granulométrie supérieure au micromètre, caractérisées uniquement par leur taille et leur couleur sans préjuger (exceptionnellement pour les plus grosses) à cette échelle, de leur nature (origine, espèce chimique ou minéralogique). Les particules plus fines sont caractérisées par microscopie électronique.

Associé à un système de traitement d’images, le pourcentage de surface couverte du

verre par les particules peut être mesuré. On distingue pour cette mesure les particules noires, blanches et de couleur. Le pourcentage de surface couverte est défini par la relation suivante :

x100totale Surface

(Surface(%SC) couverte surface % )colorées blanches noires particules ++=

ã Microscopie Electronique Analytique en Balayage Afin de compléter les observations par microscopie photonique, les échantillons et les

dépôts à leur surface sont observés et analysés par MEAB. Cette technique a pour but de caractériser les particules selon leur granulométrie et morphologie, leur nature chimico-minéralogique, leur fréquence et leur origine supposée.

d) Caractérisation de la composition chimique des dépôts Afin de caractériser l’origine anthropique ou non du dépôt particulaire intervenant dans le

phénomène du soiling, deux grandes classes de composés chimiques sont analysés : les composés du carbone et les sels solubles. Ces analyses ont été réalisées selon le protocole d’analyse chimique récemment mis au point par le LSCE [36] [37] [38]. Le dépôt étant considéré comme homogène1, l’échantillon est découpé en différentes parties utilisées pour la mesure : i) du carbone suie ou « black carbon » (appelé aussi carbone élémentaire) noté BC; ii) du carbone total noté CT (somme du carbone suie et du carbone organique noté CO); iii) des sels solubles. La quatrième partie est conservée comme témoin.

1 L’homogénéité du dépôt a été testée dans des conditions similaires à l’étude. Pour des échantillons de surface supérieure à 6 cm2, le bruit qu’elle apporte a été jugé inférieur à 15% quel que soit le type d’analyse [36] [38].


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ã Dosage des teneurs en carbone par thermocoulométrie

Le carbone suie (ou « black carbon ») correspond au carbone graphitique amorphe. Il provient de toutes les combustions (combustion fossile ou de biomasse) et des débris de matériaux carbonés relargués par les activités humaines, comme les fragments de pneus. C’est sa couleur noire qui domine l’aérosol de pollution. Dans cette étude, c’est le principal traceur des activités anthropiques, en particulier du trafic automobile ou aérien. La teneur en carbone suie pourrait donc permettre de mettre en évidence une influence potentielle de l’activité aéroportuaire.

Le carbone organique a des origines plus diverses que le carbone suie. Il est constitué de l’ensemble des composés organiques adsorbés sur le carbone élémentaire. Il peut être d’origine biogénique ou anthropique.

La technique d’analyse est directement inspirée de la méthode LSCE pour les aérosols [39]

(cf. annexe 2, § 4.1). Elle se décompose en 2 étapes :

La première étape consiste en une précombustion de l’échantillon durant laquelle le carbone organique est évaporé sous forme de CO2. A l’issue de cette étape, l’échantillon ne contient plus que du carbone suie correspondant à la proportion de carbone contenu au niveau des suies en particulier. L’échantillon, débarrassé du carbone organique, est analysé par thermocoulométrie, afin de quantifier la concentration en carbone suie. Parallèlement, un second prélèvement est directement analysé par thermocoulométrie sans avoir subi de précombustion. Cette mesure permet de quantifier les teneurs en carbone total. La concentration en carbone organique (CO) est calculée par différence entre la concentration en carbone total et la concentration en carbone suie. Cependant, la méthode analytique par thermocoulométrie permet uniquement d’accéder à la mesure du carbone organique, et ne tient pas compte des atomes d’oxygène, d’hydrogène, de soufre, d’azote… pouvant être lié au carbone. Afin de pallier à cette déficience de masse, on multiplie généralement la valeur de CO obtenue par un coefficient de 1,4 dans le cas d’un aérosol « jeune » et par 1,6 dans le cas d’un aérosol ayant subi une oxydation suite à son vieillissement dans l’atmosphère, ce qui est le cas des particules organiques déposées sur les verres exposés. On parle alors de Matière Organique Particulaire (MOP).

ã Analyse des ions solubles par chromatographie ionique

Les ions solubles peuvent être d’origine naturelle (sels de mer) ou anthropique. Certains

ions, comme les nitrates et le sulfates, sont des espèces secondaires produites par des réactions chimiques à partir de précurseurs gazeux acides (SO2 et HNO3 notamment)

Les espèces solubles sont extraites des éprouvettes de verre par immersion dans de l’eau

ultra-pure. La solution de rinçage est ensuite analysée par chromatographie ionique haute performance. Ces analyses permettent la mesure des teneurs en différents ions organiques (oxalates, formates, acétates…) et inorganiques (sulfates (SO42-), nitrates (NO3-), chlorures (Cl-), calcium (Ca2+), sodium (Na+), magnésium (Mg2+)).

ã Calcul de la fraction insoluble

La fraction insoluble est constituée principalement de particules terrigènes générées par l’érosion du sol, telles que du quartz, des argiles, des feldspaths ainsi que des particules métalliques. La concentration de la fraction insoluble n’est pas mesurée, elle est déduite, par le calcul, des autres espèces et de la masse pesée (détail dans le protocole analytique en annexe 3). Par


11

conséquent, l’incertitude sur cette valeur peut être importante, notamment lorsque la masse de dépôt est très faible.

e) Récapitulatif

Un récapitulatif des paramètres mesurés est présenté dans le tableau 2 ci-dessous.

Détermination de la quantité de dépôt Masse (µg.cm -2) Surface couverte (%) Mesure optique : Flou (%)

Détermination de la composition chimique du dépôt (mesures chimiques)

Ions solubles (µg.cm -2) Carbone suie (BC) (µg.cm -2) Matière organique particulaire (MOP) = 1.6 X CO (µg.cm -2) Fraction insoluble (µg.cm -2)

III.2.2. Les mesures atmosphériques

III.2.2.1. Mesures automatiques de polluants atmosphériques

Afin de caractériser les concentrations atmosphériques pendant la durée d’exposition des verres, les stations de mesure AIRPARIF de Paris 1er Les Halles, Bobigny, Issy-les-Moulineaux et Gonesse (dont l’ouverture a coïncidé avec le démarrage de l’étude) ont servi d’appui. Les paramètres mesurés sont résumés dans le tableau 3 page suivante. Le dispositif de mesure habituel de ces stations a été renforcé par l’installation d’analyseurs de particules PM2,5 à Issy-les-Moulineaux et Fontainebleau pour la durée de l’étude. Enfin, un site de mesure provisoire a été installé sur la commune de Paray-Vieille-Poste, située en périphérie de l’aéroport d’Orly.

III.2.2.2. Prélèvements d’aérosol

En parallèle, des prélèvements d’aérosols ont été effectués sur les sites de Gonesse et Saint-Eustache pour une caractérisation exhaustive de la composition chimique de l’aérosol (« fermeture chimique » comprenant la masse de l’aérosol et les concentrations en masse de carbone organique, carbone suie, ions majeurs et acides organiques solubles). Cette caractérisation des particules fines (< 2,5 µm) et grosses (> 2,5 µm) a nécessité 3 lignes de prélèvements. Initialement prévus sur une base mensuelle, ces prélèvements ont rapidement été bimensuels à Saint-Eustache et hebdomadaires à Gonesse, pour plus de représentativité. Les changements de porte-filtres ont été assurés par le LSCE sur le site de Saint-Eustache et par AIRPARIF à Gonesse. Les substrats utilisés sont des filtres en fibre de quartz de 47 mm de diamètre pour les analyses de carbone et des membranes Nuclépore® de porosité 0,4 et 8 µm pour les autres analyses et les pesées.

Les prélèvements d’aérosols ont été effectués de septembre 2004 à septembre 2005. Ils ont été analysés en suivant le même protocole que pour les verres (cf. annexe 3). Leur masse a été obtenue par pesée des filtres avant et après conditionnement de 48 heures dans un dessiccateur. La masse de l’aérosol ainsi obtenue est celle de l’aérosol sec.

Tableau 2 : récapitulatif des paramètres mesurés


12

III.2.2.3. Mesures en continu de carbone suie

En parallèle, le LSCE a souhaité effectuer des mesures en continu de carbone suie (ou « black carbon » BC) sur le site de Gonesse, au moyen d’un aethalomètre. Cet appareil, qui mesure en temps quasi-réel les particules de carbone suie, permet de mieux cerner les sources anthropiques. Le principe de mesure consiste à prélever l’aérosol sur un filtre de quartz, à illuminer le filtre chargé de particules et à mesurer l’atténuation de la lumière transmise. Elle est alors convertie en masse de BC, l’atténuation étant principalement due au carbone suie.

Les mesures ont été effectuées sur une période d’un an, entre août 2004 et septembre 2005, et de façon continue, à l’exception de quelques interruptions inhérentes à tout appareil de mesure automatique de terrain.

Mesures AIRPARIF Prélèvements LSCE

Site de mesure PM2.5, PM10

NO, NO2 O3 CO SO2 Prélèvements

d'aérosols Mesures BC

automatiques Gonesse X X X X X X X

Paray-Vieille-Poste PM10 uniquement

X X X

Issy-Les-Moulineaux X X X Bobigny X X

Paris Les Halles X X X X X Fontainebleau X X X X

Tableau 3 : récapitulatif des polluants atmosphériques mesurés en fonction des sites


13

IV - RESULTATS

IV.1. DONNEES METEOROLOGIQUES

La période d’exposition des verres, de juillet 2004 à juin 2005, se caractérise par des conditions météorologiques moyennes, et globalement favorables à la dispersion des polluants. L’été 2004 a en effet connu un ensoleillement relativement faible, des températures peu élevées pour la saison, et aucun épisode caniculaire. Le mois d’août, traditionnellement le plus chaud de l’été, a été nuageux, accompagné de fréquents passages orageux et pluvieux. Seuls la période allant de fin juillet à début août et le mois de septembre, ont connu des situations durables de temps ensoleillé, chaud et peu venteux. L’hiver 2004/2005 n’a pas connu de situations anticycloniques ensoleillées et peu venteuses, propices à la stagnation des polluants au niveau du sol. En revanche, on a relevé quelques épisodes orageux, notamment en octobre et décembre, ayant entraîné des chutes d’échantillons, sur certains sites comme Gonesse, situé sur un plateau très exposé au vent, rendant impossibles une partie des analyses. On peut également noter que quelques épisodes neigeux ont eu lieu en janvier et février 2005. La période d’exposition s’est néanmoins achevée sur un épisode de chaleur durable au cours de la deuxième quinzaine de juin 2005, accompagné de peu de vent.

En terme de précipitations, à l’exception des mois d’août et octobre 2004, qui ont été

pluvieux, la période d’étude est globalement déficitaire en pluie par rapport aux normales sur l’ensemble de l’Ile-de-France. La figure 6 illustre à titre d’exemple les quantités de précipitations relevées sur la station Météo-France de Paris-Montsouris. Sur la période globale, on y enregistre 530 mm de pluie, ce qui est très inférieur à la moyenne annuelle calculée sur la base des 30 dernières années, qui se situe autour de 650 mm.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

7/04 8/04 9/04 10/04 11/04 12/04 1/05 2/05 3/05 4/05 5/05 6/05

Qua

ntit

é d

e p

réc

ipita

tion (

mm

)

Figure 6 : quantités de précipitations relevées à la station Météo-France de Paris-Montsouris de juillet 2004 à juin 2005 en comparaison aux normales trentenaires

Cumul juil à sept

Cumul oct à déc

Cumul janv à mars

Cumul avr à juin

0

20

40

60

Qua

ntité

de

pré

cip

itatio

n (m

m)

Période d’exposition

Normales 1971/2000


14

Sur la base des données Météo-France des stations les plus proches des sites de mesure, on n’enregistre pas de différences notables entre les différents sites d’exposition, comme l’illustre la figure 7.

Globalement, les surfaces des verres ont donc été exposées à des conditions

météorologiques générales sensiblement équivalentes. Seules quelques spécificités liées aux configurations particulières des sites, situés plus ou moins en hauteur et dans des endroits plus ou moins exposés au vent, ne peuvent être exclues.

IV.2. DONNEES DE POLLUTION ATMOSPHERIQUE IV.2.1. Mesures du réseau AIRPARIF

Compte-tenu des conditions météorologiques décrites ci -dessus, la fréquence des épisodes de pollution a été moyenne au cours de la période d’exposition. Ces épisodes n’ont concerné que l’ozone, pendant les périodes estivales. Au cours de l’été 2004, seule la période allant de fin juillet à début août a connu une situation durable de temps ensoleillé, chaud et peu venteux, conduisant à 6 jours de dépassements consécutifs du seuil d’information en ozone, et une journée isolée le 4 septembre en zone rurale. L’étude s’est achevée fin juin 2005 avec un épisode de 7 jours de dépassements consécutifs, résultant de l’épisode de chaleur de la dernière quinzaine de juin.

Les concentrations moyennes enregistrées au cours de l’année d’étude se situent dans les tendances observées ces dernières années. Les concentrations annuelles d’oxydes d’azote montrent globalement une décroissance des niveaux en s’éloignant de l’agglomération parisienne, comme l’illustre la figure 8 page suivante. Ainsi, les concentrations les plus élevées sont enregistrées sur les sites d’Issy-les-Moulineaux et Bobigny, suivis de Gonesse et Paray-Vieille-Poste. Enfin, la station rurale de Fontainebleau présente des niveaux sensiblement plus faibles, du fait d’une densité d’émissions moindre. Les niveaux de particules sont plus homogènes sur l’agglomération, du fait d’une plus grande complexité de sources d’émission, les niveaux les plus faibles étant néanmoins également enregistrés en zone rurale. Le site d’étude de Paray-Vieille-Poste présente donc des niveaux moyens cohérents avec sa situation par rapport à l’agglomération. Les résultats moyens pour chacun des trimestres d’exposition sont disponibles en annexe 5.

0

100

200

300

400

500

600

Qua

ntité

de

pré

cip

itatio

n (m

m)

Cumul3 mois

Cumul6 mois

Cumul9 mois

Cumul12 mois

Roissy OrlyMontsouris Nemours

Figure 7 : quantités de précipitation et températures moyennes enregistrées sur les stations Météo-France situées à proximité des sites d’étude de juillet 2004 à juin 2005

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Tem

pé

ratu

re m

oye

nne

(°C

)

3 mois 6 mois 9 mois 12 mois

Roissy OrlyMontsouris Nemours


15

Une étude approfondie de la qualité de l’air dans le secteur de la plate-forme d’Orly avait montré un impact de l’aéroport sur les concentrations moyennes horaires mesurées à Paray-Vieille-Poste lorsque le vent venait de la plate-forme [2]. Ces résultats sont confirmés sur les mesures effectuées au cours de cette étude. La figure 9 ci-dessous illustre les concentrations moyennes horaires en fonction du secteur de vent pour le monoxyde d’azote. Les niveaux moyens horaires montrent nettement l’influence des principaux axes routiers : l’A6 au Nord-Ouest et la RN7 à l’Est et au Sud-Est, mais il apparaît également des niveaux plus élevés lorsque le vent vient du Nord, où se trouve la plate-forme aéroportuaire. La comparaison de ces niveaux avec ceux du centre de Paris permet de mettre en évidence un surplus de pollution par vent de secteur Nord, vraisemblablement induit par la plate-forme aéroportuaire.

Sur le site de Gonesse, l’influence de l’aéroport de Roissy est moins nette du fait d’une distance à l’aéroport plus importante et d’une forte densité d’émission dans ce secteur, en lien notamment avec l’autoroute A1. Néanmoins, le site est situé sous l’axe de décollage des avions, et est donc susceptible de subir des dépôts en provenance des avions.

Figure 8 : concentrations m oyennes en oxydes d’azote et particules mesurées sur les sites d’étude du 28 juin 2004 au 28 juin 2005

0

10

20

30

40

50

60

70

µg/m

3

Fontainebleau Gonesse Paray-Vieille-Poste

Bobigny Issy-les-Moulineaux

Paris Les Halles

NOxNO2PM10PM2.5

0

5

10

15

20

25

Figure 9 : niveaux moyens de monoxyde d’azote (moyennes horaires) sur le site de Paray-Vieille-Poste en fonction du secteur de vent du 9 juillet 2004 au 30 juin 2005

Paray-Vieille-Poste

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

Provenance des vents


16

IV.2.2. Mesures d’aérosols

Afin de bien connaître les particules atmosphériques responsables du dépôt, des prélèvements d’aérosol ont été effectués sur les sites de Paris Les Halles et Gonesse pour une caractérisation chimique exhaustive de l’aérosol atmosphérique.

Le terme aérosol désigne la suspension, dans un milieu gazeux, de particules solides et/ou liquides, présentant une vitesse de chute négligeable. Les aérosols sont des constituants majeurs de l’atmosphère au même titre que les polluants gazeux. La variété de leurs sources d’émission et de leurs processus de formation conduisent à une grande diversité en taille et en composition chimique, qui en font un des constituants les plus complexes de l’atmosphère. On distingue ainsi : - les aérosols primaires, émis directement dans l’atmosphère à partir de sources naturelles ou anthropiques. Les principales sources naturelles sont l’érosion et la remise en suspension des poussières du sol, les poussières volcaniques, les feux de biomasse et la production de sels marins sous l’action du vent. Les sources anthropiques sont principalement les rejets industriels, les combustions (industries, chauffage…) et le trafic routier et aérien. - les aérosols secondaires, qui se forment par réaction chimique à partir des polluants gazeux de l’atmosphère.

La caractérisation chimique a porté sur la fraction fine, c’est-à-dire inférieure à 2.5 µm, et la fraction grossière (comprise entre 2,5 et 10 µm). Les analyses montrent un aérosol de pollution très semblable sur les deux sites. La distinction fine/grossière permet, par les analyses chimiques, de mettre clairement en évidence des apports différents dans les deux fractions de l’aérosol. La fraction fine est dominée par les particules carbonées (Matière Organique Particulaire (MOP) en vert, et carbone suie (BC) en noir sur les figures 10 et 11 ci-dessous), alors que la fraction grossière est dominée par les poussières minérales.

Figure 10 : évolution temporelle de la composition chimique de l’aérosol sur le site de Paris Les Halles

Co

nc

en

tra

tion

(µg

/m2 )

Co

nc

en

tra

tion

(µg

/m2 )

10/04 11/04 12/04 01/05 02/05 03/05 04/05 06/05 05/05 07/05 08/05 09/05 10/04 11/04 12/04 01/05 02/05 03/05 04/05 06/05 05/05 07/05 08/05 09/05

Fraction fine Fraction grossière

Autres ions Nitrates Sulfates BC Poussières minérales Ammonium MOP

Fraction fine Fraction coarse

Figure 11 : évolution temporelle de la composition chimique de l’aérosol sur le site de Gonesse

Co

nc

en

tra

tion

(µg

/m2 )

Co

nc

en

tra

tion

(µg

/m2 )

10/04 11/04 12/04 01/05 02/05 03/05 04/05 06/05 05/05 07/05 08/05 09/05 10/04 11/04 12/04 01/05 02/05 03/05 04/05 06/05 05/05 07/05 08/05 09/05

Autres ions Nitrates Sulfates BC Poussières minérales Ammonium MOP


17

Comme l’indique le tableau 4 ci-dessous, les particules fines sont de même abondance en masse que les plus grosses, et remarquablement identiques sur les 2 sites de mesure. Seules les fractions grossières diffèrent, essentiellement par les poussières minérales presque 2 fois plus abondantes à Paris Les Halles. Ceci est probablement lié au site même qui recueille les poussières d’érosion de l’église. La présence des poussières minérales basiques pourrait également expliquer la plus grande abondance dans le mode grossier de sulfates, nitrates et MOP, espèces secondaires formées par condensation d’espèces gazeuses acides (SO2, HNO3…).

GONESSE PARIS LES HALLES PM2.5 (fine) 13.72 15.31

poussière minérale 0.72 0.77 MOP 6.25 6.75

BC (carbone suie) 1.29 1.43 sulfate 2.38 2.70 nitrate 1.61 1.95

ammonium 1.14 1.30 autres ions 0.33 0.41

PM10 - PM2.5 (grossière) 11.38 16.33 poussière minérale 5.33 8.33

MOP 2.30 2.69 BC (carbone suie) 0.34 0.16

sulfate 0.79 1.12 nitrate 1.46 2.16

ammonium 0.08 0.12 autres ions 1.08 1.76

IV.3. ANALYSES DES VERRES

Les échantillons de verre ont été retirés successivement pour analyse après 3, 6, 9 et 12 mois

d’exposition, de façon à étudier l'évolution des dépôts au fil du temps. Les analyses effectuées sur les échantillons de verre ont pour objectif de déterminer si les sites situés en zone péri-aéroportuaire présentent un dépôt plus important que les sites témoins, et si ce dépôt est de nature différente, afin de tenter d’identifier le cas échéant les sources qui en sont responsables. IV.3.1 Verres abrités

Les verres abrités permettent d’étudier l’évolution du dépôt lorsque les verres ne sont pas soumis aux intempéries, et en particulier aux précipitations.

IV.3.1.1. Quantité de dépôt La quantité de dépôt est évaluée par les mesures de masse, l’estimation du pourcentage

de surface couverte, et enfin la mesure des propriétés optiques. a) Masse de particules déposées Les expériences menées précédemment sur des verres chimiquement identiques à ceux

utilisés dans cette expérience montrent que dans ce mode d’exposition abrité des

Tableau 4 : concentrations moyennes annuelles (µg/m 3) des différentes fractions de l’aérosol sur les sites de Gonesse et Paris Les Halles


18

intempéries, la masse du dépôt augmente avec le temps d’exposition [22] [25]. La figure 12 ci-dessous illustre l’évolution de la masse de dépôt mesurée lors d’une campagne d’exposition menée par le LISA durant une année (2000) au sommet de l’église Saint-Eustache (site de Paris Les Halles), en comparaison de quelques sites de la présente étude. Bien que les conditions environnementales et météorologiques soient différentes de celles de 2004-2005, l’évolution de la masse à Paris Les Halles en 2000 est tout à fait comparable à celle obtenue dans le cas de Paray-Vieille-Poste, par exemple.

En revanche, certains échantillons relevés au cours de notre étude font apparaître des

résultats inattendus. Tout d’abord, le site de Paris Les Halles présente une variation de masse extrêmement faible, voire décroissante à partir du 3ème mois d’exposition. Ces résultats montrent donc qu’il existe un biais évident dans l’expérience qui a été menée en 2004-2005 sur le site des Halles. Or, comme il a été décrit plus haut, les verres ont été exposés sous des auvents, excepté à Paris Les Halles où ils ont été placés dans une boîte en verre transparente aux UVA. Les résultats obtenus laissent supposer que cette boîte ne permet pas d’assurer une ventilation satisfaisante. Les sites de Gonesse et Issy-les-Moulineaux montrent également des résultats inattendus au 12ème mois, où on enregistre une perte de masse, qui ne pourrait s’expliquer que par des conditions météorologiques très particulières, telles que des vents forts et tourbillonnants, capables d’arracher les particules déposées. Au cours du dernier trimestre d’exposition (avril à juin 2005), Météo-France a enregistré le 23 juin 2005 le passage d’une ligne orageuse sur l’Ile-de-France, accompagnée de pluies importantes. Il est probable que les verres destinés à une exposition de 12 mois, placés en bordure d’auvent, aient subi les effets inattendus de cet orage.

29

42

70

18

29

43

3334

47

67

38

12

4 5 7

19

0

20

40

60

80

3 mois 6 mois 9 mois 12 moisDurée d'exposition

M/S

(µg

/cm

2)

Paray-Vieille-Poste Issy-les-Moulineaux

Gonesse Paris Les Halles

Figure 12 : évolution de la masse de dépôt en fonction de la durée d’exposition sur les verres abrités à Gonesse, Issy-les-Moulineaux, Paray-Vieille-Poste et Paris-Les Halles en comparaison de celle obtenue

avec le même type de verre à Paris Les Halles en 2000

Perte de masse au 12ème mois à Gonesse et Issy-les-Moulineaux

Prise en masse très faible à Paris Les Halles

2 2

22

64

0

20

40

60

80

1 mois 2 mois 6 mois 12 moisDurée d'exposition

M/S

(µg

/cm

2 )

Paris Les Halles 2000


19

Afin de s’affranchir de ces anomalies, la discussion concernant la comparaison des dépôts entre les différents sites porte essentiellement sur les résultats obtenus jusqu’au 9ème mois d’exposition. La figure 13 ci-dessous illustre les masses de dépôt pesées sur les verres exposés à l’abri. L’ensemble des résultats des pesées est disponible en annexe 5. Au 3ème mois d’expérience, le site de Gonesse présente la masse de particules déposées la plus importante, presque 2 fois plus importante que Paray-Vieille-Poste, Bobigny et Issy-les-Moulineaux. Le site de Fontainebleau montre une masse très inférieure. Au terme du 9ème mois d’exposition, les tendances suivantes se dégagent : - on relève sur Paray-Vieille-Poste et Issy-les-Moulineaux une masse de dépôt équivalente, d’environ 40 µg/cm2. A titre de comparaison, la masse de dépôt suit sur ces deux sites une évolution comparable à celle enregistrée par le LISA en 2000 sur le site de Paris Les Halles. Ces valeurs sont également en accord avec celles mesurées sur le même type de verre sur d’autres sites en France et en Europe [28][30]. - les sites de Gonesse et Bobigny présentent une masse de dépôt d’environ 60 µg/cm2, soit près de 50 % plus importante. - enfin, le site de Fontainebleau enregistre toujours une masse de dépôt très faible, de 4 µg/cm2.

b) Surface couverte Les microphotographies des verres, obtenues par microscopie photonique à de faibles

grandissements, permettent de visualiser, en fonction de la durée et des conditions d’exposition des verres, abrités ou non, les phénomènes décrits ci-dessus. On observe ainsi que la quantité de particules déposées à la surface des verres augmente au cours du temps lorsque les verres sont protégés de la pluie. La figure 14 page suivante représente à titre d’exemple les microphotographies des échantillons exposés à l’abri sur le site de Paray-Vieille-Poste. Les autres microphotographies sont reportées en annexe 6.

Figure 13 : évolution de la masse de dépôt sur les verres abrités en fonction de la durée d’exposition

3 2 4

29

42

70

29

4345

62

92

34

47

67

1719

nr

1819

nr0

20

40

60

80

100


Durée d'exposition

M/S

(µg

/cm

2)

Fontainebleau

Paray-Vieille-Poste

Issy-les-Moulineaux

Bobigny

Gonesse

nr = non représentatif


20

Le traitement de ces images permet d’estimer le pourcentage de surface couverte par les

particules de granulométrie supérieure au micromètre. La figure 15 ci-dessous illustre l’évolution de ce paramètre en fonction de la durée d’exposition.

Après 6 mois d’exposition, les sites de Gonesse et Paray-Vieille-Poste présentent une

évolution comparable en terme de surface couverte (20 %), de même que Issy-les-Moulineaux et Bobigny, un peu plus faibles (15 %), enfin suivis de Fontainebleau (7 %). Puis les tendances se modifient légèrement.

Figure 14 : microphotographies des verres exposés à l’abri sur le site de Paray-Vieille-Poste

3 mois

9 mois 12 mois

6 mois

Figure 15 : évolution de la surface couverte sur les verres abrités en fonction de la durée

15.0

22.3

9.3

21.7

9.5

29.8

7.76.6

15.214.8

8.5

16.4

14.0

nr

19.4

8.5

20.9

24.1

20.4

nr0

5

10

15

20

25

30


Durée d'exposition

Surf

ac

e C

ouv

ert

e (

%)

Fontainebleau Bobigny

Issy-Les-Moulineaux Paray-Vieille-Poste

Gonesse



21

Après 9 mois d’exposition, les sites d’Issy-les-Moulineaux et Paray-Vieille-Poste présentent, comme pour les mesures de masse, des pourcentages de surface couverte similaires (environ 20 %), mais plus faibles que Gonesse (30 %). La surface des verres est légèrement moins couverte à Bobigny, avec 16 %, valeur très proche de Fontainebleau. Le site rural, bien que toujours le plus faible, présente donc un écart par rapport aux autres sites beaucoup moins important sur ce paramètre que sur la masse de dépôt.

c) Evolution des propriétés optiques des verres : le flou

Comme il a été décrit précédemment, la mesure des paramètres optiques et notamment

la perte de diffusion, plus communément appelée « flou », permet de caractériser la nuisance visuelle d’un matériau transparent comme le verre. Cette mesure, relativement simple à réaliser, répond à des perceptions macroscopiques concernant le degré de salissure d’un matériau. Les résultats obtenus sur les verres exposés au cours de cette expérience sont présentés sur la figure 16 ci-dessous. Les valeurs sont reportées dans l’annexe 9.

Le flou a été mesuré dans un premier temps sur les verres au démarrage de l’étude : la

valeur moyenne de ce paramètre optique avant exposition est de 0,24 %.

Les verres abrités de la pluie montrent après 3 mois d’exposition une altération importante

de leurs propriétés optiques et notamment celle du flou. La valeur de ce paramètre se situe aux alentours de 3 % pour l’ensemble des verres (au lieu de 0,24 % au début de l’expérimentation) excepté pour les verres exposés à Fontainebleau pour lesquels la valeur du flou mesuré est environ 2 fois moins importante. Même si cette augmentation est moins importante que pour les autres verres, la mesure effectuée sur les verres exposés à Fontainebleau témoigne néanmoins d’une salissure visuellement non négligeable. L’augmentation du flou persiste tout au long de l’expérience. Après 9 mois d’exposition, on obtient une tendance assez similaire à celle du pourcentage de surface couverte, avec néanmoins un site de Fontainebleau sensiblement plus faible. Gonesse apparaît une fois de plus comme le site le plus chargé.

2.42.8

4.44.5

2.8

5.1

6.4

8.8

6.0

9.0

1.6

5.4

2.9

nr

7.6

5.45.4

2.7

3.6

nr0

2

4

6

8

10


Durée d'exposition

Flo

u (

%)

Fontainebleau Issy-les-MoulineauxBobigny Paray-Vieille-PosteGonesse

Figure 16 : évolution du flou sur les verres abrités en fonction de la durée d’exposition

Seuil de gêne perceptible à l’œil nu



22

A titre de comparaison, la valeur du flou mesurée sur les verres exposés à Paris Les Halles en 2000 atteignait 7 % après 12 mois d’exposition, valeur très comparable au résultat obtenu à Bobigny et Paray-Vieille-Poste au terme de notre étude.

La quantité de dépôt mesurée sur les différents sites présente donc globalement un comportement cohérent avec celui observé sur les polluants gazeux habituellement mesurés, à savoir une décroissance des niveaux avec l’éloignement par rapport à l’agglomération parisienne (cf paragraphe IV.2.1.). Seul le site de Gonesse se distingue. Ainsi, si la quantité de particules déposées sur les verres semble globalement refléter une influence généralisée de la pollution urbaine francilienne, le site de Gonesse présente une quantité de dépôt importante au regard de sa situation par rapport à l’agglomération, sans que l’on puisse la relier à ce stade à l’activité de la plate-forme aéroportuaire, de nombreuses autres sources existant dans ce secteur. Le site de Paray-Vieille-Poste ne fait apparaître aucun surcroît de dépôt par rapport aux autres sites urbains.

d) Bilan sur la quantité de dépôt

On relève donc sur l’ensemble des sites de mesure une salissure perceptible, et ce dès 3 mois d’exposition.

En terme de hiérarchie entre les sites, la quantité de particules déposées à la surface des

verres est sensiblement équivalente sur les sites urbains de la petite couronne (Issy-les-Moulineaux, Paray-Vieille-Poste et Bobigny) et similaire aux valeurs mesurées au cours d’une précédente étude réalisée par le LISA en 2000 à Paris Les Halles. La masse de dépôt est néanmoins plus élevée sur les verres de Bobigny, mais pas les autres paramètres mesurés, ce qui laisse supposer la présence de particules lourdes, mais peu couvrantes, donc plutôt de petite taille ou peu nombreuses.

Les verres exposés en zone rurale à Fontainebleau présentent une quantité de dépôt sensiblement moins importante que les autres sites de mesure, mais témoignent néanmoins d’une salissure visuellement non négligeable.

En revanche, le site de Gonesse présente sur l’ensemble des paramètres mesurés un dépôt plus important, sans que l’on puisse le relier à ce stade à la présence de la plate-forme aéroportuaire. Pour tenter de déterminer l’origine de ce dépôt, et éventuellement de le relier à une source d’émission, l’étude de la nature des particules déposées, et en particulier l’analyse de la composition chimique du dépôt a été menée.

IV.3.1.2. Nature des particules déposées a) Microscopie Electronique Analytique en Balayage Les résultats précédents ne laissent en rien préjuger de la nature, du nombre et de l’origine

des particules déposées à la surface des verres. Les observations et les analyses réalisées par MEAB permettent d’apporter des informations complémentaires.

Ces observations ont consisté essentiellement à repérer les formes les plus fréquentes et à

estimer l’abondance des différentes particules sur les verres abrités des pluies. En fonction de leur morphologie et de leur composition chimique élémentaire, les particules ont pu être classées dans différentes catégories. Elles sont présentes sur les différents sites étudiés mais avec des fréquences variables. Cependant, les observations au microscope n’ont pas pour objet de réaliser un comptage exhaustif des particules présentes. Elles permettent de dégager des tendances générales et de caractériser la prédominance ou l’absence éventuelle de certaines classes de particules. La composition chimique des différents dépôts sera déterminée par les analyses chimiques.


23

Parmi les particules de granulométrie supérieure au micromètre, on distingue :

• des particules terrigènes , provenant de l’érosion ou de la remise en suspension des sols : le quartz (SiO2), et les argiles (silico-aluminates) prédominent par rapport aux oxydes ou d’hydroxydes de fer par exemple. Elles sont présentes sur l’ensemble des sites, excepté à Fontainebleau. Ce phénomène peut être lié au fait que ce site de mesure est situé dans une clairière (prairie naturelle), et que les abords immédiats sont peu fréquentés par les piétons et les véhicules, ce qui limite la remise en suspension de particules.

• des débris métalliques riches en titane, en fer, en cuivre, en plomb, ou en zinc provenant de l’érosion de structures métalliques (toitures, gouttières), de peintures de façades, de l’usure des plaquettes de freins… présents en zones urbaines et périurbaines,

• des particules biogéniques composées majoritairement de carbone, et présentant des

morphologies structurées. Ce sont des spores et des pollens ainsi que des développements de micro-organismes tels que des mousses ou des champignons. Ces objets sont particulièrement abondants sur les verres exposés sur le site rural de Fontainebleau,

Figure 17 : micro et nano-cristallisations gypseuses et particules terrigènes (Gonesse – 9 mois)

Fontainebleau - 12 mois

Issy-les-Moulineaux - 9 mois Paray-Vieille-Poste - 3 mois

Bobigny - 6 mois

Figure 18 : particules biogéniques


24

• des sels, pour la plupart d’origine anthropique, de composition chimique élémentaire simple ou très complexe.

Les sels les plus communément rencontrés et aisément identifiables sont :

- des sulfates majoritairement sous forme de cristallisations gypseuses. Le gypse est un sulfate de calcium qui cristallise le plus souvent sous la forme de fines aiguilles ou de micro roses des sables. La granulométrie de ces cristaux peut varier de quelques nm à quelques µm.

- d’autres sulfates, comme les sulfates de sodium, principalement sous la forme de thénardite (Na2SO4) ou de mirabilite (Na2SO4, 2H2O). Leur morphologie est moins affirmée mais leur granulométrie est généralement supérieure au µm,

- du chlorure de sodium (NaCl), plus rare, qui se présente sous la forme de petits cubes de quelques nm à quelques µm d’arêtes,

Figure 19 : cristallisations de gypse

(Paris Les Halles - 6 mois) (Bobigny - 12 mois)

(Issy-les-Moulineaux - 9 mois)

(Bobigny - 12 mois)

Cristal de thénardite ou de mirabilite, particules biogéniques et fines cristallisations de gypse (Gonesse - 12 mois)

Cristal de thénardite ou mirabilite (Paray-Vieille-Poste - 6 mois)

Figure 20 : cristal de thénardite ou mirabilite


25

- des sulfates d’ammonium et/ou des nitrates d’ammonium probables (l’azote est un élément difficile à mettre en évidence par microscopie electronique analytique).

Ces sels peuvent aussi se présenter sous la forme d’agrégats, de composition chimique extrêmement complexe, mélange probable des sels qui viennent d’être décrits. Ces sels ont le plus souvent cristallisé par évaporation de fines gouttelettes d’eau comme le montre la figure 22. Néanmoins, parmi les sels analysables par microscopie électronique analytique, les sulfates prédominent. Ils sont particulièrement nombreux sur les sites urbains et périurbains, et dans une moindre mesure, sur le site rural de Fontainebleau,

• des cendres volantes (fly-ash), peu nombreuses, mais caractéristiques d’une combustion

locale de combustibles fossiles comme le charbon. Elles sont observées notamment sur les sites urbains et périurbains.

Figure 23 : cendre volante caractéristique de la combustion du charbon (Bobigny - 12 mois)

Cristaux de chlorure de sodium ( 9 mois) Nano-cristaux de nitrates probables (6 mois)

Figure 21 : cristaux de sels observés sur les verres de Paray-Vieille-Poste

Cristallisations gypseuses (Issy-les-Moulineaux - 6 mois)

Cristallisation d’un mélange complexe de sels, en particulier du gypse et de la thénardite

(Bobigny - 9 mois)

Figure 22 : gouttelettes d’eau évaporées


26

On distingue également de manière récurrente des particules de granulométrie plus fine, inférieure au micromètre. Bien que très abondantes, leur analyse chimique est difficile en raison de leur très petite taille (nm). Il s’agit généralement :

Ø de «cristaux», prismatiques ou cubiques, de sels (gypse et probablement des sulfates ou

des nitrates d’ammonium), qui tapissent la surface des verres exposés en zones urbaines ou périurbaines,

Ø des suies, aisément identifiées durant les premiers mois d’exposition des verres sur

l’ensemble des sites, généralement sous la forme de chapelets de plusieurs micromètres de longueur, illustrées sur la figure 25 page suivante. Elles sont constituées de l’agglomération de petites sphérules de quelques dizaines de nanomètres de diamètre. Tous les combustibles, qu’ils soient fossiles (charbon, gazole, essence, kérosène, gaz naturel…) ou renouvelables (bois, biomasse) émettent des suies en plus ou moins grande quantité. Il est cependant impossible de déterminer sur la base de ces observations la source de ces particules (automobile ou avion), car les suies produites par la combustion du kérosène et des carburants automobiles sont très similaires.

3 mois

Nano-cristallisations (probablement sulfates et/ou nitrates d’ammonium) tapissant la surface du verre à Gonesse

12 mois

Cristal de gypse et fins cristaux de nitrates (Issy-les-Moulineaux - 3 mois)

Nano-cristaux de nitrates (Paray-Vieille-Poste - 6 mois)

Figure 24 : fins cristaux de sels tapissant la surface des verres


27

Ø Enfin, au-delà du 3ème mois, l’identification des suies devient extrêmement difficile en

raison de la formation d’un film extrêmement fin qui recouvre la surface des verres, dans lequel les particules les plus fines, les suies en particulier, sont noyées. Ce film, probablement de nature carbonée, est observé sur l’ensemble des sites, à l’exception de Fontainebleau.

Les observations réalisées par Microscopie Electronique à Balayage révèlent donc une

grande complexité concernant la nature, la forme et la composition chimique des particules déposées à la surface des verres. Cependant quelques grandes tendances se dégagent :

• Les gains de masse enregistrés sont intimement liés à la présence de particules terrigènes,

de débris métalliques (plus rares) et de sels (très abondants), d’une part en raison de leur granulométrie élevée, d’autre part parce que ces particules sont composées d’éléments chimiques de masse atomique relativement élevée.

• Les pourcentages de surface couverte mesurés sont également liés à ces mêmes

particules de granulométrie supérieure au µm, auxquelles viennent s’ajouter des particules biogéniques, les particules de taille submicronique n’affectant pas la mesure.

• En zone rurale (Fontainebleau), les espèces particulaires prédominantes sont presque

exclusivement biogéniques (spores, pollens, algues, lichens, débris végétaux et

Figure 26 : film probablement carboné enrobant de nombreuses particules et recouvrant la surface des verres (Gonesse - 3 mois)

Issy-les-Moulineaux - 3 mois Paray-Vieille-Poste - 3 mois

Figure 25 : chapelets de suies

Gonesse - 3 mois Fontainebleau - 3 mois


28

d’insectes….). Ces espèces, peu lourdes, mais de taille importante expliquent que les verres exposés sur ce site présentent une surface couverte assez proche des autres sites, et corrélativement une masse de dépôt beaucoup plus faible.

• Il est cependant difficile de faire une distinction précise entre les sites urbains et

périurbains, en ce qui concerne le nombre de particules déposées à la surface des verres. En revanche, les espèces prédominantes d’un site à l’autre sont assez semblables et de manière récurrente les sels, les particules terrigènes et biogènes prédominent et coexistent.

• La présence de suies est évidente pour l’ensemble des sites jusqu’à 3 mois d’exposition sur

les sites urbains ou périurbains. Au-delà de cette période, elles sont plus difficilement décelables parce que noyées dans un enchevêtrement particulaire, mêlant simultanément des nano-cristallisations et des dépôts probablement carbonés.

b) Analyse de la composition chimique des particules déposées Afin de mieux caractériser l’origine anthropique ou non du dépôt particulaire intervenant

dans le phénomène du soiling, des analyses ont été réalisées afin de déterminer la composition chimique des différentes espèces constituant le dépôt. Certains échantillons de Gonesse et Paray-Vieille-Poste à 12 mois ne seront pas exploités dans ce rapport. C’est le cas :

- des échantillons exposés à Gonesse et à Paray-Vieille-Poste à 12 mois, les intempéries signalées plus haut ayant modifié la composition du dépôt (la fraction d’ions solubles a en particulier considérablement diminué en comparaison des autres espèces) ;

- des échantillons exposés à Paris Les Halles pour lesquels les conditions d’exposition ont été défaillantes ;

- des échantillons exposés à Fontainebleau, en raison des très faibles prises en masse. Les résultats de la composition chimique sont détaillés en annexes 9 et 10. Les résultats sont

exprimés en pourcentage massique, ce qui permet de décrire l’évolution chimique pour un site donné et facilite les comparaisons d’un site à l’autre. La figure 27 ci-dessous représente la composition chimique en pourcentage du dépôt au terme de 9 mois d’exposition sur les 4 sites d’étude urbains.

Figure 27 : proportion relative des différentes espèces déposées à la surface des verres abrités après 9 mois d’exposition (les valeurs indiquées représentent les concentrations mesurées)

4.1

11.9

3.4 5.3 2.4

44.6

2.5 5.3 5.5 5.1 5.3

44.6

1.7 4.9

5.0 3.7 3.3

27.3

1.8 6.9

3.4 2.3 1.8

28.1

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%

100%

Bobigny Gonesse Issy -les- Moulineaux

Paray -Vieille- Poste

Carbone suie (BC ) Matière Organique Particulaire

nitrates sulfates autres ions poussières minérales


29

Globalement, les différents sites d’étude présentent une composition chimique sensiblement équivalente.

La fraction prépondérante de la masse de dépôt est représentée par les particules

minérales (en jaune sur la figure 27). Cette fraction n’est pas directement analysée, elle est déduite par le calcul à partir des analyses chimiques des autres espèces et de la masse de dépôt. Elle est constituée principalement de particules terrigènes telles que du quartz, des argiles, des feldspaths ainsi que des particules métalliques. Il s’agit essentiellement de particules de grande taille (supérieures au micromètre), composées d’éléments chimiques (Si, Al, Ca, Mg, Fe,…) de masse plus élevée que celle des particules carbonées (les suies notamment). La contribution relative de cette fraction à la masse totale de particules déposées est donc importante. La fraction constituée par les poussières minérales représente de 50 à 70 %, sur l’ensemble des échantillons. Nous avons vu que cela n’était pas le cas pour l’aérosol (cf. § IV.2), où cette composante représente environ 60 à 70% des particules de la fraction grossière, mais seulement 35 à 40% de la masse de l’aérosol dans sa totalité. Ces résultats semblent donc indiquer que dans le cas des verres abrités, le dépôt s’effectue plutôt par impaction, et sélectionne ainsi les grosses particules. L’importance relative des fines particules de l’aérosol est ainsi moindre dans le dépôt.

Les composés carbonés représentent entre 11 et 32 % de la masse totale. Parmi les

composés carbonés, quantifiés par le carbone total, on distingue : - le carbone suie (BC), d’origine anthropique. Il est issu de tous les types de combustions,

mais aussi des débris de matériaux carbonés relargués par les activités humaines (ex : débris de pneus). La figure 27 fait apparaître un pourcentage de carbone suie sensiblement identique sur les différents sites d’étude. Il n’est pas plus élevé sur les sites proches des aéroports que sur les sites de référence.

- le carbone organique (ou matière organique particulaire (MOP)). La matière organique particulaire peut avoir plusieurs origines, anthropiques ou biogéniques. Les particules biogéniques primaires (pollens ou débris végétaux) sont facilement observables au microscope car de grande taille et de structure bien organisée). En revanche, les particules organiques secondaires d’origine anthropique, provenant de la conversion des gaz en particules, sont généralement submicroniques et échappent à l’analyse microscopique bien qu’étant de loin les plus abondantes dans la phase aérosol. Ces composés, constitués de nombreuses fonctions organiques, présentent un caractère hydrophile élevé, et peuvent ainsi aisément se dissoudre dans le film liquide qui recouvre la surface des verres observé dans le cadre de cette étude. Le site de Bobigny présente une proportion de matière organique particulaire légèrement plus importante, probablement en lien avec sa localisation dans un parc et la présence d’arbres à proximité immédiate du site de mesure.

Enfin, la fraction ionique représente entre 10 et 26 % de la masse totale de dépôt. Cette valeur mesurée est comparable à celles obtenues pour d’autres agglomérations urbaines européennes comme Londres, Prague, Rome, Cracovie ou Athènes [38]. La présence de ces éléments est confirmée par les cristallisations plus ou mois bien formées observées au microscope électronique analytique en balayage (cf § IV.3.1.2). Les ions les plus abondants en terme de masse, sur l’ensemble des verres exposés sont les sulfates, les nitrates, le calcium et le sodium (annexe 10). Ces espèces sont généralement décrites comme faisant partie des espèces solubles les plus abondantes dans les aérosols urbains en Europe.

Si en terme de pourcentage, la comparaison des différents échantillons ne fait pas apparaître de profondes différences, la comparaison des concentrations mesurées permet de dégager les tendances suivantes (figure 28 page suivante) : - les sites de Gonesse et Bobigny présentent une masse de poussières minérales environ 2 fois plus élevée que les autres sites,


30

- le site de Gonesse présente également une plus grande quantité d’ions solubles, en particulier de sodium, et dans une moindre mesure de nitrates et sulfates, ce qui montre l’empreinte d’une activité d’origine plutôt anthropique. La concentration en carbone suie y est d’ailleurs équivalente à des sites situés beaucoup plus près du cœur de l’agglomération. - le site de Bobigny présente une quantité de matière organique particulaire environ deux fois plus importante que les autres sites, vraisemblablement en lien avec la proximité immédiate d’arbres sur le site d’exposition. - à titre indicatif, les concentrations mesurées à Fontainebleau ont été représentées ; on voit en particulier que les concentrations en espèces anthropiques (carbone suie et ions) y sont sensiblement plus faibles que sur les autres sites.

IV.3.1.3. Contribution des différentes fractions dans la prise en masse et dans la perte de transparence des verres

a) Contribution à la prise en masse

La contribution relative des poussières minérales à la masse totale de particules déposées est importante. Il existe en effet une très bonne corrélation linéaire entre la masse de poussières minérales et la masse de dépôt, comme l’illustre la figure 29 page suivante. Le coefficient de régression est supérieur à 0.99 pour l’ensemble des sites. Pour Gonesse, c’est avec cette fraction que la corrélation est la meilleure. La masse de dépôt plus importante à Gonesse et Bobigny semble donc liée à une plus grande quantité de poussières minérales.

Figure 28 : masse des différentes espèces chimiques déposées à la surface des verres abrités après 9 mois d’exposition

7.4

1.74.9

12.0

4.1

11.9

15.9

28.1

6.9

1.8

27.3

44.6

11.1

44.6

2.55.3

nd2.3

0.4

4.7

0

10

20

30

40

Carbone suie MOP sommedes ions

poussièresminérales

(µg

/cm

2)

Paray-Vieille-Poste Issy-les-MoulineauxBobigny Gonesse

Fontainebleau


31

b) Contribution à la perte de transparence du verre L’aérosol urbain comporte trois composants fins, de taille submicronique caractérisés par :

le carbone suie, les composés organiques carbonés (MOP) et les ions solubles, à côté de composants grossiers constitués de poussières minérales et métalliques ainsi que de sels marins de grande taille.

On sait ainsi que l’extinction optique est due aux processus de diffusion et d’absorption d’une partie du rayonnement solaire par les particules. Pour l’aérosol urbain, la participation relative du composant grossier est négligeable [7] [15] [41] [42] [43] [44], alors que les particules submicroniques (carbone suie, MOP et ions solubles) y contribuent à 95 %. Plus de 45 % du coefficient total d’extinction est lié à la matière organique particulaire, alors que le carbone suie et les ions solubles fins représentent chacun entre 20 et 30 % [41].

Dans notre cas, les propriétés optiques des particules déposées à la surface modifient

celles du verre. On observe ainsi une augmentation du flou (lié aux phénomènes de diffusion) et de l’absorption. Cependant, la situation est différente de celle de l’aérosol atmosphérique car les particules ne sont plus en suspension dans l’air, mais adhérentes à la surface des verres. Il est donc intéressant de chercher à savoir quel composant du dépôt contribue majoritairement à l’évolution du flou.

Les particules submicroniques présentent les interactions les plus importantes avec le rayonnement à cause de leurs dimensions comparables à la longueur d’onde du rayonnement. Il existe ainsi une relation entre le flou et les composants fins du dépôt analysé, et principalement les composés organiques et les ions (figure 30). Il faut cependant garder à l’esprit que certains sels sont de grande taille, comme les analyses par microscopie électronique l’ont montré. On obtient ainsi une assez bonne corrélation entre le flou et les particules susceptibles d’induire une augmentation de la diffusion lumineuse, démontrant que la fraction fine de l’aérosol contribue à l’augmentation de la diffusion de la lumière et par conséquent à l’augmentation du flou et par voie de conséquence au soiling des verres. Ces corrélations se révèlent très bonnes sur l’ensemble des sites et plus particulièrement sur les sites de Gonesse avec un coefficient de régression de 0,99. Compte-tenu des observations précédentes, on peut en conclure que la majoration du flou à Gonesse s’explique par la plus grande quantité d’ions solubles déposés sur ce site.

y = 0.6627x R2 = 0.998

y = 0.6183x R2 = 0.9989

y = 0.6499x R2 = 0.9987

y = 0.5948x R2 = 0.9997

0

10

20

30

40

50

60

70

0 20 40 60 80 100 120

Masse de dépôt (µg/cm2)

Pous

siè

res

min

éra

les

(µg

/cm

2 )

Gonesse BobignyParay-Vieille-Poste Issy-les-Moulineaux


32

On peut noter que la corrélation est moins bonne sur le site de Bobigny, malgré une masse de Matière Organique Particulaire plus importante. Ceci semble confirmer la présence de composés organiques plutôt grossiers, donc plutôt d’origine biogénique, de masse importante mais peu nombreux, et ayant donc moins d’incidence sur les propriétés optiques du verre.

IV.3.1.4. Evolution du dépôt en fonction du temps L’abondance du dépôt organique et son évolution peuvent être évalués par l’observation du rapport Carbone suie / carbone total (BC/CT). Le tableau 5 présente les rapports BC/CT exprimés en pourcentage calculés pour l’aérosol, ainsi que pour les verres aux différentes périodes d’exposition.


Paris 19 20 19 19

aérosol Gonesse 18 20 22 23

Gonesse 22 33 43 nr Paray-Vieille-Poste 27 34 29 24 Bobigny 18 29 35 23 Issy-les-Moulineaux 25 35 36 nr

verres abrités

Fontainebleau 16 23 33 8 Tableau 5 : rapports BC/CT calculés à partir des mesures de teneurs en carbone réalisées sur les verres

abrités Les mesures de carbone effectuées sur l’aérosol montrent un rapport BC/CT constant sur la

période d’exposition, d’environ 20 %, comme observé habituellement dans le cas des aérosols urbains (entre 15 et 20 %)[45]. Le dépôt sur les verres exposés en sites urbains montre un rapport BC/CT du même ordre, compris entre 18 et 27 % au bout de 3 mois d’exposition. En revanche, on constate sur la plupart des échantillons un enrichissement du dépôt en carbone suie au fil du temps. Au terme de 9 mois d’exposition, le rapport BC/CT est compris entre 29 et 43 %. C’est le site de Gonesse qui présente le taux BC/CT le plus élevé, mais la figure 31 page suivante montre qu’il ne s’agit pas d’une augmentation de la proportion de carbone suie (en gris), mais plutôt d’une diminution de la fraction organique (en vert).

Figure 30 : somme du carbone suie, de la matière organique particulaire et des ions solubles en fonction du flou

y = 4.5312x R2 = 0.8853

y = 1.8103x R2 = 0.9331

y = 3.0874x R2 = 0.954

y = 2.7414x R2 = 0.9912

y = 2.6219x R2 = 0.9639

0

10

20

30

40

50

0 2 4 6 8 10Flou (%)

BC +

MO

P +

Ions

so

lub

les

(µg

/cm

2 ) Gonesse BobignyParay-Vieille-Poste Issy-les-MoulineauxFontainebleau


33

Au vu de ces résultats, il apparaît que le dépôt subit de profondes transformations de sa

composante organique par effet de l’humidité et de la photochimie. A terme, ces dégradations provoquent une perte conséquente de la fraction organique.

Les échantillons analysés à 12 mois, lorsqu’ils sont disponibles, présentent de nouveau un rapport BC/CT plus faible, vraisemblablement dû à une plus grande abondance de composés d’origine biogénique au printemps. Le site de Fontainebleau, situé en bordure d’un massif forestier, se démarque ainsi nettement des autres sites avec un rapport BC/CT exceptionnellement bas en été (8 %). IV.3.2. Verres non abrités

Afin de rendre compte des conditions réelles d’exposition des surfaces vitrées dans les habitations, qui sont généralement atteintes et nettoyées par la pluie, une expérimentation identique a été menée sur des verres non abrités.

Les résultats bruts sont reportés en annexes 5 à 10.

IV.3.2.1. Quantité de dépôt

La figure 34 page suivante représente l’évolution de la masse de dépôt en fonction de la durée d’exposition.

1.1

6.2

1.90.80.8

2.0

6.5

3.2

2.7

3.1

2.5

5.3

5.5

5.1

5.3

0%

20%

40%

60%

80%

100%


0.6

4.2

1.2

0.80.5

2.2

8.6

2.2

2.81.4

4.1

11.9

3.4

5.3

2.4

3.8

20.2

6.0

7.32.7

0%

20%

40%

60%

80%

100%


BC MOP nitrates sulfates autres ions poussières minérales

Gonesse Bobigny

Figure 31 : composition chimique des verres abrités représentée en pourcentage de la masse totale (la valeur indiquée représente les concentrations mesurées)


34

Contrairement aux verres abrités de la pluie, les variations de masse ne sont pas

strictement croissantes avec la durée d’exposition. On enregistre ainsi des gains de masse durant les 3 premiers mois d’exposition. A partir du 3ème mois d’exposition, la masse diminue sur l’ensemble des verres pour atteindre à l’issue des 6ème et 9ème mois d’exposition des valeurs nulles. Au terme du 12ème mois d’exposition, la masse augmente de nouveau. On relève sur certains échantillons une masse négative. Ces pertes de masse peuvent s’expliquer par les très faibles variations enregistrées dans le cas des verres non abrités, qui se situent à la limite de sensibilité de la balance, ainsi que par des petites pertes de matière (petits fragments en bordure de verre) lors du montage-démontage des échantillons ou durant leur transport. Cela signifie qu’aucune prise en masse n’a été mesurée, et pour plus de commodité de lecture, ces valeurs négatives ont été remplacées par zéro dans la figure 34.

La diminution de prise en masse, et par conséquent du dépôt et de la rémanence de particules à la surface des verres est directement liée à l’action de la pluie qui, on le sait, lessive les particules déposées entre deux épisodes pluvieux. Les études antérieures menées au LISA [25] ont montré que la masse des échantillons exposés à la pluie peut être croissante ou décroissante au gré des événements pluvieux. Ainsi, il avait abondamment plu la journée du 10 janvier 2005 et la nuit du 10 au 11 janvier 2005, veille du retrait de la deuxième série d’échantillons, ce qui explique la perte de masse (6ème mois d’exposition). Cette observation a également été faite lors du retrait des échantillons au 9ème mois d’exposition, alors qu’il avait neigé les jours précédents. Les échantillons exposés aux Halles confirment ce phénomène. On peut en effet observer sur l’ensemble des paramètres une évolution singulière de ce site aux 6ème et 9ème mois d’exposition, puisque c’est le seul site qui enregistre une évolution croissante de ces paramètres. Or, pour des raisons logistiques imposées par le programme européen sur les matériaux, les retraits des échantillons ont été anticipé de quelques semaines sur ce site, évitant ainsi d’importants épisodes pluvieux dans les jours précédant les retraits. A l’issue de l’expérience, les prises en masse sont globalement plus faibles que celles enregistrées sur les verres abrités (jusqu’à 5 fois plus faibles), quel que soit le site concerné. Contrairement aux mesures enregistrées sur les verres abrités, aucune hiérarchie n’apparaît nettement sur les différents sites en terme de quantité, à l’exception de Fontainebleau qui est toujours le plus faible.

Figure 32 : évolution de la masse de dépôt sur les verres non abrités en fonction de la durée d’exposition

0 0 01

6

01

10

4

0

67

0 0

3

12

0 0

2

4

0

6

2

nd0

2

4

6

8

10

12

14


Durée d'exposition

M/S

(µg

/cm

2 )

Fontainebleau GonesseBobigny Paray-Vieille-Poste

Issy-les-Moulineaux Paris Les Halles


35

L’évolution du pourcentage de surface couverte ainsi que du flou suivent des tendances identiques, avec cependant des écarts moins importants par rapport aux échantillons abrités.

Pour le flou, qui caractérise la perception visuelle de la salissure du verre, on peut noter que malgré le lessivage par la pluie, les valeurs ne retournent jamais à la valeur initiale avant exposition (0,24 %), ce qui met en évidence l’efficacité limitée du nettoyage par la pluie pour ce paramètre.

L’ensemble de ces observations sont très bien illustrées par les microphotographies obtenues par microscopie photonique, qui apparaissent moins chargées que celles des verres abrités. A titre d’exemple, la figure 35 représente les microphotographies des verres exposés à Paray-Vieille-Poste à l’abri de la pluie, en comparaison av ec les verres abrités.

Figure 33 : évolution de la surface couverte sur les verres non abrités en fonction de la durée d’exposition

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Durée d'exposition

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Fontainebleau Paray-Vieille-Poste BobignyParis Les Halles Issy-les-Moulineaux Gonesse

Figure 34 : évolution du flou sur les verres non abrités en fonction de la durée d’exposition

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Durée d'exposition

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Fontainebleau Paray-Vieille-Poste

Bobigny Paris Les Halles

Issy-les-Moulineaux Gonesse

Seuil de gêne perceptible à l’œil nu


36

Durée d’exposition Verres non abrités Verres abrités

3 mois

6 mois

9 mois

12 mois

Dans certains cas, on observe les reliques de gouttelettes d’eau évaporées :

Le dépôt des particules sur les verres abrités étant très dépendants des évènements pluvieux, une classification des particules déposées n’a pu être effectuée.

Figure 36 : microphotographie d’une gouttelette d’eau évaporée sur le site de Gonesse (verres non abrités, 12 mois)

Figure 35 : microphotographies de l’ensemble des verres exposés sur le site de Paray-Vieille-Poste


37

IV.3.2.2. Analyse de la composition chimique des particules déposées

Les analyses chimiques des différentes fractions montrent des concentrations en masse très différentes de celle des verres abrités (voir figure 37 ci-dessous).

Elles montrent que c’est la fraction organique qui prédomine sur ces échantillons. En revanche, les particules crustales ont une place beaucoup moins importante que pour les échantillons abrités, et les composés ioniques solubles sont pratiquement absents. En effet, lorsque les verres sont exposés aux pluies battantes ou ruisselantes, les particules les plus grossières (généralement les particules terrigènes tels que les carbonates, les silicates ou encore les particules métalliques), ainsi que les sels solubles, sont lessivés. Cette prédominance de la fraction organique se retrouve sur tous les sites et pour toutes les durées d’exposition. Elle est particulièrement importante pour les mois ensoleillés (3 et 6 mois). Il semble donc que le carbone organique, et en particulier le carbone organique oxydé, forme des liens particuliers avec la surface du verre et échappe ainsi en partie au lessivage par dissolution ou entraînement des particules. IV.3.3. Conclusion

On relève donc sur l’ensemble des sites de mesure une salissure perceptible dès 3 mois d’exposition.

En terme de hiérarchie entre les sites, la quantité de particules déposées à la surface des

verres est sensiblement équivalente sur les sites urbains de la petite couronne (Issy-les-Moulineaux, Paray-Vieille-Poste et Bobigny) et similaire aux valeurs mesurées au cours d’une précédente étude réalisée par le LISA en 2000 à Paris Les Halles.

Les verres exposés en zone rurale à Fontainebleau présentent une quantité de dépôt sensiblement moins importante que les autres sites de mesure, mais témoignent néanmoins d’une salissure visuellement non négligeable. En revanche, le site de Gonesse présente sur l’ensemble des paramètres mesurés un dépôt plus important, qui ne peut s’expliquer par sa position par rapport à l’agglomération, mais que l’on ne peut relier à la présence de la plate-forme aéroportuaire.

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Carbone suie MOP sommedes ions

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Paray-Vieille-PosteIssy-les-MoulineauxBobignyGonesseFontainebleau

Figure 37 : masse des différentes espèces chimiques déposées à la surface des verres non abrités après 12 mois d’exposition


38

L’analyse chimique du dépôt montre que le dépôt sur les verres abrités est d’une composition assez uniforme et proche de celle de l’aérosol atmosphérique et reflète une forte influence de la pollution urbaine de fond de l’agglomération. Le dépôt est composé à 75 % de poussières minérales sur l’ensemble des sites urbains et périurbains, ce qui montre qu’il se forme essentiellement par des phénomènes d’impaction. Le site de Fontainebleau, situé en bordure d’un massif forestier, présente un dépôt d’origine essentiellement biogénique. La masse de poussières minérales est néanmoins plus importante sur les sites de Bobigny et Gonesse, ce qui explique une prise en masse importante sur ces deux sites. La majoration du flou sur le site de Gonesse peut quant à elle être mise en relation avec une quantité plus importante d’ions solubles sur ce site. L’ensemble des sites urbains présentent des teneurs en carbone suie sensiblement équivalentes, et aucune majoration n’est observée sur les sites proches des aéroports.

Si une hiérarchie des sites a pu être établie, la composition chimique du dépôt n’a donc pas permis de mettre en évidence une influence de l’activité aéroportuaire sur les sites de Gonesse et Paray-Vieille-Poste. Il faut donc se tourner vers les analyses d’aérosols pour tenter de mieux comprendre les sources de pollution. IV.4. MESURES EN CONTINU DE CARBONE SUIE

Des analyses de carbone suie ont été réalisées en continu sur le site de Gonesse à l’aide d’un aethalomètre, afin de tenter de mettre en évidence les sources de pollution. Le carbone suie est un indicateur beaucoup plus spécifique que les PM2.5, car il est très majoritairement issu de sources anthropiques, dont une grande part en lien avec le secteur des transports, alors que les PM2.5 ont des origines beaucoup plus diverses.

Les résultats de carbone suie à Gonesse montrent une grande variabilité des concentrations d’un jour à l’autre, avec un minimum accentué les samedis et dimanches. Le profil journalier moyen est classique des agglomérations d’Europe de l’Ouest, et dominé par les sources de pollution automobile. La figure 38 montre une comparaison des concentrations normalisées mesurées à Gonesse lors de cette étude et à Paris Les Halles au cours d’une campagne d’un mois en 2001. On observe un profil très similaire sur les deux sites, avec deux pics de concentration, correspondant aux pics de circulation, le premier vers 9h du matin, et le second, plus étalé, vers 20-21h. Il apparaît nettement sur ce graphique que le profil journalier des PM2.5 est moins directement lié aux émissions du trafic, et donc présente moins d’amplitude.

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Figure 38 : moyennes horaires normalisées de carbone suie à Gonesse et Paris Les Halles et de PM2.5 à Gonesse


39

La variabilité saisonnière, illustrée figure 39 par les moyennes mensuelles, s’explique essentiellement par l’évolution des conditions dispersives de l’atmosphère, ainsi que par l’évolution du trafic automobile. Ainsi, les niveaux les plus élevés sont observés en hiver, les conditions météorologiques étant globalement moins favorables à la dispersion des polluants, et le trafic automobile étant globalement plus important que pendant la période estivale. On peut noter que les mois de janvier et février sont très faibles, probablement du fait des épisodes neigeux qui ont permis un lessivage des polluants particulaires.

A ce stade, les niveaux de carbone suie sont clairement dominés par le trafic routier, et ne

mettent pas en évidence une influence des activités aéroportuaires. La saisonnalité de l’heure du maximum du soir est intéressante, car elle semble montrer des activités différentes en fonction des saisons : le pic se situe vers 18h30 en hiver, à 21h30 en automne, au printemps et à Noël, et plutôt vers 23h30 en période estivale.

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Figure 40 : heure du maximum de carbone suie enregistré à Gonesse le soir durant une année

Figure 39 : moyennes mensuelles de carbone suie à Gonesse

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40

Ce décalage de l’heure du maximum met donc en évidence un prolongement des activités humaines vers le soir en période estivale, qui pourrait être lié à un étalement plus important du pic de circulation routière le soir, cumulée avec une période de forte fréquentation aéroportuaire. Les profils journaliers de trafic aérien disponibles montrent effectivement un léger prolongement des activités aéroportuaires de Roissy dans la nuit par rapport au trafic automobile (figure 41), mais ne permettent pas de vérifier finement cette hypothèse.

Afin de s’en assurer, il pourrait être intéressant de réaliser des mesures de carbone suie en parallèle à proximité des deux aéroports afin de voir si ces observations se vérifient, et mettre en évidence l’influence éventuelle de la fermeture de l’aéroport d’Orly la nuit.

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Trafic aérien

Trafic routier

Figure 41 : évolution du nombre de véhicules (source DDE93) et des mouvements aériens (source ADP-2000) au cours d’une journée type


41

V. CONCLUSION

Dans le cadre de son programme d’étude relatif à l’évaluation de la qualité de l’air au

voisinage des plate-formes aéroportuaires franciliennes, AIRPARIF a mené, en collaboration avec le LISA et le LSCE, une étude sur les retombées de suies sur les matériaux. Les dépôts de suies, causés par l’accumulation de fines particules, représentent en effet une nuisance fréquemment évoquée par les riverains des aéroports. Pour ce faire, des échantillons de verre ont été exposés sur des sites proches des aéroports et des sites "témoins", afin de déterminer si les dépôts de suies sont plus importants dans les zones voisines des aéroports et si ce dépôt est de nature différente, et tenter d’identifier le cas échéant les sources qui en sont responsables. Les échantillons ont été exposés d’une part à l’abri de la pluie afin d’étudier les phénomènes d’accumulation des dépôts à l’abri des intempéries, et d’autre part à la pluie afin d’étudier le même dépôt dans des conditions normales d’exposition du verre.

Sur les verres abrités de la pluie, on relève une salissure nettement perceptible sur l’ensemble des sites de mesure, et ce dès 3 mois d’exposition.

En terme de perception visuelle, quantifiée à travers les analyses de flou, on relève une

quantité de dépôt sensiblement équivalente sur les sites urbains de la petite couronne (Issy-les-Moulineaux, Bobigny et le site péri-aéroportuaire de Paray-Vieille-Poste) et similaire aux valeurs mesurées au cours d’une précédente étude réalisée par le LISA en 2000 à Paris Les Halles. En revanche, le site de Gonesse présente un dépôt plus important, qui ne peut s’expliquer par sa position géographique par rapport à l’agglomération. Néanmoins, la masse de particules déposées y est équivalente à Bobigny. Les verres exposés sur le site de Fontainebleau, plus éloigné de l’agglomération, présentent un dépôt moindre, bien que visuellement perceptible. Les sites urbains et périurbains présentent donc un dépôt nettement plus important que le site rural. Ce dépôt est quantifiable et confirme l’impression générale d’une forte salissure extérieure des objets dans l’agglomération.

Les analyses microscopiques et chimiques révèlent une grande complexité dans la composition du dépôt, reflétant la diversité des sources de pollution de l’agglomération parisienne. Les proportions relatives des différentes espèces sont assez uniformes entre les sites et proches de celle de l’aérosol atmosphérique. Fontainebleau, situé en bordure d’un massif forestier, présente un dépôt d’origine essentiellement biogénique. La majoration du flou sur le site de Gonesse s’explique essentiellement par une quantité plus importante d’ions solubles sur ce site, vraisemblablement d’origine anthropique, mais dont la source n’a pas été clairement identifiée. Les teneurs en carbone suie, principal traceur des activités anthropiques, sont sensiblement équivalentes sur l’ensemble des sites urbains et périurbains et aucune majoration spécifique n’est observée sur les sites proches des aéroports. Les analyses au microscope confirment la présence de suies sur l’ensemble des sites. Il est cependant impossible de distinguer la source de ces particules (automobile ou avion) car les suies produites par la combustion du kérosène et des carburants automobiles sont très similaires. On observe enfin à la surface des verres un film extrêmement fin, probablement de nature carbonée, sur l’ensemble des sites de mesure à l’exception de Fontainebleau. La formation de ce film est donc vraisemblablement liée aux activités anthropiques de l’agglomération parisienne, et ne peut être attribuée spécifiquement aux activités aéroportuaires.

Sur les verres exposés à la pluie, la masse de dépôt est croissante ou décroissante au gré des événements pluvieux, l’essentiel des particules déposées étant lessivé par la pluie. Néanmoins, la salissure reste perceptible à l’œil même après lessivage. Aucune hiérarchie n’apparaît entre les différents sites en terme de quantité, à l’exception de Fontainebleau qui est toujours le plus faible.


42

Si une hiérarchie a pu être établie entre les sites de mesure, la composition chimique du

dépôt n’a donc pas permis de mettre en évidence une influence de l’activité aéroportuaire sur les sites de Gonesse et Paray-Vieille-Poste. Elle reflète en revanche nettement la complexité des sources de pollution de l’agglomération parisienne.

Les analyses de carbone suie en temps réel conduites à Gonesse montrent un profil journalier moyen classique des agglomérations d’Europe de l’Ouest, très influencé par les sources de pollution d’origine automobile. Cependant, une analyse fine des profils journaliers et de leur évolution saisonnière met en évidence un décalage des activités humaines vers le soir en période estivale, en particulier de mai à septembre, sans qu’il soit toutefois possible de le relier directement au prolongement des activités aéroportuaires de Roissy dans la nuit.


43

REFERENCES [1] Airparif (2003) – Etude de la qualité de l’air sur l’ensemble du secteur limitrophe des plates-formes aéroportuaires de Roissy Charles de Gaulle et du Bourget, 93 pages. [2] Airparif (2004) - Etude de la qualité de l’air sur l’ensemble du secteur limitrophe de la plate-forme aéroportuaire d’Orly, 84 pages. [3] Ausset P., Del Monte M., Bannery F. and Lefèvre R. (1998) - Recording of pre-industrial atmospheric environment by ancient crusts on stone monuments. Atmospheric Environment , 32, 16, 2859-2863 [4] Del Monte M., Ausset P., Lefèvre R. and Thiébault S. (2001a) - Evidence of pre-industrial air pollution from the Heads of Kings of Juda Statues from Notre-Dame cathedral in Paris. The Science of the Total Environment, 273/1-3, 101-109 [5] Del Monte M., Ausset P., Forti P., Lefèvre R. and Tolomelli M. (2001b) - Air pollution records on selenite in the urban environment. Atmospheric Environment , 35, 22, 3885-3896. [6] Haynie F.H., Spence J.W. (1984) - Air pollution damage to exterior household paints. Journal of the Air Pollution. Control Association, 34, 941–944. [7] Pio C.A., Ramos M.M. and Duarte A.C. (1998) - Atmospheric aerosol and soiling of external surface in urban environment. Atmospheric Environment, 32, 11, 1979-1898. [8] Watt J., Hamilton R. (2003) - The soiling of buildings by air pollution. Brimblecombe P. (Ed.), Air pollution Reviews, vol. 2, The effects of air pollution on the built environment, pp. 289-334. Imperial College Press, London. [9] Ausset P., Lefèvre R., Philippon J. et Venet C. (1994) - Présence constante de cendres volantes industrielles dans les croûtes noires d'altération superficielle de monuments français en calcaire compact. C. R. Ac. Sc., Paris, t. 318, série II, 493-499. [10] Lefèvre R. et Ausset P. (2001) - Les effets de la pollution atmosphérique sur les matériaux du patrimoine bâti: la pierre et le verre. Pollution Atmosphérique, 172, 571-588. [11] Lefèvre R. and Ausset P. (2002) - Atmospheric pollution and buildings material: stone and glass. Natural Stone, Weathering Phenomena, Conservation Strategies and Case Studies. Geological Society London, Special Publication, 205, 329-345. [12] Ausset P., Del Monte M. and Lefèvre R. (1999) - Embryonic sulphated black crust in Atmospheric Simulation Chamber and in the field: role of the carbonaceous fly ash. Atmospheric Environment , 33, 10, 1525-1534. [13] Cachier H. (1998) - Carbonaceous combustion aerosols, IUPAC Book of Atmospheric particles, R.M. Harrison and R. Van Grieken eds., Environmental Series, Willey, New-York, 295-348. [14] Beloin N.J., Haynie F.H. (1975) - Soiling of building materials. Journal of Air Pollution Control Association, 25, 393-403. [15] Lanting R.W. (1986) - Black smoke and soiling. in: Lee, S. D., Schneider, T., Grant, L. D., Verkerk, P.J., (Eds), Aerosols, 923-932. Lewis Publisher, Chelsea, Michigan, USA. [16] Mansfield T.A., Hamilton R.S. (1989) - The soiling of materials: models and measurements in a road tunnel in Man and his Ecosystem. In Brasser, L.J., Mulder, W.C (Eds), Proceeding of the 8t h World Clean Air Congress, 353-358. Elsevier Science, Amsterdam, The Netherlands. [17] Creighton P.J., Lioy P.J., Haynie F.H., Lemmons T.J., Miller J.L., Gerhart J. (1990) - Soiling by atmospheric aerosols in an urban industrial area. Journal of Air and Waste Management Association, 40, 1285-1289. [18] Hamilton R.S., Mansfield T.A. (1992) - The soiling of materials in the ambient atmosphere, Atmospheric Environment, 27A, 8, 369-1374. [19] Grossi C.M., Esber R.M., Diaz-Pache F., Alonso F.J. (2003) - Soiling of building stones in urban environments, Building and Environment, 38, 147-159. [20] Brimblecombe P. (1997) - London air pollution, 1500-1900. Atmospheric Environment , 11, 1157-1162. [21] Chabas, A., Lefèvre, R. (2000) - Behaviour of soda-lime glass in polluted atmosphere: a case study in Paris, Rivista della Stazione Sperimentale del Vetro, 6, 135-140. [22] Chabas, A., Lefèvre, R. (2002) - Soiling of soda-lime float glass in the polluted atmosphere of Paris. Glass Technology, 43C, 79-83.


44

[23] Lombardo, T. (2002) - Mécanismes d’altération du verre calco-sodique en atmosphère urbaine polluée , Thèse de l’Université Paris 12. [24] Lombardo T., Lefèvre R., Chabas A., Ausset P., Cachier H., Ionescu A. (2004) - Characterization of particulate matter inducing soiling of modern glass, in Air pollution and Cultural Heritage, C. Saiz-Jimenez (Ed.), A.A. Balkema Publ., 209-214. [25] Lombardo T., Chabas A., Lefèvre R.-A., Verità M., Geotti-Bianchini F. (2005) - Weathering of float glass exposed in urban area, Glass Technology, 46, 3. [26] Schwar, M.J.R. (1998) - Nuisance dust deposition and soiling rate measurement. Environmental Technology, 19, 223-229. [27] Adams S.J., Kibrya R. Brimblecombe P. (2002) - A particle accumulation study during the reconstruction of The Great Cour, British Museum, Journal of Cultural Heritage, 3, 283-287. [28] Ionescu A., Lefèvre R., Chabas A., Lombardo T., Ausset P., Candau Y., Rosseman L. (2006) – Soiling modelling base on silica-soda-lime glass exposure at six European sites. The Science of the Total Environment, soumis. [29] Lefèvre R., Ionescu A., Ausset P., Cachier H., Chabas A., Favez O., Lombardo T., Oikonomou K. (2005) - In the field experimental simulation using glass soiling sensors and modelling of the atmospheric particles deposition on stained-glass windows with protective double-glazing, Rivista Stazione Sperimentale del Vetro, Murano-Venice, 3, 51-58. [30] Lombardo T ., Ionescu A., Lefèvre R., Chabas A., Ausset P., Cachier H. (2005a) - Soiling of silica-soda-lime float glass in urban environment: measurements and modelling, Atmospheric Environment , 39, 989-997. [31] Lombardo T., Chabas A., Ionescu A., Lefèvre R. (2005b) - Modelling of soiling of float glass in polluted atmosphere, Glass Technology, 46, 2, 192-196. [32] Camuffo D. (1984) - The influence of run-off on weathering of monuments. Atmospheric Environment , 18, 2273-2275. [33] Camuffo D., Del Monte M. and Sabbioni C. (1982) - Wetting deterioration and visual features of stone surfaces in urban area. Atmospheric Environment , 16, 2253-2259. [34] Camuffo D., Del Monte M. and Sabbioni C. (1983) - Origin and growth mechanisms of the sulphated crusts on urban limestone. Water, Air and Soil Pollution, 19, 351-359. [35] Lefèvre R., Derbez M., Grégoire M. et Ausset P. (1996) - La sulfatation de la pierre et du verre dans l’environnement urbain : la cathédrale de Tours. Séminaire du Programme franco-allemand de Recherche pour la Conservation des monuments historiques. Bonn, 345-355, pl. hors texte 12 à 16. [36] Favez O. (2004) - Impact de la Pollution Atmosphérique sur le Verre Moderne : cas de 6 sites Européens, Rapport de stage de DEA, Université Paris 7, pp25. [37] Cachier H. (2005) - Rapport de fin de 1ére année du projet Européen « SELF CLEANING GLASS » NMP3-CT-2003-505952 (partenaire n°9). [38] Cachier H., Chabas A., Ausset P. and Lefèvre R.A. (2006) - Crossed optical and chemical evaluations of modern glass soiling in various European urban environments, Atmospheric Environment , vol 40, sous presse. [39] Cachier, H., Brémond, M.P. et Buat-Ménard, P. (1989) - Determination of atmospheric soot carbon with a simple thermal method, Tellus 41B, 379-390. [40] McDow, S. R., M. Jang, Y. Hong and R. M. Kamens (1996) – An approach to studyingte effect of organic composition on atmospheric aerosol photochemistry, J. Geophys. Res 101, 19593-19600. [41] Ball J.D. (1987), Particulate carbon emissions and diesel vehicules, Proceeding Inst. Mech. Eng. Conf., Vehicle emission and their impact on European Air Quality, C337, Phys. London Scientific Service, 82-88. [42] Brimblecombe P. (2001), Urban air pollution, in the urban atmosphere and its effects. Air pollution reviews, Brimblecombe P. and Maynard R.L. ed., 1-19. [43] Hamilton R.S., Mansfield T.A. (1992) – The soiling of materials in the ambient atmosphere, Atmsopheric Environment , 27A, 8, 369-1374 [44] Chazette P. and Liousse C. – (2001): A case study of optical and chemical ground apportionment for urban aerosols in Thessaloniki, Atmospheric Environment, 35, 2497-2506


45

GLOSSAIRE BC : « Black Carbon » ou carbone suie CO (polluant atmosphérique) : monoxyde de carbone CO (analyse chimique) : Carbone Organique CT : Carbone Total LISA : Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques LSCE : Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement MEAB : Microscopie Electronique Analytique en Balayage MOP : Matière Organique Particulaire NO : monoxyde d’azote NO2 : dioxyde d’azote O3 : ozone PM10 : (Particulate Matter) : particules de diamètre aérodynamique moyen inférieur à 10 microns PM2.5 : (Particulate Matter) : particules de diamètre aérodynamique moyen inférieur à 2.5 microns SO2 : dioxyde de soufre


46

LISTE DES FIGURES Figure 1 : carte de la répartition géographique des sites d’étude p.4 Figure 2 : échantillons de verre exposés à la pluie (1a) ou abrités de celle-ci (1b) p.6 Figure 3 : (a) station de surveillance de la qualité de l’air À, site d’exposition au sommet de la tour de

l’église Saint -Eustache Á ; (b) verres non abrités ; (c) verres abrités p.6

Figure 4 : schéma de disposition des échantillons de verre abrités sous les auvents p.7 Figure 5 : les échantillons de verre sont fixés préalablement sur des plaques en aluminium puis sur les

racks ou à l’intérieur des auvents p.7

Figure 6 : quantités de précipitations relevées à la station Météo-France de Paris-Montsouris de juillet 2004 à juin 2005 en comparaison aux normales trentenaires

p.13

Figure 7 : quantités de précipitation et températures moyennes enregistrées sur les stations Météo-France situées à proximité des sites d’étude de juillet 2004 à juin 2005

p.14

Figure 8 : concentrations moyennes en oxydes d’azote et particules mesurées sur les sites d’étude du 28 juin 2004 au 28 juin 2005

p.15

Figure 9 : niveaux moyens de dioxyde d’azote (moyennes horaires) sur le site de Paray-Vieille-Poste en fonction du secteur de vent du 9 juillet 2004 au 30 juin 2005

p.15

Figure 10 : évolution temporelle de la composition chimique de l’aérosol sur le site de Paris Les Halles p.16 Figure 11 : évolution temporelle de la composition chimique de l’aérosol sur le site de Gonesse p.16 Figure 12 : évolution de la masse de dépôt en fonction de la durée d’exposition sur les verres abrités à

Gonesse, Issy-les-Moulineaux, Paray-Vieille-Poste et Paris-Les Halles en comparaison de celle obtenue avec le même type de verre à Paris Les Halles en 2000

p.18

Figure 13 : évolution de la masse de dépôt sur les verres abrités en fonction de la durée d’exposition p.19 Figure 14 : microphotographies des verres exposés à l’abri sur le site de Paray-Vieille-Poste p.20 Figure 15 : évolution de la surface couverte sur les verres abrités en fonction de la durée p.20 Figure 16 : évolution du flou sur les verres abrités en fonction de la durée d’exposition p.21 Figure 17 : micro et nano-cristallisations gypseuses et particules terrigènes (Gonesse – 9 mois) p.23 Figure 18 : particules biogéniques p.23 Figure 19 : cristallisations de gypse p.24 Figure 20 : cristal de thénardite ou mirabilite p.24 Figure 21 : cristaux de sels observés sur les verres de Paray-Vieille-Poste p.25 Figure 22 : gouttelettes d’eau évaporées p.25 Figure 23 : cendre volante caractéristique de la combustion du charbon (Bobigny – 12 mois) p.25 Figure 24 : fins cristaux de sels tapissant la surface des verres p.26 Figure 25 : chapelets de suies p.27 Figure 26 : film probablement carboné enrobant de nombreuses particules et recouvrant la surface des

verres (Gonesse - 3 mois) p.27

Figure 27 : proportion relative des différentes espèces déposées à la surface des verres abrités après 9 mois d’exposition (la valeur indiquée représente les concentrations mesurées)

p.28

Figure 28 : masse des différentes espèces chimiques déposées à la surface des verres abrités après 9 mois d’exposition

p.30

Figure 29 : concentration en poussières minérales en fonction de la masse de dépôt p.31 Figure 30 : somme du carbone suie, de la matière organique particulaire et des ions solubles en fonction

du flou p.32

Figure 31 : composition chimique des verres abrités représentée en pourcentage de la masse totale (la valeur indiquée représente les concentrations mesurées)

p.33

Figure 32 : évolution de la masse de dépôt sur les verres non abrités en fonction de la durée d’exposition p.34 Figure 33 : évolution de la surface couverte sur les verres non abrités en fonction de la durée d’exposition p.35 Figure 34 : évolution du flou sur les verres non abrités en fonction de la durée d’exposition p.35 Figure 35 : microphotographies de l’ensemble des verres exposés sur le site de Paray-Vieille-Poste p.36 Figure 36 : microphotographie d’une gouttelette d’eau évaporée sur le site de Gonesse (verres non

abrités, 12 mois) p.36

Figure 37 : masse des différentes espèces chimiques déposées à la surface des verres non abrités après 12 mois d’exposition

p.37

Figure 38 : moyennes horaires normalisées de carbone suie à Gonesse et Paris Les Halles et de PM2.5 à Gonesse

p.38

Figure 39 : moyennes mensuelles de carbone suie à Gonesse p.39 Figure 40 : heure du maximum de carbone suie enregist ré à Gonesse le soir durant une année p.39 Figure 41 : évolution du nombre de véhicules (source DDE93) et des mouvements aériens (source ADP-

2000) au cours d’une journée type p.40


47

LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : dates d’installation et de retrait des éprouvettes de verre sur les sites d’exposition p.7 Tableau 2 : récapitulatif des paramètres mesurés p.11 Tableau 3 : récapitulatif des polluants atmosphériques mesurés en fonction des sites p.12 Tableau 4 : concentrations moyennes annuelles (µg/m3) des différentes fractions de l’aérosol sur les sites

de Gonesse et Paris Les Halles p.17

Tableau 5 : rapports BC/CT calculés à partir des mesures de teneurs en carbone réalisées sur les verres abrités

p.32


48


49

ANNEXES

Annexe 1 :

Descriptif des sites de mesure

Annexe 2 : Composition du matériau, préparation des échantillons et fabrication des porte-échantillons

Annexe 3 :

Protocole analytique

Annexe 4 : Résultats de mesure

Annexe 5 :

Résultats des pesées réalisées sur les verres

Annexe 6 : Microphotographies des verres

Annexe 7 :

Pourcentage de surface couverte

Annexe 8 : Mesure des propriétés optiques des verres

Annexe 9 :

Composition chimique des dépôts

Annexe 10 : Teneurs en sels solubles

AIRPARIF – Surveillance de la Qualité de l’Air en I le-de-France – Octobre 2006 Etude des retombées de suies sur les matériaux en sites péri-aéroportuaires. Comparaison avec des sites urbains et ruraux

50


51

Annexe 1 Descriptif des sites de mesure

Gonesse Station périurbaine Adresse : Avenue Georges Kerdavid 95500 GONESSE Situation : zone pavillonnaire. La commune de Gonesse est située entre les aéroports de Roissy-Charles de Gaulle et du Bourget. Polluants mesurés : NO, NO2, PM10, CO Polluants mesurés spécifiquement pour la durée de l’étude : PM2.5, SO2, O3


52

Paray-Vieille-Poste Laboratoire mobile installé du 10 juillet 2004 au 4 juillet 2005 Adresse : 135 rue André Bernardeau 91550 Paray-Vieille-Poste Situation : zone pavillonnaire à proximité immédiate de l’aéroport d’Orly Polluants mesurés : NO, NO2, O3, PM2.5, SO2

Site d’étude de Paray

Aéroport d’Orly


53

Issy-les-Moulineaux Station urbaine Adresse : 27bis avenue Victor Cresson 92130 Issy-les-Moulineaux Situation : square au centre-ville d’Issy-les-Moulineaux Pour des raisons de sécurité, les échantillons de verre ont été implantés sur le toit du Palais des Arts et des Congrès d’Issy, 25 avenue Victor Cresson Polluants mesurés : NO, NO2, PM10, SO2 Polluants mesurés spécifiquement pour la durée de l’étude : PM2.5

Station de mesure AIRPARIF

PACI


54

Bobigny Station urbaine – site de référence du niveau de fond de la petite couronne Adresse : Parc de la Bergère 93000 Bobigny Situation : bungalow situé dans un parc Polluants mesurés : NO, NO2, PM10, PM2.5

Auvent Cl

iché

CG

93

Clic

hé C

G 9

3


55

Paris-Les-Halles Station urbaine – site de référence du cœur de Paris Adresse : Allée J. Supervielle 75001 PARIS Situation : jardin du Forum des Halles, dans le 1er arrondissement de Paris, au pied de l’église Saint-Eustache Les échantillons de verre ont été placés au sommet de l’église Polluants mesurés : NO, NO2, O3, PM10, PM2.5, CO Fontainebleau Station rurale Zone rurale Sud-Est – Forêt de Fontainebleau Adresse : Maison forestière du Clos du Roi 77300 Fontainebleau Situation : clairière en bordure du massif forestier de Fontainebleau Polluants mesurés : NO, NO2, O3, PM10, SO2 Polluants mesurés spécifiquement pour la durée de l’étude : PM2.5


56

Annexe 2 Composition du matériau, préparation des échantillons et

fabrication des porte-échantillons 1. Composition du matériau Le verre à vitres de type Planilux usiné par Saint-Gobain présente une composition

ternaire SiO2-Na2O-CaO constituant 93 % de sa composition totale, le reste représentant des composés mineurs tels que MgO, K2O, Al2O3, Fe2O, ces derniers éléments favorisant l’amélioration des caractéristiques physico-chimiques du verre, de son usinabilité, et de la baisse des coûts de production. La composition chimique du verre à vitres exprimée en pourcentage de poids d’oxydes s’établit ainsi : 71,7 % SiO2 ; 13,1 % Na2O ; 9,6 % CaO ; 4,1 % MgO ; 0,3 % K2O ; 0,7 % Al2O3 ; 0,1 % Fe2O3. Cette formulation peut être considérée comme celle de la composition normalisée du verre à vitres.

Sa surface peut être considérée comme lisse, non poreuse et chimiquement inerte. En effet, les travaux réalisés à Saint Gobain Recherche (Lombardo, 2002) montrent que l’épaisseur de la couche de lixiv iation (altération de la couche de surface en milieu acide, avec perte en sodium et/ou en calcium) est de 44 nm après 24 mois d’exposition en milieu urbain pollué. On peut donc considérer que le développement du soiling sur ce type de matériau ne dépend que des variations spatiales et temporelles des facteurs environnementaux tels que les polluants gazeux et particulaires, l’acidité de la pluie, de la température, de l’humidité relative de l’air, de la quantité de précipitation…

2. Préparation des échantillons Deux formats de verres silico-calco-sodiques ont été préparés : 1 - 96 grands échantillons de 10 x 10 x 0,2 m, (6 sites x 4 séries x 2 exemplaires x 2 modes d’exposition) 2 - 48 petits échantillons de 1,8 x 1,8 x 0,2 cm (6 sites x 4 séries x 2 modes d’exposition. Lors de la fabrication du verre float, la face inférieure du verre fondu est coulée sur un bain

d’étain en fusion. Cette face est appelée, par les verriers, «face étain». Elle est facilement reconnaissable sous éclairage UV (254 nm). La face opposée est appelée «face atmosphère». Cette dernière est celle qui sera exposée aux effets des polluants atmosphériques et qui fera par conséquent l’objet des analyses.

Avant exposition, les verres sont gravés côté «face étain» selon la nomenclature suivante : • une lettre désignant le site d’exposition : «B» pour Bobigny ; «G» pour Gonesse, «I» pour

Issy-Les-Moulineaux ; «P» pour Paray-Vieille-Poste, «SE» (Saint-Eustache) pour Paris-Les Halles et «F» pour Fontainebleau.

• un chiffre de «1 à 8» pour les grands échantillons abrités de la pluie et de « 9 à 16 » pour ceux exposés à la pluie.

• de «1 à 4» pour les petits échantillons abrités de la pluie et de «5 à 8» pour ceux exposés à la pluie.

Après avoir été gravés, les verres sont nettoyés à l’eau MilliQ appliquée avec un chiffon non

pelucheux. Ils sont mis à sécher naturellement sous hotte à flux laminaire pendant 1 heure. Le séchage final s’effectue naturellement dans un dessiccateur, à température ambiante et sous une humidité relative comprise entre 20 et 30 % pendant 24 heures. Les verres sont ensuite pesés à 3 reprises à l’aide d’une balance de précision Mettler AE 240 puis emballés dans des feuilles d’aluminium et stockés dans ces mêmes conditions jusqu’au moment de leur exposition. Ils sont transportés sur les sites d’exposition dans des boîtes de Pétri.


57

3. Fabrication des porte-échantillons

Deux types de porte-échantillons ont été spécialement réalisés pour cette expérience : - des porte-échantillons pour l’exposition des verres exposés à l’action directe des pluies

• des auvents en aluminium ouverts latéralement, permettant ainsi une bonne circulation de l’air tout en protégeant les échantillons des pluies ou du ruissellement de celles-ci. Les échantillons y sont fixés verticalement.

Dans les deux cas, les verres sont disposés et maintenus préalablement sur des plaques en aluminium, elles-mêmes fixées sur les porte-échantillons.

Vue de Profil

45°

400

800

800

1200

400

700

120

0

Vue de Face

35

80

20

4

2

2

4 20

35

2 2

Face exposée

Schéma des porte-échantillons pour l’exposition des verres exposés à l’action directe des pluies

Schéma des auvents pour l’exposition des verres exposés à l’abri des pluies


58

Annexe 3 Protocole analytique

Les échantillons ont été retirés successivement pour analyse après 3, 6, 9 et 12 mois

d’exposition. Les mesures suivantes ont été réalisées : 1. Variations de masse

De retour au laboratoire, la surface non exposée (face étain) des grands échantillons de verres (10 x 10 x 0,2 cm) ainsi que leurs tranches sont nettoyées à l’eau MilliQ et séchées à l’aide d’un papier non pelucheux afin d’éliminer les particules pouvant s’y être déposées. Les échantillons sont ensuite placés dans un dessiccateur, pendant 24 heures, à température ambiante et sous une humidité relative contrôlée comprise entre 20 et 30 %. Les verres sont ensuite pesés à 3 reprises à l’aide d’une balance de précision Mettler AE 240. L’écart entre la valeur inférieure et la valeur supérieure lors de ces 3 mesures n’excédant jamais 0.5 mg (la précision de la mesure est de 0.1 mg). La masse retenue correspond à la moyenne des trois pesées. Les variations de masse obtenues correspondent à la masse des particules déposées à la surface des échantillons et s’exprime par la relation simple :

µg en initiale masse iM et µg en finale massefM avec

if MM=∆M

==

-

Les valeurs calculées, rapportées à la surface de l’échantillon (10 cm2), permettent

d’accéder aux concentrations surfaciques :

)(µg.cm 2- S∆M

2. Mesure des propriétés optiques

Deux paramètres optiques principaux sont mesurés sur la première série de grands

échantillons de verre:

1 - la transmission normale, TL, est le rapport entre le flux lumineux I qui a traversé un corps transparent et le flux incident normal à la surface I0 tel que:

0II

LT =

2 - la transmission diffuse, Td mesure la lumière diffusée par les particules (plus elles sont fines,

plus la diffusion est importante) ou la matière déposée à la surface du corps transparent (le verre).

Habituellement, les valeurs sont exprimées en pourcentage ou avec un facteur qui varie de 0 à 1.

La mesure par spectrophotométrie de la transmission normale (TL) et de la transmission diffuse (Td) permet de calculer la perte par diffusion plus communément appelée «flou». Cette notion, par définition, est le rapport entre la fraction diffuse de la lumière Td (lumière diffusée à l’arrière par les particules) et la totalité de la lumière transmise TL, exprimé en pourcentage :

L

d

TT100×=%Flou


59

Décomposit ion du t rajet lumineux à t ravers un corps t ransparent (verre) recouvert de salissures (poussières): TL: t ransmission normale, Td: t ransmission diffuse.

[R: lumière réfléchie (ce dernier paramètre n’a pas été mesuré dans le cadre de cette étude)]

Les mesures optiques ont été effectuées à l’aide d’un spectrophotomètre Lambda 650 S-

UV-Visible (Perkin-Elmer®), sur les verres 10 x 10 x 0,2 cm, dans le domaine des longueurs d’onde comprises entre 380 et 780 nm (domaine visible), par pas de 10 nm. La précision en longueur d’onde est de ± 0,15 nm. Les valeurs retenues correspondent aux valeurs intégrées sur la gamme de longueurs d’onde 380-780 nm et sont exprimées en pourcentage. La surface analysée est de 0,2 cm2. Après intégration, on accède aux valeurs de transmittance normale et de transmission diffuse. Pour chaque échantillon, la mesure se fait en trois zones distinctes et la valeur retenue correspond à la moyenne de ces trois mesures.

3. Caractérisation des particules déposées par Microscopie Photonique et Microscopie Electronique Analytique en balayage

La caractérisation des particules déposées à la surface des verres est réalisée sur les petits échantillons par microscopie photonique d’une part et par microscopie électronique d’autre part. 3.1. Microscopie photonique

Les verres sont observés par microscopie photonique à l’aide d’un stéréo microscope LEICA

MZ12® à un grandissement de x 80 dans des conditions de réglage (brillance et contraste) identiques afin de pouvoir comparer les échantillons entre eux. Les surfaces ainsi traitées de 18 mm², sont relativement importantes et représentatives. On accède dans ces conditions uniquement aux particules de granulométrie supérieure au micromètre, caractérisées uniquement par leur taille et leur couleur sans préjuger (exceptionnellement pour les plus grosses) à cette échelle, de leur nature (origine, espèce chimique ou minéralogique). Les particules plus fines seront caractérisées par microscopie électronique.

Associé à un système de traitement des images (logiciel Histolab, Microvision Instruments®),

le pourcentage de surface couverte du verre par les particules peut être mesuré. On distingue pour cette mesure les particules noires, blanches et de couleur. Le pourcentage de surface couverte est défini par la relation suivante :

Td

Td

verre

dépôt

I0 = 100%

R1

TL

R2


60

x100totale Surface

(SurfaceSC) (% couverte surface % )colorées blanches noires particules ++

=

3.2. Microscopie Electronique Analytique en Balayage Afin de compléter les observations par microscopie photonique, les échantillons et les

dépôts à leur surface sont observés et analysés par Microscopie Electronique Analytique en Balayage.

Ces analyses sont réalisées sur les petits échantillons de verre préalablement fixés sur un plot

en aluminium à l’aide d’une colle au carbone, puis rendu conducteur par pulvérisation sous vide d’un film d’or de quelques Angström d’épaisseur. Les particules présentes à la surface du verre sont observées à l’aide d’un microscope électronique JEOL 6301F couplé à un spectromètre de dispersion d’énergie des rayons X OXFORD et à un analyseur LINK-ISIS. 4. Caractérisation de la composition chimique des dépôts

Les analyses sont effectuées selon le protocole d’analyse chimique mis au point récemment au LSCE [36] [37] [38]. Pour procéder aux différents types d’analyse, il est nécessaire de travailler sur des proportions aliquotes. L’homogénéité du dépôt a été testée dans des conditions similaires à l’étude. Pour des échantillons de surface supérieure à 6 cm2, le bruit qu’elle apporte a été jugé inférieur à 15 % quel que soit le type d’analyse [36] [38].

Ces mesures sont réalisées sur les grands échantillons. Ceux-ci sont découpés, à l’aide d’une mollette diamantée, suivant le modèle présenté sur la figure ci-dessous. Chacune des parties découpées sera utilisée pour la mesure : i) du carbone suie ou « black carbon » (appelé aussi carbone élémentaire) noté BC; ii) du carbone total noté CT (somme du carbone suie et organique); iii) des sels solubles. La quatrième partie est conservée comme témoin. Avec cette procédure, les échantillons ont tous une surface supérieure ou égale à 20 cm2 ce qui, a priori, est optimum pour les analyses.

Principe de découpage des grands échantillons de verres pour l’analyse des composés carbonés (CT et BC) et des sels solubles

4.1. Dosage des teneurs en carbone par thermocoulométrie

L’analyse thermique du carbone particulaire nécessite deux portions d’échantillon, l’une

pour le carbone suie BC, l’autre pour le carbone organique CO. Cette analyse se faisait

10 cm

10 cm

5 cm 5 cm

4 cm

4 cm

2 cm Carbone suie (20 cm2)

Sels solubles (20 cm2)

Carbone total (20 cm2)


61

auparavant directement sur les verres. Le protocole a été récemment modifié et les particules carbonées sont prélevées à l’aide d’un filtre de quartz imbibé d’éthanol.

Cette technique repose sur les travaux mis au point récemment par le LSCE pour les

aérosols [39]. Elle se décompose en 2 étapes : La première étape consiste en une précombustion de l’échantillon dans un four tubulaire,

sous oxygène pur, à 340° C pendant 2 heures durant laquelle le carbone organique est évaporé sous forme de CO2. A l’issue de cette étape, l’échantillon ne contient plus que du carbone élémentaire ou carbone graphite correspondant à la proportion de carbone contenu au niveau des suies en particulier. Après avoir été débarrassé du carbone organique, l’échantillon est analysé par thermocoulométrie. Cette technique repose sur la mesure du CO2 dégagé par la combustion quasi instantanée de l’échantillon (ici, les particules) à haute température. Les échantillons sont positionnés dans un four tubulaire en aluminium, pendant 3 minutes, à 1200° C sous flux d’oxygène. Le carbone est transformé en CO2 qui est acheminé vers le compartiment cathodique contenant une solution à pH=9,8 de perchlorate de baryum. L’arrivée du CO2 provoque une baisse de l’alcalinité de la solution. Le coulomètre apporte des électrons au système qui provoquent une réaction électrochimique, rétablissant le pH initial. La quantité d’électrons apportés est proportionnelle au CO2 dissout et donc à la fraction de carbone minéral présente dans le dépôt.

Cette analyse permet de quantifier les teneurs en carbone élémentaire ou carbone suie.

Parallèlement, un second prélèvement est directement analysé par thermocoulométrie

sans avoir subi de précombustion. Cette mesure permet de quantifier les teneurs en carbone total.

Les concentrations en carbone organique, noté CO, sont calculées par la différence CT – CE = CO.

Ces analyses ont été réalisées avec un appareil Ströhlein Coulomat 702C. Cette technique permet de quantifier le carbone dans un intervalle 5-5000µg, avec une précision de 10 %. La limite de détection est de 0,02 µg de carbone. Les blancs de l’appareil et la variabilité des blancs de verre limitent cependant la répétabilité à 10 %.

Recueil des particules pour analyse de carbone à l’aide d’un tissu de quartz

Mise en barquette (pour combustion et analyse ultérieure du carbone par coulométrie) des tissus de quartz imprégnés des salissures des verres

Prélèvement des particules carbonées sur les verres pour analyse thermique du carbone


62

4.2. Analyse des sels solubles par chromatographie ionique

Pour les analyses des espèces solubles, les verres sont coupés en lamelles de 8 mm de largeur, placés dans des vials plastiques et extraits par immersion dans 20 ml d’eau ultra-pure pendant 40 minutes aux ultrasons. La solution de rinçage est analysée par chromatographie ionique haute performance. Les cations sont analysés avec un appareil Dionex DX-600 équipé d’une colonne CS12A permettant la séparation de Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+. Pour les anions, le DIONEX DX-600 équipé de la colonne AS11 permet d’optimiser la séparation des principaux ions inorganiques Cl-, Br-, NO3-, SO42- et PO43-, et organiques (acétate, propionate, formate, MSA, pyruvate et oxalate). L’incertitude de cet appareil est inférieure à 7 % dans toutes les conditions. La bonne mise en solution des particules est régulièrement contrôlée par une seconde extraction qui a toujours montré qu’au minimum 69 % du calcium était dissout et 99 % pour les autres espèces.

4.3. Fraction insoluble

La concentration Cinsolubles de cette fraction, exprimée en µg/cm2, est déduite par la différence :

Cinsolubles = Masse de particules déposées – (Cions solubles + BC + MOP)

Dans certains cas, le calcul de cette fraction est impossible car la concentration totale est

négative ou inférieure aux concentrations des espèces mesurées, ce qui est le cas pour les verres abrités de la pluie exposés à Fontainebleau et Paris-Les Halles. D’après différentes études menées au LSCE [45] [46), il a été démontré que la fraction insoluble varie linéairement en fonction de la concentration en calcium.

5. Récapitulatif des paramètres et des techniques analytiques

Un récapitulatif des paramètres mesurés, des techniques utilisées et des incertitudes

associées est présenté dans le tableau ci-dessous.

Paramètre Technique et instrumentation Incertitudes relatives

Masse (µg.cm-2) Pesée (balance Mettler AE 240) ± 0.0001 g

Surface couverte (%) Loupe binoculaire LEICA MZ12 et logiciel de traitement d’images Histolab 5.8 Non déterminée

Mes

ures

op

tique

s

Flou (%)

Spectromètre UV/VIS

Lambda 650S

14 %

Ions Cl-, NO3-, SO42-, C2O42-, PO43-,

Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+ Chromatographie ionique (Dionex 4500i)

7 % pour chaque ion, 16 % pour la somme des principaux ions

Carbone suie (BC) (µg.cm-2) Thermocoulométrie Ströhlein Coulomat 702C 10 %

Matière organique particulaire (MOP) = 1.6 × carbone organique

Thermocoulométrie Ströhlein Coulomat 702C 19 % M

esur

es

chim

ique

s

Fraction insoluble Déduction par le calcul

Insolubles = Masse – (Ions + EC + POM) ou Insolubles = Ca2+/k

34 %

Récapitulatif des paramètres mesurés et des techniques employées


63

5. Contrôle qualité

5.1. L’analyse des ions : balance ionique La balance ionique entre les anions et les cations est un moyen simple d’apprécier la qualité des mesures de chromatographie et éventuellement de repérer les échantillons ou analyses défectueux. En effet, la charge des anions et des cations doit s’équilibrer. Il est à noter qu’un biais est toujours présent si l’aérosol est acide (déficit de cations) ou plus fréquemment si la composante carbonée est significative. La figure ci-dessous montre le bon accord entre les mesures de concentrations de cations et d’anions pour les deux fractions de l’aérosol pour toute la durée de l’expérimentation : le très léger déficit en cations peut indiquer un aérosol fin légèrement acide alors que les particules super-microniques sont globalement neutres (légèrement basiques en hiver). Cette même démarche, appliquée aux échantillons de verre indique un léger déficit en anions, donc certainement un léger enrichissement en carbonate par rapport à l’aérosol.

Gonesse (aérosol fin) Gonesse (aérosol grossier)

Balance ionique de l’aérosol prélevé à Gonesse

Evolution temporelle de la fraction ionique de l’aérosol submicronique à Gonesse (sept 2004 à août 2005) N° d’échantillon


64

5.2. La fermeture chimique en masse des particules La masse des aérosols ou des particules déposées est obtenue directement par pesée ou par reconstruction à l’aide des diverses analyses qui sont effectuées. La confrontation des 2 jeux de données permet donc de rendre compte de l’homogénéité des diverses analyses, c’est ce qu’on appelle la fermeture chimique. La masse des aérosols collectés sur filtre est de l’ordre de quelques centaines de microgrammes et est obtenue avec une précision de 10 µg. La fermeture chimique est obtenue à 10 % ou mieux.

Balance ionique du dépôt sur l’ensemble des échantillons de verre

Fermeture chimique de la fraction fine de l’aérosol prélevé à Gonesse


65

Fermeture chimique de l’aérosol prélevé à Paris Les Halles Pour la fermeture chimique du dépôt, la masse des dépôts sur le verre est de l’ordre de quelques centaines de microgrammes pour des échantillons de 100 cm2. Les pesées permettent une précision de 20 µg, précision cependant altérée par la perte de petits morceaux de verre lors du montage/démontage des échantillons sur le portoir d’exposition.

Fermeture chimique de la fraction grossière de l’aérosol prélevé à Gonesse


66

Annexe 4 Résultats des données de polluants atmosphériques

(µg/m3)

NO

0-3 mois 3-6 mois 6-9 mois 9-12 mois Gonesse 5 27 21 7 Paray-Vieille-Poste 6 22 16 6 Issy-les-Moulineaux 7 25 19 7 Bobigny 6 28 19 9 Paris Les Halles 6 27 19 7 Fontainebleau 1 3 2 1

NO2


O3

0-3 mois 3-6 mois 6-9 mois 9-12 mois Gonesse 55 18 33 58 Paray-Vieille-Poste 56 22 29 57 Paris Les Halles 48 16 25 54 Fontainebleau 64 32 45 64

CO

0-3 mois 3-6 mois 6-9 mois 9-12 mois Gonesse nd 690 570 320 Paris Les Halles 330 510 490 390

SO2

0-3 mois 3-6 mois 6-9 mois 9-12 mois Gonesse 5 8 9 5 Paray-Vieille-Poste 5 6 8 2 Issy-les-Moulineaux 5 6 7 2 Fontainebleau 2 2 3 2


67

PM10

0-3 mois 3-6 mois 6-9 mois 9-12 mois Gonesse 17 20 21 19 Issy-les-Moulineaux 20 20 21 18 Bobigny 21 22 22 20 Paris Les Halles 22 23 23 21 Fontainebleau 15 14 15 15

PM2.5



68

Annexe 5 Résultats des pesées réalisées sur les verres

GONESSE

Masse Initiale (g) Masse Finale (g) Mode d’exposition

Durée d’exposition Echantillon Date de

retrait Mi 1 Mi 2 Mi 3 Mi moy. Mf 1 Mf 2 Mf 3 Mf moy. Mf-Mi

(g) Moy (Mf– Mi)

(µg) Surface S

(cm2) M/S

(µg/cm2)

G1 30/09/04 51,3454 51,3456 51,3455 51,34550 51,3486 51,3487 51,3487 51,34867 0,003167 3 mois

G2 30/09/04 52,1833 52,1833 52,1830 52,18320 52,1868 52,1868 52,1867 52,18677 0,003567 3367± 200 100 ± 0,02 33,6667 ± 2,67

G3 12/01/05 51,9783 51,9781 51,9781 51,97817 51,9824 51,9824 51,9824 51,98240 0,004233 6 mois

G4 12/01/05 52,1104 52,1105 52,1104 52,11043 52,1156 52,1156 52,1155 52,11557 0,005133 4683± 200 100 ± 0,02 46,8333 ± 2,94

G5 30/03/05 51,9411 51,9410 51,9408 51,94097 51,9475 51,9475 51,9474 51,94747 0,006500 9 mois

G6 30/03/05 51,7667 51,7665 51,7665 51,76657 51,7734 51,7734 51,7734 51,77340 0,006833 6667± 200 100 ± 0,02 66,6667 ± 3,33

G7 29/06/05 51,2468 51,2467 51,2468 51,24677 51,2523 51,2523 51,2523 51,25230 0,005533

Abrités

12 mois G8 29/06/05 51,0414 51,0423 51,0407 51,04147 51,0435 51,0435 51,0435 51,04350 0,002033

3783± 200 100 ± 0,02 37,8333 ± 2,76

G9 30/09/04 51,3886 51,3886 51,3886 51,38860 51,3895 51,3894 51,3894 51,38943 0,000833 3 mois

G10 30/09/04 51,9207 51,9207 51,9208 51,92073 51,9212 51,9212 51,9210 51,92113 0,000400 617± 200 100 ± 0,02 6,16667 ± 2,12

G11 12/01/05 51,4803 51,4802 51,4801 51,48020 cassé cassé cassé nd nd 6 mois

G12 12/01/05 51,1522 51,1519 51,1518 51,15197 cassé cassé cassé nd nd nd 100 ± 0,02 nd

G13 30/03/05 51,1351 51,1350 51,1349 51,13500 51,1344 51,1344 51,1344 51,13440 -0,000600 9 mois

G14 30/03/05 51,9427 51,9427 51,9426 51,94267 51,9423 51,9425 51,9424 51,94240 -0,000267 -433± 200 100 ± 0,02 -4,33333 ± 1,91

G15 29/06/05 52,0145 52,0144 52,0143 52,01440 52,0145 52,0145 52,0145 52,01450 0,000100

Non abrités

12 mois G16 29/06/05 51,4074 51,4074 51,4074 51,40740 51,4075 51,4074 51,4075 51,40747 0,000067

83± 200 100 ± 0,02 0,83333 ± 2,02


69

PARAY-VIEILLE-POSTE




(g) Moy (Mf– Mi)

(µg) Surface S

(cm2) M/S

(µg/cm2)

P1 30/09/04 52,1785 52,1785 52,1785 52,17850 52,1801 52,1803 52,1801 52,18017 0,001667 3 mois P2 30/09/04 51,2348 51,2348 51,2348 51,23480 51,2370 51,2369 51,2370 51,23697 0,002167

1917 ± 200 100 ± 0,02 19,1667 ± 2,38

P3 12/01/05 51,5480 51,5478 51,5478 51,54787 51,5508 51,5508 51,5508 51,55080 0,002933 6 mois P4 12/01/05 51,3164 51,3163 51,3164 51,31637 51,3192 51,3192 51,3191 51,31917 0,002800

2867 ± 200 100 ± 0,02 28,6667 ± 2,57

P5 30/03/05 52,1188 52,1186 52,1185 52,11863 52,1225 52,1225 52,1225 52,12250 0,003867 9 mois P6 30/03/05 51,7910 51,7910 51,7910 51,79100 51,7955 51,7954 51,7954 51,79543 0,004433

4150 ± 200 100 ± 0,02 41,5 ± 2,83

P7 30/06/05 51,6818 51,6816 51,6816 51,68167 51,6883 51,6883 51,6883 51,68830 0,006633

Abrités

12 mois P8 30/06/05 51,3514 51,3512 51,3511 51,35123 51,3586 51,3585 51,3585 51,35853 0,007300

6967 ± 200 100 ± 0,02 69,6667 ± 3,39

P9 30/09/04 51,3844 51,3843 51,3842 51,38430 51,3850 51,3849 51,3850 51,38497 0,000667 3 mois P10 30/09/04 51,3616 51,3614 51,3615 51,36150 51,3622 51,3622 51,3621 51,36217 0,000667

667 ± 200 100 ± 0,02 6,66667 ± 2,13

P11 12/01/05 51,5777 51,5777 51,5777 51,57770 51,5772 51,5772 51,5772 51,57720 -0,000500 6 mois P12 12/01/05 52,4842 52,4836 52,4838 52,48387 52,4833 52,4833 52,4833 52,48330 -0,000567

-533 ± 200 100 ± 0,02 5,33333 ± 1,89

P13 30/03/05 52,0682 52,0682 52,0682 52,06820 52,0680 52,0680 52,0680 52,06800 -0,000200 9 mois P14 30/03/05 51,8087 51,8086 51,8092 51,80883 51,8084 51,8084 51,8083 51,80837 -0,000467

-333 ± 200 100 ± 0,02 3,33333 ± 1,93

P15 30/06/05 51,6796 51,6794 51,6794 51,67947 51,6798 51,6798 51,6799 51,67983 0,000367

Non abrités

12 mois P16 30/06/05 51,9802 51,9801 51,9797 51,98000 51,9804 51,9803 51,9801 51,98027 0,000267

317 ± 200 100 ± 0,02 3,16667 ± 2,06


70

ISSY-LES-MOULINEAUX




(g) Moy (Mf– Mi)

(µg) Surface S

(cm2) M/S

(µg/cm2)

I1 04/10/04 51,5152 51,5149 51,5151 51,51507 51,5167 51,5168 51,5166 51,51670 0,001633 3 mois I2 04/10/04 51,2930 51,2928 51,2927 51,29283 51,2949 51,2948 51,2948 51,29483 0,002000

1817 ± 200 100 ± 0,02 18,1667 ± 2,36

I3 12/01/05 51,3494 51,3494 51,3493 51,34937 51,3523 51,3522 51,3522 51,35223 0,002867 6 mois I4 12/01/05 51,1316 51,1314 51,1313 51,13143 51,1337 51,1336 51,136 51,13443 0,003000

2933 ± 200 100 ± 0,02 29,3333 ± 2,59

I5 30/03/05 51,0745 51,0741 51,0742 51,07427 51,0786 51,0785 51,0785 51,07853 0,004267 9 mois I6 30/03/05 51,1255 51,1255 51,1254 51,12547 51,1301 51,1301 51,1300 51,13007 0,004600

4433 ± 200 100 ± 0,02 44,3333 ± 2,89

I7 29/06/05 52,1530 52,1527 52,1528 52,15283 52,1571 52,1571 52,1571 52,15710 0,004267

Abrités

12 mois I8 29/06/05 51,6783 51,6783 51,6783 51,67830 51,6807 51,6807 51,6807 51,68070 0,002400

3333 ± 200 100 ± 0,02 33,3333 ± 2,67

I9 04/10/04 51,2082 51,2082 51,2081 51,20817 51,2093 51,2094 51,2092 51,20930 0,001133 3 mois I10 04/10/04 52,3854 52,3854 52,3854 52,38540 52,3867 52,3867 52,3866 52,38667 0,001267

1200 ± 200 100 ± 0,02 12 ± 2,24

I11 12/01/05 50,7258 50,7258 50,7258 50,72580 50,7259 50,7259 50,7258 50,72587 0,000067 6 mois I12 12/01/05 50,7086 50,7086 50,7086 50,70860 50,7084 50,7084 50,7084 50,70840 0,000200

-67 ± 200 100 ± 0,02 0,66667 ± 1,99

I13 30/03/05 51,5860 51,5861 51,5860 51,58603 51,5858 51,5858 51,5857 51,58577 0,000267 9 mois I14 30/03/05 51,7222 51,7222 51,7222 51,72220 51,7220 51,7220 51,7220 51,72200 0,000200

-233 ± 200 100 ± 0,02 2,33333 ±1,95

I15 29/06/05 51,9679 51,9680 51,9680 51,96797 51,9684 51,9684 51,9682 51,96833 0,000367

Non abrités

12 mois I16 29/06/05 52,0264 52,0263 52,0261 52,02627 52,0263 52,0262 52,0263 52,02627 0,000000

183 ± 200 100 ± 0,02 1,83333 ± 2,04


71

BOBIGNY




(g) Moy (Mf– Mi)

(µg) Surface S

(cm2) M/S

(µg/cm2)

B1 30/09/04 51,4808 51,4807 51,4809 51,48080 51,4831 51,4830 51,4831 51,48307 0,002267 3 mois B2 30/09/04 51,3671 51,3670 51,3670 51,36703 51,3686 51,3685 51,3685 51,36853 0,001500

1883 ± 200 100 ± 0,02 18,8333 ± 2,38

B3 12/01/05 51,3212 51,3211 51,3211 51,32113 51,3258 51,3258 51,3257 51,32577 0,004633 6 mois B4 12/01/05 51,2639 51,2641 51,2640 51,26400 51,2683 51,2684 51,2682 51,26830 0,004300

4467 ± 200 100 ± 0,02 44,6667 ± 2,89

B5 30/03/05 50,8233 50,8239 50,8230 50,82340 50,8286 50,8285 50,8285 50,82853 0,005133 9 mois B6 30/03/05 50,9862 50,9861 50,9861 50,98613 50,9933 50,9933 50,9933 50,99330 0,007167

6150 ± 200 100 ± 0,02 61,5 ± 3,23

B7 29/06/05 51,4533 51,4522 51,4531 51,45287 51,4608 51,4608 51,4608 51,4608 0,007933

Abrités

12 mois B8 29/06/05 51,5428 51,5427 51,5425 51,54267 51,5532 51,5531 51,5532 51,5532 0,010533

9233 ± 200 100 ± 0,02 92,3333 ± 3,85

B9 30/09/04 51,2788 51,2788 51,2788 51,27880 51,2797 51,2796 51,2796 51,27963 0,000833 3 mois B10 30/09/04 51,5428 51,5428 51,5430 51,54287 51,5440 51,5440 51,5441 51,54403 0,001167

1000 ± 200 100 ± 0,02 10 ± 2,20

B11 12/01/05 51,7717 51,7722 51,7713 51,77173 51,7711 51,7712 51,7712 51,77117 -0,000567 6 mois B12 12/01/05 51,8787 51,8789 51,8787 51,87877 51,8802 51,8802 51,8801 51,88017 0,001400

417 ± 200 100 ± 0,02 4,16667 ± 2,08

B13 30/03/05 50,9471 50,9471 50,9479 50,94737 50,9470 50,9471 50,9470 50,94703 -0,000333 9 mois B14 30/03/05 51,4035 51,4026 51,4030 51,40303 51,4026 51,4028 51,4028 51,40273 -0,000300

-317± 200 100 ± 0,02 -3,16667 ± 1,94

B15 29/06/05 51,4209 51,4210 51,4209 51,42093 51,4219 51,4216 51,4216 51,42170 0,000767

Non abrités

12 mois B16 29/06/05 51,5354 51,5354 51,5352 51,53533 51,5358 51,5358 51,5358 51,53580 0,000467

617 ± 200 100 ± 0,02 6,16667 ± 2,12


72

PARIS LES HALLES




(g)

Moy (Mf– Mi) (µg)

Surface S (cm2)

M/S µg/cm2

SE1 03/09/04 96,4015 96,4014 96,4014 96,4014 96,4026 96,4026 96,4026 96,40260 0,001167 SE2 03/09/04 96,1376 96,1377 96,1376 96,1376 96,1388 96,1388 96,1388 96,13880 0,001167 3 mois

SE3 03/09/04 94,5679 94,5679 94,5676 94,5678 94,5691 94,5690 94,5690 94,56903 0,001233

1189 ± 200 100 ± 0,02 11,89 ± 2,24

SE4 03/12/04 96,6668 96,6668 96,6668 96,6668 96,6667 96,6667 96,6666 96,66667 0,000133 SE5 03/12/04 97,8449 97,8449 97,8449 97,8449 97,8458 97,8457 97,8456 97,84570 0,000800 6 mois

SE6 03/12/04 98,5733 98,5732 98,5732 98,5732 98,5739 98,5737 98,5737 98,57377 0,000533

400 ± 200 100 ± 0,02 4 ± 2,08

SE7 02/03/05 98,4011 98,4011 98,4011 98,4011 98,4016 98,4015 98,4014 98,40150 0,000400 9 mois SE8 02/03/05 98,3982 98,3981 98,3982 98,3982 98,3988 98,3987 98,3987 98,39873 0,000567

483 ± 200 100 ± 0,02 4,83 ± 2,10

SE10 07/06/05 96,4166 96,4167 96,4167 96,4167 96,4174 96,4174 96,4173 96,41737 0,000700

Abrités

12 mois SE12 07/06/05 97,0415 97,0415 97,0415 97,0415 97,0422 97,0421 97,0421 97,04213 0,000633

667 ± 200 100 ± 0,02 6,67 ± 2,13

SE13 03/09/04 98,4533 98,4533 98,4533 98,4533 98,4538 98,4536 98,4537 98,45370 0,000400 SE14 03/09/04 97,2559 97,2559 97,2559 97,2559 97,2563 97,2562 97,2562 97,25623 0,000333 3 mois

SE15 03/09/04 98,2617 98,2617 98,2617 98,2617 98,2622 98,2621 98,2622 98,26217 0,000467

400 ± 200 100 ± 0,02 4 ± 2,08

SE16 03/12/04 96,7081 96,7081 96,7081 96,7081 96,7081 96,7080 96,7079 96,70800 0,000100 SE17 03/12/04 96,9815 96,9814 96,9813 96,9814 96,9815 96,9815 96,9815 96,98150 0,000100 6 mois

SE18 03/12/04 96,6154 96,6154 96,6154 96,6154 96,6155 96,6154 96,6154 96,61543 0,000033

11 ± 200 100 ± 0,02 0,11 ± 2,00

SE19 02/03/05 97,6173 97,6172 97,6171 97,6172 97,6179 97,6179 97,6178 97,61787 0,000667 9 mois SE20 02/03/05 98,3520 98,3520 98,3520 98,3520 98,3526 98,3527 98,3525 98,35260 0,000600

633 ± 200 100 ± 0,02 6,33 ± 2,13

SE22 07/06/05 95,7421 95,7421 95,7421 95,7421 95,7423 95,7422 95,7422 95,74223 0,000133

Non abrités

12 mois SE24 07/06/05 96,6977 96,6977 96,6977 96,6977 96,6979 96,6979 96,6979 96,69790 0,000200

167 ± 200 100 ± 0,02 1,67 ± 2,03


73

FONTAINEBLEAU




(g) Moy (Mf– Mi)

(µg) Surface S

(cm2) M/S

(µg/cm2)

F1 30/09/04 50,8571 50,8569 50,8569 50,85697 50,8573 50,8573 50,8572 50,85727 0,000300 3 mois F2 30/09/04 52,0412 52,0412 52,0407 52,04103 52,0413 52,0412 52,0412 52,04123 0,000200

250 ± 200 100 ± 0,02 2,5 ± 2,05

F3 12/01/05 51,7957 51,7954 51,7954 51,79550 51,7954 51,7956 51,7955 51,79550 0,000000 6 mois F4 12/01/05 51,4438 51,4438 51,4438 51,44380 51,4443 51,4443 51,4442 51,44427 0,000467

233 ± 200 100 ± 0,02 2,33333 ± 2,05

F5 30/03/05 52,1125 52,1124 52,1124 52,11243 52,1128 52,1128 52,1127 52,11277 0,000333 9 mois F6 30/03/05 52,2188 52,2188 52,2188 52,21880 52,2193 52,2194 52,2193 52,21933 0,000533

433 ± 200 100 ± 0,02 4,33333 ± 2,09

F7 29/06/05 52,0848 52,0865 52,0864 52,08590 52,0875 52,0875 52,0875 52,08750 0,001600

Abrités

12 mois F8 29/06/05 52,0462 52,0461 52,0462 52,04617 52,0479 52,0481 52,0480 52,04800 0,001833

1717 ± 200 100 ± 0,02 17,1667 ± 2,34

F9 30/09/04 51,7502 51,7502 51,7502 51,75020 51,7503 51,7502 51,7503 51,75027 0,000067 3 mois F10 30/09/04 52,1345 52,1345 52,1345 52,13450 52,1345 52,1345 52,1345 52,13450 0,000000

33 ± 200 100 ± 0,02 0,33333 ± 2,01

F11 12/01/05 51,6741 51,6739 51,6738 51,67393 cassé cassé cassé nd nd 6 mois F12 12/01/05 51,6273 51,6271 51,6271 51,62717 51,6266 51,6265 51,6264 51,62650 -0,000667

-667 ± 200 100 ± 0,02 6,66667 ± 1,87

F13 30/03/05 51,8036 51,8036 51,8036 51,80360 51,8029 51,8029 51,8029 51,80290 -0,000700 9 mois F14 30/03/05 52,5299 52,5299 52,5299 52,52990 52,529 52,5289 52,5288 52,52890 -0,001000

-850 ± 200 100 ± 0,02 -8,5 ± 1,83

F15 29/06/05 51,8580 51,8580 51,8580 51,85800 51,8575 51,8576 51,858 51,85770 0,000300

Non abrités

12 mois F16 30/09/04 51,9127 51,9126 51,9124 51,91257 51,9131 51,9130 51,9130 51,91303 0,000467

83 ± 200 100 ± 0,02 0,83333 ± 2,02


74

Annexe 6 Microphotographies des verres

GONESSE

Verres abrités 3 mois 6 mois 9 mois 12 mois

Verres non abrités 3 mois 6 mois 9 mois 12 mois


75

PARAY-VIEILLE-POSTE

Verres abrités


Verres non abrités



76

ISSY-LES-MOULINEAUX

Verres abrités


Verres non abrités



77

BOBIGNY

Verres abrités


Verres non abrités



78

PARIS - LES HALLES

Verres abrités


Verres non abrités



79

FONTAINEBLEAU

Verres abrités


Verres non abrités



80

Annexe 7 Pourcentage de surface couverte (%)

Mode d’exposition

Durée d’exposition GONESSE PARAY-

VIEILLE-POSTE ISSY-LES-

MOULINEAUX BOBIGNY PARIS LES HALLES FONTAINEBLEAU

3 mois 9.5 8.5 9.3 8.5 24.6 6.6

6 mois 20.4 21.7 14.0 15.0 17.3 7.7

9 mois 29.8 20.9 19.4 16.4 8.3 14.8 Abrités

12 mois 24.3 24.1 19.8 22.3 5.0 15.2 3 mois 12.9 6.2 7.3 6.6 6.7 4.4 6 mois 2.8 2.7 5.3 5.8 8.9 1.9

9 mois 2.3 2.6 4.7 3.8 11.6 1.5 Non abrités

12 mois 6.8 5.6 7.9 7.0 3.6 4.2


81

Annexe 8 Mesure des propriétés optiques des verres

GONESSE

% Tl % Td Mode d’exposition

Durée d’exposition % Tl1 % Tl2 % Tl3 Moy % Td1 % Td2 % Td3 Moy

% Flou ((Td/Tl)*100) ∆ Flou

3 mois 91,09 91,00 91,39 91,16 3,32 3,32 3,35 3,33 3,64 0,73

6 mois 90,54 90,41 90,89 90,61 5,41 5,46 5,46 5,44 5,99 1,20 9 mois 88,92 88,74 89,43 89,03 7,62 8,77 7,69 8,03 8,98 1,80

Abrités

12 mois 89,47 89,64 89,79 89,63 6,75 6,17 6,50 6,47 7,21 1,44 3 mois 91,55 91,84 91,96 91,78 1,94 1,95 1,95 1,95 2,12 0,42 6 mois 91,68 91,71 91,79 91,78 0,91 0,91 0,91 0,91 0,99 0,20 9 mois 90,55 90,55 90,58 90,56 0,74 0,68 0,62 0,68 0,75 0,15

Non abrités

12 mois 90,75 90,53 90,77 90,68 2,18 2,22 2,15 2,18 2,41 0,48

PARAY-VIEILLE-POSTE



% Flou (Td/Tl*100) ∆ Flou

3 mois 90,06 89,93 90,13 90,04 2,47 2,47 2,47 2,47 2,74 0,55 6 mois 92,25 92,91 93,13 92,76 4,72 4,73 4,73 4,73 5,10 1,02 9 mois 89,80 89,61 89,13 89,51 6,01 5,33 5,83 5,72 6,39 1,28

Abrités


Non abrités

12 mois 90,08 90,09 89,96 90,04 1,81 2,14 2,15 2,03 2,26 0,45

ISSY-LES-MOULINEAUX




3 mois 90,41 90,45 90,41 90,42 2,56 2,62 2,61 2,60 2,87 0,57 6 mois 90,76 90,73 90,81 90,78 4,12 4,11 4,12 4,12 4,54 0,91 9 mois 89,37 89,57 89,56 89,50 4,80 4,77 4,91 4,83 5,39 1,08

Abrités


Non abrités

12 mois 90,42 90,28 90,05 90,25 2,02 2,24 2,33 2,20 2,43 0,49


82

BOBIGNY

% Tl % Td Mode

d’exposition Durée

d’exposition % Tl1 % Tl2 % Tl3 Moy % Td1 % Td2 % Td3 Moy % Flou

(Td/Tl*100) ∆ Flou

3 mois 90,80 90,99 90,95 90,91 2,52 2,53 2,53 2,53 2,78 0,56 6 mois 90,49 90,53 90,34 90,45 4,86 4,87 4,87 4,87 5,38 1,08 9 mois 89,11 89,10 89,05 89,08 4,96 4,80 4,76 4,84 5,43 1,09

Abrités


Non abrités

12 mois 90,20 89,78 89,67 89,88 1,63 1,86 1,89 1,79 2,00 0,40

PARIS – LES HALLES



% Flou (Td/Tl*100)

∆Flou

3 mois 89,93 89,91 89,93 89,92 3,24 3,09 3,09 3,14 3,49 0,70 6 mois 89,54 89,45 89,44 89,48 2,12 2,36 2,32 2,27 2,53 0,51 9 mois 89,77 89,91 89,51 89,73 1,80 1,86 1,77 1,81 2,02 0,40

Abrités


Non abrités

12 mois 88,98 88,93 88,93 88,95 1,27 1,34 1,25 1,29 1,45 0,29

FONTAINEBLEAU




3 mois 91,14 91,11 91,29 91,18 1,41 1,41 1,41 1,41 1,55 0,31 6 mois 91,54 92,10 91,98 91,87 2,16 2,16 2,16 2,16 2,35 0,47 9 mois 90,55 90,61 90,02 90,39 2,44 2,51 2,75 2,57 2,84 0,57

Abrités


Non abrités

12 mois 90,39 90,44 90,59 90,47 1,49 1,43 1,45 1,46 1,61 0,32


83

Annexe 9 Composition chimique des dépôts

Verres abrités (µg/cm2)

Site Durée d’exposition

Masse totale de particules

déposées BC CT CO MOP Somme

des ions

3 mois 35.7 1.10 4.97 3.87 6.18 3.44

6 mois 51.4 1.96 5.99 4.03 6.45 8.95

9 mois 68.3 2.53 5.82 3.29 5.27 15.91 Gonesse

12 mois 20.3 0.63 2.05 1.42 2.27 1.84

3 mois 21.7 0.78 2.94 2.16 3.46 2.33

6 mois 29.3 1.25 3.64 2.39 3.82 5.61

9 mois 44.3 1.78 6.09 4.30 6.89 7.44 Paray-Vieille-

Poste

12 mois 73.0 2.18 9.15 6.96 11.14 12.00

3 mois 20.0 0.88 3.46 2.58 4.12 2.80

6 mois 30.0 1.59 4.58 2.99 4.78 5.97

9 mois 46.0 1.74 4.82 3.08 4.92 11.99 Issy-les-

Moulineaux

12 mois 24.0 1.10 3.57 2.47 3.95 1.83

3 mois 15.0 0.57 3.20 2.64 4.22 2.50

6 mois 43.0 2.18 7.57 5.39 8.62 6.41

9 mois 71.7 4.08 11.51 7.43 11.89 11.11 Bobigny

12 mois 105.3 3.79 16.39 12.60 20.16 15.88

3 mois 11.89 0.30 1.26 0.96 1.54 2.65

6 mois 4.00 0.17 1.16 0.99 1.59 3.55

9 mois 4.83 0.08 0.17 0.09 0.15 2.37 Paris Les Halles

12 mois 6.67 0.11 0.79 0.68 1.09 4.20

3 mois 2.0 0.20 1.27 1.07 1.71 1.06

6 mois 4.7 0.62 2.72 2.10 3.36 1.28

9 mois 5.3 0.43 1.28 0.85 1.36 2.29 Fontainebleau

12 mois 18.3 0.27 3.21 2.94 4.70 3.12


84

Verres non abrités (µg/cm2)

Site Durée d’exposition

Masse totale de particules

déposées BC CT CO MOP Somme

des ions

3 mois 4.00 0.27 1.50 1.23 1.96 0.20

6 mois cassé nd nd nd nd 0.11

9 mois -2.70 0.11 0.44 0.33 0.53 0.02 Gonesse

12 mois 0.70 0.05 0.97 0.92 1.46 0.15

3 mois 6.70 0.75 1.95 1.20 1.92 0.16

6 mois -5.70 0.27 0.64 0.37 0.59 0.10

9 mois -4.60 0.13 0.40 0.27 0.42 0.11 Paray-Vieille-

Poste

12 mois 2.70 0.03 0.96 0.93 1.49 0.29

3 mois 12.70 0.96 3.04 2.08 3.32 0.63

6 mois -2.00 2.16 1.09 -1.07 -1.71 0.12

9 mois -2.00 0.05 0.42 0.37 0.59 0.07 Issy-les-

Moulineaux

12 mois 0.00 0.04 0.50 0.46 0.74 0.14

3 mois 11.60 0.86 3.05 2.19 3.50 0.21

6 mois 14.00 1.51 0.85 -0.67 -1.06 0.29

9 mois -3.00 0.16 0.48 0.32 0.52 0.09 Bobigny

12 mois 4.70 0.09 1.14 1.05 1.68 0.10

3 mois 4.00 0.01 0.37 0.36 0.58 0.19

6 mois 0.11 0.28 1.06 0.77 1.24 0.21

9 mois 6.33 0.11 0.97 0.86 1.38 1.73 Paris Les Halles

12 mois 1.67 0.17 1.67 1.51 2.41 0.49

3 mois 0.00 0.62 0.94 0.33 0.52 0.04

6 mois -6.70 0.23 0.82 0.59 0.95 0.08

9 mois -10.00 0.15 0.20 0.05 0.08 0.05 Fontainebleau

12 mois 4.60 0.19 1.92 1.72 2.76 0.16


85

Annexe 10 Teneurs en sels solubles

(µg/cm2)

GONESSE

CH3COO- C3H5O2- HCOO- MSA C3H3O3- Cl- NO3- SO42- C2O42- PO43- Total - Na+ NH4+ K+ Mg2+ Ca 2+ Total +

3 mois 0.000 0.000 0.073 0.001 0.000 0.293 1.900 0.809 0.158 0.041 3.276 0.303 0.001 0.068 0.057 1.019 1.447

6 mois 0.092 0.014 0.000 0.003 0.000 1.683 3.198 2.662 0.335 0.075 8.062 0.949 0.047 0.195 0.178 1.631 2.999

9 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.735 5.537 5.070 0.560 0.064 13.966 1.793 0.169 0.175 0.358 3.439 5.935 Abrités

12 mois 0.000 0.000 0.000 0.001 0.001 0.220 0.854 0.418 0.502 0.053 2.049 0.266 0.002 0.030 0.040 0.709 1.047

3 mois 0.002 0.000 0.038 0.001 0.000 0.028 0.051 0.116 0.005 0.015 0.255 0.000 0.000 0.000 0.000 0.142 0.142

6 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.016 0.024 0.046 0.002 0.014 0.103 0.015 0.004 0.000 0.005 0.036 0.061

9 mois 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.008 0.015 0.001 0.010 0.034 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Non

abrités

12 mois 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.026 0.067 0.061 0.004 0.018 0.178 0.000 0.000 0.000 0.000 0.126 0.126

PARAY-VIEILLE-POSTE


3 mois 0.000 0.000 0.070 0.001 0.000 0.212 1.412 0.339 0.114 0.025 2.173 0.299 0.000 0.029 0.032 0.617 0.977

6 mois 0.063 0.019 0.000 0.002 0.001 0.861 2.399 1.518 0.341 0.055 5.259 0.592 0.052 0.078 0.088 1.086 1.895

9 mois 0.003 0.000 0.000 0.002 0.002 0.762 3.393 2.347 0.502 0.072 7.083 0.662 0.077 0.085 0.092 1.311 2.227 Abrités

12 mois 0.187 0.000 0.000 0.028 0.000 0.303 6.024 3.755 1.061 0.100 11.458 1.398 0.021 0.245 0.198 3.795 5.658

3 mois 0.004 0.000 0.046 0.000 0.000 0.009 0.076 0.068 0.002 0.008 0.213 0.000 0.007 0.000 0.000 0.156 0.163

6 mois 0.000 0.000 0.022 0.000 0.000 0.022 0.040 0.037 0.002 0.007 0.130 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.002

9 mois 0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 0.021 0.024 0.059 0.001 0.007 0.117 0.000 0.003 0.000 0.000 0.017 0.020 Non

abrités

12 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.041 0.146 0.078 0.005 0.017 0.289 0.015 0.000 0.000 0.004 0.186 0.206


86

ISSY-LES-MOULINEAUX


3 mois 0.006 0.000 0.091 0.000 0.000 0.201 1.742 0.495 0.118 0.019 2.672 0.263 0.000 0.034 0.035 0.810 1.141

6 mois 0.088 0.018 0.010 0.001 0.001 0.958 2.617 1.595 0.225 0.025 5.539 0.573 0.034 0.074 0.084 1.259 2.025

9 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.900 5.036 3.688 0.425 0.047 11.096 0.937 0.123 0.111 0.139 2.429 3.739 Abrités

12 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.002 0.055 0.975 0.575 0.576 0.031 2.215 0.179 0.002 0.008 0.032 0.858 1.080

3 mois 0.006 0.000 0.078 0.000 0.000 0.196 0.166 0.188 0.013 0.018 0.665 0.040 0.012 0.018 0.007 0.292 0.370

6 mois 0.001 0.000 0.004 0.000 0.000 0.027 0.043 0.048 0.002 0.007 0.132 0.000 0.003 0.000 0.000 0.000 0.003

9 mois 0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 0.007 0.026 0.036 0.003 0.005 0.082 0.000 0.003 0.000 0.000 0.000 0.003 Non

abrités

12 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.032 0.061 0.042 0.003 0.015 0.153 0.003 0.001 0.000 0.000 0.088 0.092

BOBIGNY


3 mois 0.001 0.000 0.084 0.001 0.000 0.213 1.237 0.790 0.123 0.051 2.500 0.195 0.000 0.030 0.028 1.160 1.413

6 mois 0.184 0.019 0.038 0.001 0.001 0.745 2.167 2.839 0.235 0.039 6.085 0.468 0.019 0.080 0.078 2.018 2.663

9 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.338 3.445 5.334 0.404 0.078 10.600 0.701 0.027 0.125 0.109 3.087 4.049 Abrités

12 mois 0.363 0.000 0.000 0.000 0.000 0.638 5.957 7.281 0.830 0.129 14.834 1.403 0.014 0.315 0.219 6.251 8.202

3 mois 0.011 0.001 0.027 0.000 0.002 0.032 0.083 0.091 0.004 0.012 0.251 0.000 0.001 0.003 0.000 0.191 0.194

6 mois 0.000 0.000 0.021 0.000 0.002 0.039 0.034 0.210 0.004 0.009 0.319 0.000 0.011 0.000 0.000 0.099 0.110

9 mois 0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 0.010 0.024 0.047 0.004 0.011 0.096 0.000 0.004 0.000 0.000 0.006 0.010 Non

abrités

12 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.018 0.032 0.042 0.005 0.026 0.123 0.006 0.000 0.000 0.000 0.112 0.118


87

PARIS LES HALLES


3 mois 0.000 0.000 0.000 0.0010 0.000 0.08 1.29 0.75 0.06 0.02 2.201 0.59 0.01 0.03 0.03 0.85 0.92

6 mois 0.000 0.000 0.000 0.008 0.000 0.15 1.47 1.33 0.04 0.01 3.000 0.64 0.02 0.04 0.03 0.78 1.51

9 mois 0.000 0.000 0.000 0.002 0.001 0.03 0.93 0.99 0.02 0.000 1.973 0.25 0.05 0.02 0.01 0.18 0.56 Abrités

12 mois nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd

3 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.04 0.08 0.03 0.000 0.000 0.15 0.09 0.02 0.000 0.000 0.04 0.15

6 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.02 0.05 0.07 0.000 0.000 0.14 0.03 0.05 0.000 0.000 0.12 0.20

9 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.63 0.38 0.39 0.01 0.01 1.42 0.22 0.02 0.01 0 0.47 0.72 Non

abrités

12 mois nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd

FONTAINEBLEAU


3 mois 0.000 0.000 0.058 0.000 0.000 0.034 0.727 0.127 0.050 0.011 1.007 0.152 0.000 0.005 0.005 0.134 0.296

6 mois 0.000 0.000 0.023 0.000 0.000 0.103 0.766 0.256 0.090 0.012 1.250 0.100 0.008 0.037 0.009 0.170 0.324

9 mois 0.000 0.000 0.000 0.002 0.000 0.041 1.442 0.489 0.145 0.059 2.179 0.170 0.052 0.069 0.023 0.297 0.612 Abrités

12 mois 0.000 0.000 0.000 0.002 0.001 0.046 1.732 0.614 0.302 0.083 2.782 0.498 0.001 0.145 0.064 0.637 1.346

3 mois 0.008 0.000 0.025 0.000 0.001 0.003 0.033 0.003 0.003 0.006 0.082 0.000 0.005 0.000 0.000 0.003 0.009

6 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.005 0.048 0.026 0.001 0.002 0.083 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.001

9 mois 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.004 0.026 0.017 0.000 0.004 0.053 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Non

abrités

12 mois 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.017 0.059 0.031 0.002 0.012 0.122 0.046 0.001 0.000 0.003 0.086 0.137

Documents

Etudes des retombées de suies sur les matériaux en sites péri