Mercredi 15 mars
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Introduction

Pre Evelyne GEHIN, Présidente ASFERA
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09:05 - 09:45

Conférence Plénière

09:05 - 09:45 #33603 - 00 Métrologie des aérosols - Applications dans les domaines de la qualité de l’air, des nanotechnologies et de la santé.
Métrologie des aérosols - Applications dans les domaines de la qualité de l’air, des nanotechnologies et de la santé.

La nécessité de disposer d’instruments fiables de caractérisation de la fraction particulaire en phase aérosol apparait primordiale pour la compréhension de nombreux processus, notamment physico-chimiques. Afin de répondre à cet objectif, la métrologie des aérosols vise à définir des méthodologies expérimentales et des protocoles de mesures justes, robustes, comparables et traçables au système international (SI). Mon intervention sera ainsi l’occasion de présenter un état de l’art en métrologie ainsi qu’une sélection de travaux menés au LNE à l’interface des domaines de la qualité de l’air, des nanotechnologies et de la santé. Je présenterai ces études en lien avec des applications orientées vers les émissions dynamiques, les générations d’aérosols contrôlées et de références selon (1) – le développement de stratégies instrumentales, (2) – le développement de méthodologies pour l’évaluation de performances, notamment instrumentales et (3) – la caractérisation traçable de mesurandes.
Dr François GAIE-LEVREL ()
09:45

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03
09:45 - 10:45

AEROMET II

Présidents de séance : Dr Alexandre BESCOND, Dr Jeanne MALET
09:45 - 10:00 #32946 - 01 Métrologie avancée des aérosols pour la science de l'atmosphère et la qualité de l'air.
Métrologie avancée des aérosols pour la science de l'atmosphère et la qualité de l'air.

La pollution de l’air est un problème environnemental et social; les polluants atmosphériques proviennent à la fois de sources anthropogéniques et naturelles et suscitent des préoccupations en termes de santé et de changement climatique. La métrologie précise des aérosols, c’est-à-dire la quantification dimensionnelle et chimique, est une condition préalable à l’application des réglementations, à la protection de la santé humaine et au soutien de la recherche sur le changement climatique et les processus atmosphériques. Cependant, la pollution de l’air est un défi métrologique complexe qui manque actuellement de mesures traçables des aérosols dans l’environnement. Pour y remédier, le projet AEROMET II apporte des améliorations méthodologiques, ainsi que des guides d’étalonnage des matériaux de référence, pour l’étalonnage des spectromètres granulométriques, pour l’étalonnage es instruments de surveillance du pollen et pour la caractérisation chimique des aérosols ambiants. Les étapes du projet seront validées à l’aide de campagnes sur le terrain, en parallèle avec la qualification d’instruments portables et d’algorithmes de compensation applicables à la mesure des concentrations ambiantes de particules d’aérosols dans des conditions environnementales variables. Enfin, le projet AEROMET II répond également aux défis actuels concernant les instruments aérosols utilisés par des non-experts.
Burkhard BECKHOFF (PTB Berlin, Allemagne)
10:00 - 10:15 #32879 - 02 Évaluation des performances d'instruments portables de Carbone Suie avec une plateforme expérimentale en environnement contrôlé.
Évaluation des performances d'instruments portables de Carbone Suie avec une plateforme expérimentale en environnement contrôlé.

Le « carbone suie » (BC) est un composant majeur de la suie produite lors de la combustion de combustibles fossiles, principalement des moteurs à combustion (en particulier le diesel), de la combustion résidentielle du bois et du charbon et de la combustion des déchets agricoles. Le BC joue un rôle important en tant que forceur climatique de courte durée (Bond et al., 2013). L’aethalomètre est la méthode la plus utilisée pour mesurer les concentrations de « carbone suie » dans l'atmosphère. Cette méthode recueille l'air dans l'atmosphère à travers un filtre et la diminution de la transmission de la lumière à travers la zone d'échantillonnage est mesurée. Des instruments portables dédiés à une telle mesure sont disponibles dans le commerce. Un besoin d'évaluation de leur performance est donc identifié. Dans cette étude, nous présentons les résultats d'une intercomparaison entre un instrument de référence et des instruments portables réalisée à l'aide d'un montage expérimental dans un environnement contrôlé en termes de température, d'humidité relative, de concentrations d'aérosols et de distributions de taille.
Alexandre BESCOND (PARIS), Stig Koust HANSEN, Quynh Thu NGUYEN, Peter EGHOLM BØGH PEDERSEN, Christophe DEBERT, Anis MAHNAOUI, Lucas STABILE, Francisco J. GÓMEZ-MORENO, Axel ERIKSSON, Jenny RISSLER, Kostas ELEFTHERIADIS, Sergio VRATOLIS, François GAIE LEVREL
10:15 - 10:30 #32909 - 03 Influence des conditions environnementales sur la réponse de compteurs de particules fines portatifs.
Influence des conditions environnementales sur la réponse de compteurs de particules fines portatifs.

La pollution de l'air a un impact bien connu sur les effets sur la santé, tant dans l'environnement extérieur atmosphérique qu'en air intérieur. Elle concerne également les ambiances de travail en termes d’hygiène et certains process industriels en termes de qualité de production. Dans ce cadre, la mesure des particules fines fait l’objet d’un intérêt croissant. Depuis quelques années, on voit apparaître sur le marché des appareils portatifs de comptage des particules fines rendus très attractifs par leur maniabilité et leur faible coût, en comparaison aux appareils utilisés en laboratoire, encombrants et coûteux (CPC, Condensation Particle Counter). L’objectif de ce travail est d’étudier la réponse de ces appareils portatifs dans différents environnements, en s’intéressant plus particulièrement aux conditions de l’environnement extérieur : vent, température et humidité. Un banc expérimental (DIESE) permettant la maîtrise de ces conditions environnementales a été utilisé pour intercomparer dix appareils de mesure sur une large gamme de concentration d’aérosols atmosphériques.
Jeanne MALET (SACLAY), Klemen BUCAR, Johann WIESE, Ulf WINKLER, Ali WIEDENSOHLER, Peter PEDERSEN, Luca STABILE, Francisco GOMEZ MORENO, Stig KOUST
10:30 - 10:45 #32925 - 04 Caractérisation d'échantillons de référence pour la mesure des aérosols par fluorescence X en réflexion totale.
Caractérisation d'échantillons de référence pour la mesure des aérosols par fluorescence X en réflexion totale.

Le projet EMPIR 19ENV08 AEROMET II a pour but d’améliorer la qualité des mesures effectuées sur les aérosols. Une des tâches consiste à fournir des échantillons de référence pour la mesure par fluorescence X en réflexion totale (TXRF). Ces étalons visent à simuler des prélèvements effectués avec des impacteurs à cascade. Deux types d’échantillons, avec des dépôts de chrome formant des structures annulaires concentriques, ont été préparés, par gravure humide et par méthode additive. Les masses de chrome déposées ont été mesurées en TXRF sur la ligne de métrologie du synchrotron SOLEIL. La comparaison entre les masses nominales issues de la préparation et celles obtenues par TXRF montrent un bon accord pour les échantillons préparés par gravure, mais une grande différence pour les échantillons préparés par méthode additive.
Yves MÉNESGUEN (Palaiseau), Marie-Christine LÉPY, Janos OSAN, Csaba DÜCSO
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Pause café - Visite de l'exposition

(Salle Rio, sous-sol)
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Physique des aérosols

Présidents de séance : Dr Jean-Pascal BORRA, Pr Gérard GOUESBET
11:15 - 11:30 #32912 - 05 Etude des mécanismes de génération des microparticules de silice riches en césium de Fukushima Daiichi par synthèse expérimentale.
Etude des mécanismes de génération des microparticules de silice riches en césium de Fukushima Daiichi par synthèse expérimentale.

L’accident de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi a entraîné des rejets radioactifs d’un nouveau genre dans l’environnement. Ces rejets se caractérisent par des microparticules de silice amorphe riches en césium radioactif et insolubles dans l’eau, transportées sur plusieurs centaines de kilomètres. Le processus de génération et la source de silicium sont, à ce jour, encore sujets à débat, mais plusieurs hypothèses ont été formulées. Une synthèse expérimentale par interaction corium béton dans des conditions proches de l’accident a été entreprise afin de collecter et d’étudier les aérosols générés. Le procédé permet avec succès de générer des particules de silice expérimentales similaires aux vraies, avec malgré tout l’émergence substantielle de particules plus petites (un ordre de grandeur inférieur). Les observations suggèrent que ceci pourrait être de résultat de la compétition entre des phénomènes de génération mécanique d’aérosols et de formation par condensation/nucléation grâce à la découverte de particules combinées.
Hugo LAFFOLLEY (Saint-Paul-Lez-Durance), Meng YU, Christophe JOURNEAU, Bernd GRAMBOW
11:30 - 11:45 #32901 - 06 Synthèse de nanoparticules métalliques en phase gazeuse par une approche Bottom-Up.
Synthèse de nanoparticules métalliques en phase gazeuse par une approche Bottom-Up.

Un ensemble de nanoparticules métalliques est généré en phase gazeuse à l’aide d’un dispositif de condensation par gaz inerte. Cet appareil utilise un four à tube vertical qui offre un contrôle et une stabilité supérieurs par rapport aux fours traditionnel de type tube horizontal. Cette technique de synthèse par auto-assemblage présente de nombreux avantages sur la génération en phase liquide, approche discontinue et souffrant souvent de contamination. Les travaux présentés reposent sur la caractérisation de particules métalliques, notamment en argent, en termes de distributions en taille, relation de masse-mobilité et concentration en nombre. Par la suite, les nanoparticules générées sont analysées via microscopie de type SEM et TEM pour déterminer leur forme, leur structure et leur composition.
Cyprien JOURDAIN (Cambridge), Kelvin RISBY, Hans-Joachim SCHULZ, Jacob SWANSON, Adam BOIES
11:45 - 12:00 #32868 - 07 La distribution bidimensionnelle de la taille et de la charge des nanoparticules dans un précipitateur électrostatique.
La distribution bidimensionnelle de la taille et de la charge des nanoparticules dans un précipitateur électrostatique.

La distribution 2d de la taille et de la charge des particules est révélée pour la première fois pour des particules sphériques dont le diamètre est compris entre 43 et 250 nm, chargées dans un précipitateur électrostatique. À cette fin, nous avons effectué des mesures de tandem-DMA et nous avons formulé et résolu le problème 2d. Les résultats montrent des distributions de charges de type gaussien dans presque toutes les gammes de taille. Un grand nombre de charges élémentaires est observé, allant de ~3 pour des particules de 50 nm à ~20 pour des particules de 250 nm de diamètre. La moyenne et la variance des charges augmentent avec la taille des particules. Un nouveau modèle 1d capable de prédire la tendance de la charge moyenne est introduit.
José MORÁN, Christopher J. HOGAN (Minneapolis, Etats-Unis)
12:00 - 12:15 #32951 - 08 Forces exercées par des faisceaux laser : forces optiques et photophorèse.
Forces exercées par des faisceaux laser : forces optiques et photophorèse.

Les faisceaux laser exercent des forces sur des particules, notamment les forces optiques et les forces de photophorèse. Nous ferons le point sur les forces optiques dans le cadre de la théorie de Lorenz-Mie généralisée (GLMT en anglais), en particulier sur la mise en évidence de forces non-standard qui ont échappé à la classification habituelle. Les forces de photophorèse, quant à elles, doivent être prises en compte dans le cas de particules absorbantes car, pouvant être plus grandes par plusieurs ordres de grandeur que les forces optiques, elles peuvent jouer un rôle important dans la gestion des pincettes optiques connues depuis Ashkin. On rappelle que ces pincettes optiques, en particulier, permettent des études fines des propriétés de diverses espèces de particules, dont les aérosols.
Gérard GOUESBET (CORIA), Vinitius DE ANGELIS, Leonardo A. AMBROSIO, Jiajie WANG
12:15 - 12:30 #32897 - 09 Modélisation des propriétés aérodynamiques et optiques des nano-agrégats.
Modélisation des propriétés aérodynamiques et optiques des nano-agrégats.

Les propriétés de transport des nanoparticules dans l’atmosphère ainsi que leurs propriétés optiques sont directement dépendantes de la forme des particules solides émises, e.g. les agrégats de suie, et de la forme du film liquide à leur surface. Cette phase liquide, mélange de composés organiques peu absorbants, est le plus souvent acquise par coagulation et condensation hétérogène lors du transit des particules. Ce liquide recouvre, en premier lieu, partiellement le solide pour finalement l’encapsuler totalement formant une goutte sphérique. L’effet de ce film impacte le forçage radiatif en augmentant drastiquement la diffusion de la lumière, ainsi que son absorption en comparaison avec les particules solides sèches. Par ailleurs, les diamètres de mobilité électrique et aérodynamique augmentent durant le grossissement du film, tout comme la densité effective qui atteint la valeur de la densité matérielle combinée. L’apport de ce travail repose sur l’étude simultanée des propriétés aérodynamiques et optiques des aérosols dans le contexte d’émissions de suies et de leur transformation.
Cyprien JOURDAIN (Cambridge), Jonathan SYMONDS, Adam BOIES
12:30

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Déjeuner

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Assemblée Générale de l'ASFERA

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Caractérisation des sources d'aérosols et exposition

Présidents de séance : Dr Lyes AIT ALI YAHIA (phd) (Président de séance, Créteil), Dr Mamadou SOW
14:15 - 14:30 #32945 - 10 Etude des phénomènes locaux sur le dépôt des aérosols dans les conduits de ventilation.
Etude des phénomènes locaux sur le dépôt des aérosols dans les conduits de ventilation.

Le dépôt d’aérosols joue un rôle important dans les transferts des pollutions particulaires, notamment dans les installations industrielles. Dans la littérature, les études traitant du dépôt des aérosols utilisent généralement la notion de vitesse de dépôt d’aérosols, adimensionnée à l’aide d’une vitesse de frottement dépendant des conditions de l’expérience (matériaux de la paroi du dépôt, nombre de Reynolds). Cette vitesse de frottement peut être obtenue à l’aide de différentes méthodes. Une campagne de mesure de vitesses de frottement a été réalisée sur l’installation DIESE de l’IRSN (gaine rectangulaire). Elle a mis en évidence la sensibilité du modèle de Clauser à des perturbations dans l’écoulement mais également au positionnement du capteur par rapport au centre de la zone de mesure. Ces résultats mettent en cause l’utilisation d’une vitesse de dépôt adimensionnée par une vitesse de frottement moyenne pour analyser des résultats de dépôt local dans des zones où l’écoulement est non établi ou perturbé (singularité). En conséquence, pour étudier le dépôt dans des singularités, telles que des bifurcations (embranchement de trois conduits de ventilation), il est préférable de s’intéresser directement à la masse déposée. Trois essais de dépôt dans des bifurcations ont été réalisés, deux essais dans les mêmes conditions et dans la même bifurcation pour tester la reproductibilité de la mesure, et le troisième sur une bifurcation avec une géométrie plus abrupte.
Rémy PLOIX (Créteil), Evelyne GÉHIN, Jeanne MALET
14:30 - 14:45 #32910 - 11 Remise en suspension de microparticules pour des accélérations d'air : analyse dimensionnelle des propriétés de l'écoulement.
Remise en suspension de microparticules pour des accélérations d'air : analyse dimensionnelle des propriétés de l'écoulement.

L’on étudie la remise en suspension de microparticules isolées, déposées en monocouche et soumises à des accélérations d’air suivies de régime permanent. Différents profils temporels de vitesses sont appliqués dans une gaine de ventilation, et le suivi eulérien des particules résolu dans le temps est réalisé. Les données sont traitées à l’aide d’un algorithme de détection de particules. En parallèle, la vitesse de l’écoulement au centre de la veine et la vitesse de frottement à la paroi sont enregistrées par anémométrie à fil et film chaud. Nous mettons en exergue l’influence du régime transitoire dans le phénomène de remise en suspension, puis réalisons des analyses dimensionnelles permettant de prendre en compte les caractéristiques de l’écoulement dans la remise en suspension.
Corentin CAZES (Nantes), Félicie THERON, Lionel FIABANE, Dominique HEITZ, Laurence LE COQ
14:45 - 15:00 #32905 - 12 Le splashing et les aérosols : Remise en suspension particulaire par impact de jet de liquide sur une surface.
Le splashing et les aérosols : Remise en suspension particulaire par impact de jet de liquide sur une surface.

La littérature concernant la fraction massique d’aérosols remise en suspension dans l'air lors de l’impact d’un jet de liquide est pauvre voire inexistante. Le but de ce travail, novateur sur cette thématique, est de quantifier la génération d'aérosols lorsqu'un jet de liquide circulaire impacte une surface solide, en prenant en compte les caractéristiques du jet en termes de vitesse, de diamètre et de morphologie ainsi que les propriétés physico-chimiques du liquide. Nous montrons que, lorsque le jet de liquide est dans le régime de Rayleigh, c'est-à-dire que le jet est brisé en plusieurs gouttes avant l'impact, l'inertie des gouttes impactantes influence l'amplitude de la distribution granulométrique en masse de la taille des aérosols mais ne change pas sa forme et, par conséquent le diamètre aérodynamique médian en masse. Nous avons également été montré que, lors de l’impact, la génération de particules dans l'air dépend des nombres adimensionnels de Weber et d'Ohnesorge par le biais du paramètre d'éclaboussures K qui caractérise la transition d'éclaboussures lors de l’impact d’une goutte isolée sur une surface. Nous proposons à partir de nos résultats expérimentaux une prédiction quantitative de la fraction mise en suspension lors de l’impact d’un jet de liquide, valable pour 1 000 < Re < 10 000 et 100 < We < 1 000, ouvrant ainsi la voie à un modèle plus général
Modou MBAYE (Gif-sur-Yvette Cedex), Mamadou SOW, Christophe JOSSERAND
15:00 - 15:15 #32934 - 13 Resuspension d’un substitut de dioxyde de plutonium lors de la dégradation thermique de panneaux en polycarbonates utilisés sur des structures de boîtes à gants dans des installations nucléaires.
Resuspension d’un substitut de dioxyde de plutonium lors de la dégradation thermique de panneaux en polycarbonates utilisés sur des structures de boîtes à gants dans des installations nucléaires.

Nous présentons une étude expérimentale sur la dégradation thermique de panneaux en polycarbonate (PC) représentatifs des parois de boîtes à gants rencontrées dans les usines de fabrication ou de retraitement des combustibles nucléaires. Les échantillons de PC sont contaminés par des particules de dioxyde d'hafnium (HfO2) utilisé comme simulant non radioactif du dioxyde de plutonium (PuO2). Les essais réalisés dans un dispositif de dégradation thermique développé à l'IRSN révèlent des fractions de remise en suspension dans l'air (ARF) de l'ordre du dixième de pour cent.
Mamadou SOW (Gif-sur-Yvette)
15:15 - 15:30 #32907 - 14 Caractérisation et identification des sources de particules dans l'air des enceintes ferroviaires souterraines.
Caractérisation et identification des sources de particules dans l'air des enceintes ferroviaires souterraines.

Des prélèvements ont été réalisées sur le quai d’une gare souterraine afin d’étudier la caractérisation chimique des particules en suspension dans l’air des enceintes ferroviaires souterraines et d‘identifier les sources d’émissions de ces particules. Des prélèvements ponctuels des particules dans l’air à l’extérieur de la gare ont également été effectués. Les concentrations moyennes sur les 5 campagnes de mesure sont de 129,78 μg/m3 pour les particules PM10. Les PM10 sont en moyenne composés à 52% de métaux et de composés élémentaires principalement du Fer, du silicium et du baryum. Le carbone élémentaire et la matière organique représentent respectivement 8% et 14% des PM10. La famille des ions représente 2% de la masse des PM10. L’identification des sources d’émission des PM10 et la détermination de leur contribution ont été réalisées à l’aide du modèle PMF (Positive Matrix Factorization). Il en résulte que 82,1% des PM10 proviennent de l’activité ferroviaire et 17,9% de ces particules sont apportés par l’air extérieur. Néanmoins, à cause de la simultanéité des émissions d’origine ferroviaire et leur composition chimique proche, il est difficile de séparer davantage ces sources d’origine ferroviaire avec le modèle PMF et avec les données disponibles actuellement. Cette étude souligne la nécessité d’approfondir nos connaissances sur la composition chimique des émissions d’origine ferroviaire et l’identification de composés traceurs plus spécifiques de chacune des sources ferroviaires de particules en suspension dans l’air.
Sylvie NGO (Vitry sur Seine), Ghislain BRUN, Nicolas GOURNET, Fayes GHOZZI, Thomas BOULLET, Heidi CARRILHO
15:30 - 16:00 Pause - Café - Exposition.
(Salle Rio, sous-sol)
16:00 - 16:15 #32913 - 15 Diffusion d'huiles essentielles en air intérieur et épisode de pollution à l'ozone : quel impact sur les particules ?
Diffusion d'huiles essentielles en air intérieur et épisode de pollution à l'ozone : quel impact sur les particules ?

Lors d'une diffusion d’huiles essentielles en air intérieur, le devenir des terpènes émis soulève de nombreuses questions, notamment lors d'une pénétration soudaine d'ozone dans l’environnement intérieur. Au-delà de la diffusion, cette étude s'intéresse aux épisodes réactifs de l'ozone lorsque des huiles essentielles sont diffusées en continu. Des expériences à l'échelle 1:1 sont réalisées dans une chambre expérimentale de 40m3, à l’aide d’un diffuseur capillaire commercial et des injections d'ozone mimant une pollution réaliste à l'ozone. La consommation des terpènes s'avère être très contrastée d'un terpène à l'autre alors que des PM1 sont formées de façon transitoire mais massive.
Florent CARON (Douai), Marie VERRIELE, Manolis ROMANIAS, Mélanie NICOLAS, Frédéric THEVENET
16:15 - 16:30 #32944 - 16 Le Bio-E-RATEs (Bioaerosols Emission Rates Analysis Through Experiments) : un banc expérimental pour la mesure du taux d’émission de bioaérosols : application aux particules respiratoires humaines.
Le Bio-E-RATEs (Bioaerosols Emission Rates Analysis Through Experiments) : un banc expérimental pour la mesure du taux d’émission de bioaérosols : application aux particules respiratoires humaines.

Le Bio-E-RATEs est un banc expérimental conçu pour la mesure du taux d’émission de bioaérosols de sources variables. Une des applications dans ce banc pour la mesure du taux d’émission de particules respiratoires humaines est présentée dans cette étude. Un protocole expérimental permettant d’isoler et de caractériser physiquement des particules émises par la respiration humaine est présenté. Dans cette étude, le suivi des cinétiques de concentration en particules générées par deux volontaires dans le Bio-E-RATEs est réalisé avec un APS (TSI 3321) et un Biotrak (TSI). Ces cinétiques ont été utilisées pour estimer le taux d’émission particulaire de chaque volontaire. Les résultats préliminaires de cette étude sont présentés dans cet article
Dr Lyes AIT ALI YAHIA (Créteil), Isabelle HARBELOT, Thibault PERIN, Evelyne GEHIN
16:30 - 16:45 #33064 - 17 Caractérisation des particules exhalées par des porcs infectes par un virus influenza porcin.
Caractérisation des particules exhalées par des porcs infectes par un virus influenza porcin.

L’objectif principal de ce travail expérimental est la caractérisation physique et biologique des exhalaisons de modèles porcins infectés par un virus influenza porcin. Ces expérimentations sont conduites sur le site de Ploufragan-Plouzané-Niort de l’ANSES dans l’animalerie expérimentale de niveau de biosécurité A3. Un banc expérimental a été développé de manière à pouvoir isoler, collecter et caractériser les émissions respiratoires. La description technique du banc, la procédure expérimentale employée ainsi que des résultats préliminaires de caractérisation physique sont présentés.
Amir BOULBAIR (Créteil), Lyes AIT ALI YAHIA, Enric ROBINE, Thi-Lan HA, Evelyne GEHIN, Frederic PABOEUF, Gaëlle SIMON, Severine HERVE, Christelle FABLET, Nicolas ROSE
16:45 - 17:00 #32932 - 18 Effets cérébraux d'une coexposition chimique et radiologique chez le rat : inhalation d'un aérosol de tungstène et irradiation à faible dose.
Effets cérébraux d'une coexposition chimique et radiologique chez le rat : inhalation d'un aérosol de tungstène et irradiation à faible dose.

Notre projet porte sur les facteurs d’expositions professionnelles en lien avec les activités nucléaires. Dans ce contexte, les travailleurs peuvent être exposés à des polluants chimiques, en particulier sous forme d’aérosols particulaires, mais également des stresseurs radiologiques. Ainsi, des rats adultes ont été exposés à l’inhalation d’un aérosol polydispersé de particules de tungstène et/ou une irradiation gamma à faible dose. Notre objectif est de déterminer si des effets différentiels sont observés selon les schémas d’exposition sur des processus cibles impliqués dans la toxicité cérébrale. Ces processus comprennent, en particulier, l’intégrité neuronale et la neuroinflammation, analysées 24 heures et 28 jours après exposition dans le cortex frontal et le bulbe olfactif. Les résultats révèlent des différences significatives entre les groupes coexposés et contrôles pour plusieurs paramètres (densité cellulaire corticale et densité microgliale), mais pas entre les groupes exposés à un seul stresseur et les groupes contrôles. Ces résultats suggèrent une synergie entre nos deux stresseurs, hypothèse qui va faire l’objet d’études complémentaires. De plus, nous observons une pérennité de ces effets à 28 jours, ce qui implique de potentiels effets sur le long terme.
Theo FRECHARD (Fontenay-aux-Roses), Chloé BRIZAIS, Virginie MONCEAU, Véronique MÉNARD, Celine GLOAGEN, Frédéric VOYER, Florence BACHELOT, Dmitry KLOKOV, Chrystelle IBANEZ
17:00

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Aérosols et environnements

Présidents de séance : Dr Benoît LAURENT, Pr Benoit PETITPREZ (Praticien hospitalier) (Président de séance, CLERMONT DE L'OISE)
17:00 - 17:15 #32841 - 19 Algorithme de décomposition spatiale piloté par les données pour l'agglomération de particules.
Algorithme de décomposition spatiale piloté par les données pour l'agglomération de particules.

Nous rapportons ici une nouvelle amélioration d'un algorithme de décomposition spatiale d'un domaine physique en fonction de la répartition spatiale des particules. Cet algorithme est utilisé dans les simulations CFD pour le calcul de l'agglomération des particules fondée sur des approches hybrides Euler-Lagrange. Il permet d'éviter les erreurs induites par une répartition non-homogène des particules dans l'espace en calculant une décomposition spatiale optimale (utilisant uniquement les informations sur les positions des particules). L'efficacité et la précision de l'algorithme sont testées dans des configurations simples ainsi que sur un cas représentatif de la dispersion de particules dans une couche limite atmosphérique.
Kerlyns MARTINEZ-RODRIGUEZ, Mireille BOSSY, Christophe HENRY (Sophia Antipolis)
17:15 - 17:30 #32904 - 20 Mesure des flux turbulents de dépôt des particules atmosphériques par Eddy Accumulation : développement d'un système de prélèvement de particules innovant.
Mesure des flux turbulents de dépôt des particules atmosphériques par Eddy Accumulation : développement d'un système de prélèvement de particules innovant.

Dans ce travail, un dispositif innovant de mesure de flux de particules atmosphériques par Eddy Accumulation est proposé. La difficulté technique d’un prélèvement d’aérosols atmosphériques à haute fréquence avec un débit proportionnel aux changements de la vitesse verticale du vent n’avait pas encore été résolue. Un système de prélèvement à réponse rapide a été développé puis qualifié. Les résultats des temps de réponses obtenus sont en accord avec un prélèvement à 10 Hz et devraient permettre une mesure des flux de particules atmosphériques par la méthode d’Eddy Accumulation.
Kouakou Emmanuel KOUADIO (Cherbourg Octeville), Yves BRUNET, François GENSDARMES, Pierre ROUPSARD, Amel KORT, Didier HEBERT, Magali BEGUIN LEPRIEUR, Bertrand POUDEROUX, Denis MARO, Philippe LAGUIONIE
17:30 - 17:45 #32903 - 21 Evolution intraévénementielle de la composition chimique des phases dissoute et particulaire des dépôts humides.
Evolution intraévénementielle de la composition chimique des phases dissoute et particulaire des dépôts humides.

Cet article présente l’évolution de la composition chimique de dépôts humides d’aérosols collectés en milieu urbain. Les pluies collectées correspondent à des situations contrastées en terme de conditions météorologiques, dynamiques atmosphériques ainsi que des sources et concentrations d’aérosols. La stratégie de prélèvement in situ permet de déterminer la contribution relative des mécanismes de washout et de rainout dans le dépôt humide ainsi que de suivre l’évolution de la solubilité des espèces chimiques dans les fractions de pluies collectées.
Thomas AUDOUX (Créteil), Benoit LAURENT, Servanne CHEVAILLIER, Anaïs FÉRON, Edouard PANGUI, Franck MAISONNEUVE, Karine DESBOEUFS, Sylvain TRIQUET, Gael NOYALET, Olivier LAURET, Florian HUET
17:45 - 18:00 #32895 - 22 Empreinte des aérosols carbonés en utilisant une méthode avancée de détermination du carbone total-carbone noir au sein du grand Paris, France.
Empreinte des aérosols carbonés en utilisant une méthode avancée de détermination du carbone total-carbone noir au sein du grand Paris, France.

Les Aérosols Carbonés (AC) sont reconnus comme contribuant au réchauffement climatique et comme un composant important des matières particulaires. Ces aérosols carbonés ont une structure chimique complexe et il est crucial d'étudier leur composition. Le système de spéciation des aérosols carbonés a été spécialement développé pour améliorer localement la surveillance de la qualité de l'air en utilisant des méthodes en ligne pour la détermination du Carbone Total (TC) et du Carbone Noir (BC). Cet article a pour but de présenter les résultats d'une campagne de mesure d'un an au SIRTA avec une approche à haute résolution temporelle, permettant d'étudier l'évolution diurne et saisonnière des différentes sources, de la transformation, de la météorologie et de ses impacts sur les émissions d'aérosols carbonés.
M. IVANČIČ, A. GREGORIČ, G. LAVRIČ, B. ALFÖLDY, I. JEŽEK, J. E. PETIT, N. BONNAIRE, L. SIMON, O. FAVEZ, Martin RIGLER (Ljubljana, Slovénie)
18:00

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18:00 - 20:00

Cocktail

(Espace Jean Monnet - 1er étage ou Salle Rio - sous-sol)
Jeudi 16 mars
08:30

"Jeudi 16 mars"

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20
08:30 - 08:35

Introduction

Dr François GENSDARMES, Vice-Président de l'ASFERA
08:35

"Jeudi 16 mars"

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21
08:35 - 09:15

Conférence Plénière

08:35 - 09:15 #33873 - 23 Modélisation microphysique du lessivage des aérosols par les nuages.
Modélisation microphysique du lessivage des aérosols par les nuages.

Les nuages sont une composante essentielle de la troposphère. Ils jouent un rôle central dans la prévision météorologique et dans le cycle de l’eau sur la planète. De même, en interagissant avec le rayonnement solaire, ils contribuent significativement au bilan radiatif terrestre. Ils sont d’ailleurs souvent évoqués comme étant une des principales sources d’incertitudes dans les modèles de prévision climatique. Enfin, ils peuvent perturber très sérieusement le trafic aérien en bloquant les aéroports, et même produire des crashs d’avion (crashs du vol Rio-Paris, Air France 447). En lessivant les aérosols, les nuages vont contribuer à améliorer la qualité de l’air, mais aussi à polluer les sols via le dépôt des polluants atmosphériques par le biais des précipitations. Ainsi, lors d’un rejet de radionucléides dans l’environnement, il est essentiel, pour protéger les populations, d’évaluer leur exposition. Pour cela il est nécessaire d’évaluer conjointement les concentrations en radionucléides dans l’air, ainsi que sur les sols. Or, dans la nature, la principale contribution du dépôt des aérosols sur les sols est le dépôt humide et plus précisément le lessivage par les nuages. Notre objectif dans cette présentation est de montrer qu’il est possible d’établir théoriquement un coefficient de lessivage applicable aux nuages. En effet, le lessivage par les nuages est sensiblement plus délicat à modéliser que celui par la pluie, sous le nuage. Dans les nuages les aérosols jouent un rôle central dans tous les changements de phase de l’eau. Le lessivage par le nuage est alors le bilan de tous ces mécanismes qui vont permettre d’incorporer les aérosols dans les gouttelettes de nuages ; puis dans un second temps, d’autres mécanismes vont permettre de convertir les gouttelettes du nuage en précipitations. Ce n’est qu’une fois les gouttes de pluie déposées sur le sol que l’atmosphère est lessivée. Ainsi, pour évaluer théoriquement le lessivage par les nuages, il semble judicieux d’utiliser un modèle de formation de nuage détaillant explicitement tous les processus microphysiques en les couplant à un modèle de dynamique de l’atmosphère. Dans cette présentation le modèle utilisé est le modèle DESCAM. Ce modèle développé par Andrea Flossmann et son groupe depuis le milieu des années 80 permet, à travers une description microphysique détaillée, de modéliser des nuages de leur formation jusqu’aux précipitations, et de suivre les aérosols et leur devenir une fois incorporés aux gouttes. Dans cette présentation nous illustrerons comment, grâce à des modèles comme DESCAM, associé à des expériences de laboratoire et quelques hypothèses, il est possible de calculer théoriquement un coefficient de lessivage, à l’échelle de nuages de différentes typologies. Puis, cette approche sera confrontée aux modèles empiriques qui sont issus des dépôts constatés consécutivement à l’accident nucléaire de Fukushima. Enfin, dans une dernière partie de l’exposé, une étude de sensibilité du coefficient de lessivage à différents paramètres microphysiques (distribution granulométrique et nature chimique des aérosols) sera présentée.
Pr Pascal LEMAITRE (), Arnaud QUÉREL, Alexis DÉPÉE, Alice GUERRA DEVIGNE, Marie MONIER, Chloé SOTO MINGUEZ, Andrea FLOSSMANN
09:15

"Jeudi 16 mars"

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22
09:15 - 09:45

Présentations Flash - "180 secondes" avec posters

Président de séance : Dr François GENSDARMES (IRSN/PSN-RES/SCA) (Président de séance, Vice-président de l'ASFERA)
09:15 - 09:18 Introduction aux présentations flash et à la session Posters.
09:18 - 09:21 '})"> #32894 - P1 - Mesure par distribution de la taille des nanoparticules avec le partector 2.
P1 - Mesure par distribution de la taille des nanoparticules avec le partector 2.

Le moniteur de nanoparticules Partector 2 de naneos utilise un chargeur corona unipolaire remontant les informations suivantes: la surface de dépôt dans les poumons, le diamètre moyen des particules, le nombre de particules, la surface et les concentrations en masse. Bien que cette méthode soit déjà utilisée sur le terrain depuis plusieurs années, il a été décidé d'étudier s'il était possible de créer une mesure améliorée de la distribution des tailles sans utiliser un écart-type géométrique spécifique comme hypothèse. La nouvelle méthode consiste à utiliser des variatons de tensions de précipitation. Cet article a pour but de présenter les résultats de ce nouveau mode d'opération en comparant les distributions de taille rapportées par un Scanning Mobility Particle Sizer et celles d'un Partector 2.
Dominik MEIER (WINDISCH, Suisse)
09:21 - 09:24 '})"> #32899 - P2 - Stabilité, reproductibilité et commandabilité d'un nouveau générateur de particules d'argent comprenant un traitement thermique avec une étape de frittage.
P2 - Stabilité, reproductibilité et commandabilité d'un nouveau générateur de particules d'argent comprenant un traitement thermique avec une étape de frittage.

Les particules d'argent ultrafines sont utilisées dans une grande variété d'applications depuis des années (Ankilov et al., 2002, Giechaskiel, et al., 2009, Wiedensohler, et al., 2017, etc.) et la demande dans l'industrie et le monde universitaire est en augmentation, en particulier pour des sources de particules d'argent mieux contrôlables et plus reproductibles (Hammer et al., 2022). En partant d'un four tubulaire typique pour la génération d'aérosol d'argent par évaporation-condensation, un nouveau dispositif a été développé en visant les meilleurs niveaux possibles de stabilité, de reproductibilité et de contrôlabilité de sa génération d'aérosol et en offrant simultanément au client une liberté maximale en termes de réglage. Nous montrons que le générateur de particules d'argent disponible dans le commerce est très stable pendant plusieurs heures (+- 1 % en GMD, +- 1,25 % en concentration totale), a une excellente reproductibilité (variation journalière : +- 10 % en GMD, +- 20 % en concentration totale) et est capable de générer des particules dans la gamme de taille de 2-200 nm avec des concentrations de particules supérieures à 1000 / cm³. En outre, nous montrons la contrôlabilité de la distribution de la taille des particules par la variation de la température et du débit. Les images TEM montrent que les particules sont sphériques dans la gamme de taille inférieure à 20 nm et présentent une forme agglomérée avec des tailles plus grandes. Nos résultats montrent que les particules agglomérées peuvent être rendues sphériques par frittage. Nous étudions l'effet de différentes températures de frittage et de différents temps de séjour sur la distribution de la taille des particules.
Vinicius BERGER, Tobias HAMMER, Hans-Joachim SCHULZ (Rosenheim, Allemagne)
09:24 - 09:27 '})"> #32914 - P3 - Caractérisation des émissions d'aérosols des procédés de métallurgie des poudres métalliques à hautes températures.
P3 - Caractérisation des émissions d'aérosols des procédés de métallurgie des poudres métalliques à hautes températures.

Les procédés métallurgiques à haute température utilisent des poudres le plus souvent micrométriques en tant que matière première. Par leur conception, ces procédés engendrent la production de particules fines mais on manque encore de recul quant à la nature et les caractéristiques de ces émissions. C’est pourquoi le projet CaRPE (de 08/2018 à 01/2023) s’est intéressé à la caractérisation et la maîtrise des effluents des procédés de fabrication tels que la projection thermique, la fabrication additive et l’atomisation de poudre. Deux campagnes de mesures ont été menées dans lesquelles les émissions canalisées, la filtration, les émissions diffuses et l’exposition des opérateurs ont été examinés.
Sebastien DIEU (Verneuil en Halatte), Laurent MEUNIER, Goeffrey DARUT, Alexis VIGNES, Christophe DUTOUQUET, Martin MORGENEYER, Fabrice LEZZIER, Franck DEVESTEL, Alexis VION, Cathy BERGUERY, Julien ROQUETTE, Benoit SCHNURIGER, Olivier LE BIHAN
09:27 - 09:30 '})"> #32902 - P4 - Utilisation de l'aerodynamic aerosol classifier (aac) comme impacteur variable.
P4 - Utilisation de l'aerodynamic aerosol classifier (aac) comme impacteur variable.

L’Aerodynamic Aerosol Classifier (AAC) a été conçu de façon à transmettre seulement les particules d’un diamètre aérodynamique sélectionné entre 25 nm et > 5 μm. Cependant, les particules de taille inférieure au point de consigne quittent le classificateur dans l’écoulement de gainage et peuvent être récupérées en débranchant un tube facile d’accès, de façon à transformer l’AAC en « impacteur variable » transmettant seulement les particules mesurant moins que la taille spécifiée. Un ratio de débit de gainage : aérosol d’environ 4 : 1 permet de minimiser la dilution en maintenant une bonne résolution, et l’efficacité de transmission au net de la dilution est excellente (> 90%) entre 100 nm et 2 μm.
Julie PONGETTI (Cambridge, UK, Royaume-Uni), Chris D. NICKOLAUS, Jonathan P. R. SYMONDS
09:30 - 09:33 '})"> #32906 - P5 - Caractérisation chimique et minéralogique de PM10 en enceintes ferroviaires souterraines.
P5 - Caractérisation chimique et minéralogique de PM10 en enceintes ferroviaires souterraines.

Différentes approches méthodologiques ont été mises en oeuvre afin d’approfondir nos connaissances sur la composition chimique (oxyde de métaux) et la minéralogie des particules en suspension dans l’air des environnements ferroviaires souterrains. Les essais réalisés à partir des échantillons sur filtre prélevés sur le quai d’une gare souterraine du réseau SNCF ont permis d’obtenir de premières informations sur la nature des composés présents. Elles se résument par la présence importante de phases métalliques observées au MEB (microscope à balayage) et identifiées par DRX (diffraction des rayons X) comme étant de la magnétite (Fe3O4) et de l’hématite (Fe2O3). La quantité de ces oxydes de fer a été estimée à près de 70% dans un des échantillons. Ces phases métalliques sont accompagnées de phases minérales (quartz, calcite, barytine, aluminosilicates et possiblement du gypse) et de sels, qui ont été confirmées par les analyses élémentaires au MEB. Les observations indiquent également une présence plus importante de particules minérales dans un second échantillon et ont permis d’identifier d’autres particules, comme les oxydes de zinc et de cuivre qui n’avaient pas été détectés par DRX.
Sylvie NGO (Vitry sur Seine), Nicolas MAUBEC, Cédric DUÉE, Simon LEROUX
09:33 - 09:36 '})"> #32911 - P6 - Optimisation d'un protocole pour la détection d'ADN bactérien dans l'air.
P6 - Optimisation d'un protocole pour la détection d'ADN bactérien dans l'air.

La composition et la concentration des bioaérosols est un paramètre critique à considérer pour la santé des animaux et des êtres humains. Monitorer les bioaérosols en échantillonnant l’air est une des méthodes les plus efficaces pour les étudier. Cependant, la détection d’ADN dans des bioaérosols peut présenter de nombreuses difficultés sans les outils appropriés et l’optimisation des protocoles d’échantillonnage et de détection. De plus, il y a de nombreux facteurs supplémentaires à prendre en compte pour le protocole afin d’assurer des résultats satisfaisants. Dans cette étude, nous présentons un protocole optimisé pour la détection d’ADN bactérien dans l’air avec l’échantillonneur d’air Coriolis µ (Bertin Technologies, Montigny-le-Bretonneux, France). Ce protocole permet aux utilisateurs de vérifier l’efficacité de leur protocole d’échantillonnage d’air en confirmant qu’ils ont bien réussi à collecter de l’ADN bactérien. Nous montrons ensuite quelques exemples de résultats obtenus avec ce protocole, en extérieur et en intérieur.
Mariana GABORIAU, Floriane COHEN (Paris)
09:36 - 09:39 '})"> #32943 - P7 - Contribution de la mesure en temps réel et de la simulation numérique à l'étude des émission particulaires et gazeuses dans une cave d'affinage de fromages.
P7 - Contribution de la mesure en temps réel et de la simulation numérique à l'étude des émission particulaires et gazeuses dans une cave d'affinage de fromages.

Une campagne de mesures effectuées dans les caves d’affinage d’une entreprise a permis d’identifier les évènements régissant l’évolution des concentrations ambiantes en particules et en CO2 dans le temps et ce, pour plusieurs zones de l’entreprise. Elle confirme que le brossage manuel des fromages est à l’origine d’émissions massives de particules dans l’air des caves. L’air de ces caves peut également être caractérisé par des niveaux élevés de concentrations en CO2. Les mesures suggèrent que les particules et gaz émis dans les caves sont transférées dans la couloir, ce que confirme l’étude aéraulique. L’augmentation du débit d’air neuf dans la cave est un des paramètres clés pour réduire la concentration moyenne au sein des caves, mais a un impact très limité sur l’exposition aux moisissures du fait de la proximité des salariés avec la source d’émission lors du brossage.
Sullivan LECHÊNE (Vandoeuvre-Lès-Nancy), Patricia BATTAIS, Philippe DUQUENNE
09:39 - 09:42 '})"> #33063 - P8 - Conception d'un banc expérimental pour l'étude des émissions d'aérosols chez le porc.
P8 - Conception d'un banc expérimental pour l'étude des émissions d'aérosols chez le porc.

Dans ce travail, nous avons conçu et testé un premier banc expérimental pour l’estimation des exhalaisons d’aérosols chez le porc. Ce nouveau banc, modulable et transportable, a été adapté à la manipulation dans des installations expérimentales protégées de niveau de biosécurité A3. Il permet de réaliser des mesures d’émission dans un environnement contrôlé. Outre la caractérisation des bioaérosols produits par l’animal, ce banc permet de contrôler la concentration en particules en utilisant un Aerosol Particle sizer (APS). Une première caractérisation pour déterminer le taux d’épuration et de dépôt du banc a été réalisée ainsi que des primomesures en animalerie sur des porcs exempts d’organismes pathogènes spécifiés de l’espèce ou EOPS.
Amir BOULBAIR (Créteil), Lyes AIT ALI YAHIA, Enric ROBINE, Thi-Lan HA, Evelyne GEHIN, Frederic PABOEUF, Jean-Marie GUIONNET, Christelle FABLET, Nicolas ROSE
09:42 - 09:45 '})"> #33869 - P9 - RElargage de Nano-objets, leurs Agrégats et Agglomérats depuis les MasquEs : ambitions et objectifs scientifiques du projet RENAAME.
P9 - RElargage de Nano-objets, leurs Agrégats et Agglomérats depuis les MasquEs : ambitions et objectifs scientifiques du projet RENAAME.

Le contexte pandémique a mis en avant la nécessité de disposer de masques (chirurgicaux, de protection respiratoire FFPx et à usage non sanitaire). Pour la fabrication de ces différents types de masques, l’ajout de nanomatériaux représente une voie majeure d’innovation mais est aussi source de préoccupation sanitaire en lien avec une possible exposition par inhalation aux nano-objets, leurs agrégats et agglomérats (NOAA). Ainsi, plusieurs produits commerciaux déclarant des propriétés biocides/virucides ont soulevé diverses interrogations au niveau national [1] et international [2] quant à leur innocuité, aboutissant à leur retrait dès la mise sur le marché. Plus récemment, la présence de NOAA de TiO2 dans des masques a été démontrée [3] alors qu’aucune mention n’était précisée sur leurs emballages. Ce sujet de préoccupation relativement émergent souffre cependant d’un manque de développement méthodologique en ce qui concerne l’évaluation de l’exposition par inhalation aux NOAA lors de l’utilisation de masques. Le projet RENAAME vise à développer une méthodologie d’évaluation du relargage potentiel en phase aérosol des nanomatériaux déclarés ou impliqués sans indication commerciale dans la fabrication de masques afin d’évaluer l’exposition par inhalation dans des conditions réalistes d’utilisation. L’originalité du projet RENAAME consiste à développer et valider une approche couplant analyse des matériaux constitutifs des masques et des aérosols potentiellement émis. Si des travaux prénormatifs sont en cours (ISO/TC229 et ISO/NP TS11353) sur ce sujet, le nombre d’études scientifiques dédiées s’avère très limité. La méthodologie proposée vise à quantifier la fraction mobilisable (FM) de NOAA dans les masques puis à caractériser la fraction relarguée (FR) en phase aérosol pour des conditions représentatives d’utilisation. Cette évaluation sera menée sur des masques déclarant commercialement la présence de nanomatériaux présentant un potentiel risque sanitaire (dans le cas de ce projet NOAA composés de TiO2 et d’Ag), mais également sur des masques ne mentionnant aucune utilisation explicite de NOAA. La détermination de ces deux fractions permettra in-fine d’aboutir à un classement des différents types de masques en fonction de leur pouvoir émissif (PE=FR/FM). L’objectif de cette communication est de présenter les actions visées dans le projet RENAAME ainsi que la méthodologie expérimentale associée et les étapes nécessaires à sa qualification et sa validation. Les premiers résultats, en ce qui concerne l’identification par spectroscopie de fluorescence des rayons X (XRF), la quantification par spectrométrie de masse/d’émission atomique de plasma à couplage inductif (ICP-MS/OES) et l’analyse dimensionnelle par microscopie électronique (MEB/MET) de NOAA potentiellement présents, seront présentés. Ce projet est financé par le Programme National de Recherche Environnement Santé-Travail de l’ANSES avec le soutien des ministères chargés de l’environnement, de l’agriculture et du travail (ANSES-22-EST-023). [1] https://www.anses.fr/fr/system/files/CONSO2021SA0089.pdf [2] https://recalls-rappels.canada.ca/fr/avis-rappel/masques-contenant-du-graphene [3] https://doi.org/10.1038/s41598-022-06605-w
François-Xavier OUF (Saclay), F. GAIE-LEVREL, S. CHAZELET, G. FAVRE, N. FELTIN, V. FERRÉ, V. GODEFERT, J. MAST, J. NOIREAUX, S. PACAULT, X. POISSON, C. WOUTERS
09:45

"Jeudi 16 mars"

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09:45 - 10:00

Pause café - Visite de l'exposition

10:00

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10:00 - 11:00

Session Posters

(Salle Rio, sous-sol)
11:00

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25
11:00 - 12:15

Filtration des aérosols et procédés

Présidentes de séances : Pre Evelyne GONZE, Pre Laurence LE COQ
11:00 - 11:15 #32900 - Z01 Étude numérique de la collecte de particules d'aérosol par des gouttes en chute.
Étude numérique de la collecte de particules d'aérosol par des gouttes en chute.

Il n’existe à ce jour aucune méthode permettant de calculer des efficacités de collecte pour des gouttes présentant des oscillations. Pour surmonter cette limitation, une approche eulérienne pour simuler les écoulement internes et externes à la goutte est couplée à une approche lagrangienne pour simuler le transport des aérosols Les écoulements sont simulés par Simulation numérique directe (DNS), en résolvant numériquement les équations incompressibles de Navier-Stokes. La dynamique de l'interface liquide/gaz est modélisée à l'aide des méthodes Volume of Fluid (VOF) et Level Set (Vaudor et al. 2017). Le transport des aérosols est simulé en appliquant itérativement la deuxième loi de Newton, en prenant en compte la force de traînée et le mouvement brownien. Nous montrons que cette approche, appliquée à des gouttes ne présentant aucune oscillation permet de calculer des efficacités de collecte très proches des résultats de la littérature. Cette première étape nous a permis de valider une méthodologie qui permet dans un second temps d’évaluer les efficacités de collecte pour de gouttes présentant des oscillations.
Emmanuel REYES (Saint-Étienne-du-Rouvray), Thibaut MÉNARD, Julien RÉVEILLON, Pascal LEMAITRE, Emmanuel BELUT
11:15 - 11:30 #32885 - Z02 Incidence de la distribution granulométrique des fibres sur la perméabilité des médias fibreux.
Incidence de la distribution granulométrique des fibres sur la perméabilité des médias fibreux.

L’objectif de cette étude est de relier la distribution granulométrique des fibres constitutives des médias filtrants à la perméabilité de structures fibreuses 3D générées par GeoDict®. Le domaine d’étude a porté sur des compacités de médias comprises entre 0,03 et 0,25, des fibres monodispersées comprises entre 1 et 8 µm ou des fibres polydispersées obéissant à une loi normale ou log-normale. Pour les fibres monodispersées, les valeurs de perméabilité obtenues ont été comparées à diverses corrélations identifiées dans la littérature. Si les relations de Davies ou Jackson et James donnent une bonne estimation de la perméabilité, celle de Happel modifiée permet une meilleure prédiction. Dans le cas d’une distribution granulométrique de fibres, la corrélation de Happel modifiée, dans laquelle le diamètre de la fibre est remplacé par un diamètre de fibre équivalent, conduit à un écart relatif inférieur à +/- 8 % et +/- 4 % pour des distributions respectivement log-normale (écart-type géométrique : SG ≤ 2) et normale (écart-type : S ≤ 1,5).
Dominique THOMAS (Administrateur de l'ASFERA), Nathalie BARDIN-MONNIER, Augustin CHARVET
11:30 - 11:45 #32887 - Z03 Quantification numérique de l'impact d'hétérogénéités locales sur les performances de médias fibreux.
Quantification numérique de l'impact d'hétérogénéités locales sur les performances de médias fibreux.

Le procédé de fabrication et le plissage des médias fibreux peuvent induire la formation d’hétérogénéités de compacité. Les fluctuations locales de cette propriété clé d’un filtre à fibres ne sont actuellement pas prises en compte dans les modèles prédictifs de leurs performances qui considèrent une compacité globale moyenne de la structure fibreuse. Une approche numérique a permis la quantification de l’impact de telles hétérogénéités locales. Les simulations mettent notamment en évidence que la présence de régions de moindre densité de fibres induit des passages d’écoulement préférentiels à travers ces zones et par conséquent une plus grande perméabilité et une plus faible efficacité du média filtrant. Un modèle analytique basé sur l’association en série et en parallèle de sous-domaines fibreux de compacité variable permet de valider les résultats de simulation et de prédire de façon satisfaisante les performances d’une structure fibreuse hétérogène.
Aishwarya Singh RATHORE, Nathalie BARDIN-MONNIER (NANCY), Augustin CHARVET
11:45 - 12:00 #32939 - Z04 Développement d'une fenêtre pariéto-dynamique filtrante.
Développement d'une fenêtre pariéto-dynamique filtrante.

L’objectif de ce travail est d’ajouter aux excellentes performances thermiques, acoustiques et de confort d’une fenêtre pariéto-dynamique la capacité à collecter les particules grâce à un procédé d’électrofiltration. Le procédé d’ionisation, son emplacement dans la fenêtre et la polarité de la décharge ont été étudiés. Les résultats montrent que l’ajout d’un module d’électrofiltration, constitué d’un étage d’ionisation comprenant 11 aiguilles ionisantes et d’un étage de collecte, positionnés entre les vitrages permet de réduire de plus de 80% la concentration en particules dans l’air de ventilation dans la gamme 20 nm à 10 µm.
Eol GEFFRE, Benjamin GOLLY, Patrice BLONDEAU, Michel ONDARTS, Pierre GUITTON, Rémy GREFFET, Evelyne GONZE (Le Bourget du Lac)
12:00 - 12:15 #32953 - Z05 Influence des conditions opératoires sur la capture des nanoparticules par une colonne de lavage à l'échelle pilote.
Influence des conditions opératoires sur la capture des nanoparticules par une colonne de lavage à l'échelle pilote.

Ce travail étudie l'influence de trois paramètres de fonctionnement sur l'efficacité de collecte de nanoparticules par un laveur à échelle pilote conçu et exploité dans des conditions représentatives d'un laveur à échelle réelle de l’unité d’incinération II de Trédi à Salaise (38). Les résultats expérimentaux ont montré que des gouttelettes de petite taille et une augmentation du débit de liquide favorisent la collecte des nanoparticules. Pour un débit de liquide donné, l’augmentation du débit de gaz conduit à une augmentation de l’efficacité de collecte jusqu’à une valeur de débit de gaz limite à partir de laquelle l’efficacité de collecte diminue en raison d’un phénomène d’entraînement / évaporation des gouttelettes dans le flux d’air influencé par la taille de ces dernières.
Emmanuel ADAH, Aurélie JOUBERT, Marc HENRY, Sylvain DURÉCU, Laurence LE COQ (Nantes Cedex 3)
12:15

"Jeudi 16 mars"

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12:15 - 13:00

Métrologie des aérosols 1

Présidents de séance : Dr Amine KOCHED, Dr Amel KORT
12:15 - 12:30 #32929 - Z06 Intercomparaison de la mesure du diamètre aérodynamique par impacteurs.
Intercomparaison de la mesure du diamètre aérodynamique par impacteurs.

Dans le cadre d’études expérimentales en lien avec l’aérodispersion de contaminants particulaires, il est important d’avoir une mesure robuste de la granulométrie des aérosols en termes de diamètre aérodynamique et de concentration massique. Les impacteurs, largement utilisés pour cette mesure, sont simples d’utilisation. Ils doivent toutefois être qualifiés et intercomparés pour produire des données fiables. Pour ce faire, des aérosols fluorescents ont été générés. La concentration massique des dépôts sur les filtres d’un impacteur Andersen et de deux impacteurs en cascade basse pression (DLPI) a été déterminée par fluorimétrie. Enfin, les paramètres des distributions granulométriques (diamètre aérodynamique médian massique et écart-type géométrique) ont été déterminés par la méthode de Henry et par un ajustement selon une loi log-normale. Cette communication présente les résultats de l’intercomparaison des impacteurs du laboratoire.
Grégoire DOUGNIAUX, Bernadette DHIEUX LESTAEVEL, Robin WAHL, Amandine NUBOER, Amel KORT (Massy)
12:30 - 12:45 #32930 - Z07 Revue du spectromètre inertiel et diffusionnel (SDI) pour le prélèvement d'aérosols.
Revue du spectromètre inertiel et diffusionnel (SDI) pour le prélèvement d'aérosols.

Nous présentons un Spectromètre Diffusionnel et Inertiel (SDI) dont l’objectif est de couvrir un domaine de dimensions compris entre 0,005 et 15 µm avec de hautes concentrations. Il est une association d’un impacteur Andersen Mark II et d’une batterie de diffusion avec six canaux dont cinq contiennent des billes de verre et un sixième de référence permettant de fournir une mesure en amont de la fraction submicronique.
Gaurav MISHRA, Francois GENSDARMES, Amel KORT (Massy), Olivier MASSON
12:45 - 13:00 #32941 - Z08 Prélèvement des aérosols de diisocyanates dans l'air des lieux de travail.
Prélèvement des aérosols de diisocyanates dans l'air des lieux de travail.

Les dispositifs actuels de prélèvements des isocyanates dans l’air ne permettent pas de prélever l’ensemble des fractions gazeuse et particulaire sur 8 heures ou nécessitent l’utilisation d’un barboteur en verre non compatible avec des prélèvements individuels. Cet article présente les résultats de notre étude sur l’utilisation du CIP 10-I pour le prélèvement des diisocyanates, la détermination de la répartition granulométrique des particules d’isocyanates en entreprise et l’efficacité du CIP 10-I sur ces fractions granulométriques.
Marianne GUILLEMOT (VANDOEUVRE LES NANCY), Christel RAVERA, Sandrine MELIN, Xavier SIMON, Eddy LANGLOIS
13:00

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Déjeuner

14:30

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14:30 - 15:45

Métrologie des aérosols 2

Présidents de séance : Dr Amine KOCHED, Dr Amel KORT
14:30 - 14:45 #32931 - Z09 Caractérisation de nanomatériaux en microscopie électronique : vers une analyse d'image entièrement automatisée.
Caractérisation de nanomatériaux en microscopie électronique : vers une analyse d'image entièrement automatisée.

Les poudres nanostructurées, c’est-à-dire constituées de plus de 50% en nombre d’objets ayant au moins une dimension comprise entre 1 nm et 100 nm, sont utilisées dans de nombreux secteurs industriels. Pour évaluer l’exposition des salariés à des nano-objets, leurs agglomérats et agrégats (NOAA), le caractère nanostructuré des aérosols collectés dans l’air est étudié via la microscopie électronique. La taille d’un nombre représentatif de particules constitutives doit être mesuré manuellement sur les images obtenues. Cette opération chronophage et fastidieuse rend nécessaire l’automatisation de l’analyse. Plusieurs outils d’analyse d’images appliqués à des nanomatériaux ont été comparés dans ce travail qui a permis de démontrer l’intérêt des algorithmes d’apprentissage pour effectuer cette tâche.
Sihane MEROUANE (Nancy), Olivier RASTOIX, Sébastien BAU, Raphaël PAYET
14:45 - 15:00 #32933 - Z10 Prédictions de mesures nucléaires dégradées par des aérosols avec l'intelligence artificielle.
Prédictions de mesures nucléaires dégradées par des aérosols avec l'intelligence artificielle.

Dans les installations nucléaires, la surveillance obligatoire de la contamination aéroportée est opérée par des instruments dédiés (CAM – Continuous Air Monitor) qui collectent les aérosols sur un filtre, mesurent la radioactivité déposée et déclenchent une alarme lorsqu'un seuil prédéterminé en activité est dépassé. Cette mesure et donc les alarmes sont très influencées par les variations en taille et concentration des aérosols. Afin de les prendre en compte, nous utilisons des méthodes d'apprentissage automatique à partir d'un jeu de données semi-synthétique. Nous présenterons dans cette communication la construction de ce jeu de données et les résultats des apprentissages : la présence d'une contamination a été correctement évaluée par un réseau de neurones.
Grégoire DOUGNIAUX (Gif-sur-Yvette), Jean BACCOU
15:00 - 15:15 #32936 - Z11 Méthodologie de combinaison des mesures de la taille et de la concentration pour des mesures fiables des particules ultrafines dans l'air ambient.
Méthodologie de combinaison des mesures de la taille et de la concentration pour des mesures fiables des particules ultrafines dans l'air ambient.

La mesure de concentrations massiques des particules PM2.5 et PM10 a longtemps été la norme pour la quantification et la caractérisation réglementaire de la qualité de l’air ambient en extérieur. Durant la dernière décennie, l’intérêt pour la mesure des particules ultrafines PUF a gagné en importance en dehors du champs de la recherche atmosphérique et de nombreuses études ont conclu à l’importance de la mesure de la concentrations en nombre (PN) des PUF ainsi que leurs distributions en tailles (PSD) dans l’air ambient en lien avec le risque sanitaire qu’elles peuvent engendrer. Dans un souci d’harmonisation de ces mesures, le comité européen CEN a publié les recommendations techniques CEN/TS 16976 pour le comptage des particules et CEN/TS 17434 pour la mesure de la taille des particules par des spectromètres à mobilité électrique (SMPS) ou MPSS. Ces documents normatifs décrivent des méthodes standardisées en définissant les recommendations techniques pour l’appareillage à utiliser, le prélèvement, la procédure de mesure et la méthodologie d’interprétation pour l’analyse et l’exportation des résultats des mesures. De nombreux projets et réseaux du type ACTRIS ou GAW ont adopté ces recommendations. Cette étude montre comment un comptage et une mesure de la taille des particules en parallèle dans l’air ambient peuvent être complémentaires pour l'évaluation de la qualité des données et démontre qu'une concordance à environ 10% d’écart peut être atteinte sur la concentration totale des particules mesurée à la fois par un CPC de référence (modèle 3750-CEN10, TSI Inc., Shoreview, USA) avec un D50 fixé à 10 nm et le nouveau SMPS à large gamme de mesure (modèle 3938W50-CEN10, TSI Inc., Shoreview, USA).
Amine KOCHED (Marseille), Sebastian SCHMITT, Torsten TRITSCHER, Eric FILIMUNDI, Stephane PERCOT, Thomas KRINKE, Oliver Felix BISCHOF
15:15 - 15:30 #32926 - Z12 Inter-comparison for Aerosol Chemical Speciation Monitors (ACSM): Calibration protocols and instrument performance evaluations.
Inter-comparison for Aerosol Chemical Speciation Monitors (ACSM): Calibration protocols and instrument performance evaluations.

Ce travail décrit les résultats obtenus lors de l'exercice d'intercomparaison 2016 des moniteurs de spéciation chimique des aérosols (ACSM) réalisé au Centre de calibrage des moniteurs chimiques des aérosols (ACMCC, France). Quinze ACSM quadripolaires (Q_ACSM) du réseau de l'Infrastructure européenne de recherche pour l'observation des aérosols, des nuages et des gaz à l'état de traces (ACTRIS) ont été étalonnés à l'aide d'une nouvelle procédure qui permet d'acquérir des données d'étalonnage dans les mêmes conditions de fonctionnement que celles utilisées lors de l'échantillonnage et donc d'obtenir des informations représentatives des performances des instruments. La nouvelle procédure d'étalonnage a notamment permis de réduire la dispersion des concentrations massiques de sulfate mesurées, améliorant ainsi la reproductibilité des mesures des espèces inorganiques entre les ACSM ainsi que la cohérence avec les instruments indépendants situés au même endroit. Les procédures d'étalonnage testées ont également permis d'étudier les artefacts des instruments individuels, tels que la surestimation du m/z 44 de l'aérosol organique. Cet effet a été quantifié par le rapport m/z (masse sur charge) 44 sur nitrate mesuré pendant les étalonnages du nitrate d'ammonium, avec des valeurs allant de 0,03 à 0,26, montrant qu'il peut être significatif pour certains instruments. La correction de la table de fragmentation proposée précédemment pour tenir compte de cet artefact a été appliquée aux mesures acquises au cours de cette étude. Pour certains instruments (ceux présentant des artefacts élevés), cette correction de la table de fragmentation a conduit à une " surcorrection " du signal f44 (m/z 44/Org). Cette correction, basée sur des mesures effectuées avec du NH4NO3 pur, suppose que l'ampleur de l'artefact est indépendante de la composition chimique. En utilisant des données acquises à différents rapports de mélange de NH4NO3 (à partir de solutions de NH4NO3 et de (NH4)2SO4), nous observons que l'ampleur de l'artefact varie en fonction de la composition. Nous avons appliqué ici une correction actualisée, dépendant de la fraction massique de NO3 ambiante, qui a permis d'améliorer la concordance du signal organique entre les instruments. Ce travail illustre les avantages de l'intégration de nouvelles procédures d'étalonnage et de corrections d'artefacts, mais souligne également les avantages de ces exercices d'intercomparaison pour continuer à améliorer notre connaissance du fonctionnement de ces instruments, et nous aider à interpréter la chimie atmosphérique.
Evelyn FRENEY (Aigueperse), Olivier FAVEZ
15:30 - 15:45 #32916 - Z13 Couplage de mesures d'extinction et de diffusion angulaire de la lumière pour la caractérisation (2D) de nanoparticules de suie dans une flamme.
Couplage de mesures d'extinction et de diffusion angulaire de la lumière pour la caractérisation (2D) de nanoparticules de suie dans une flamme.

Dans cette étude, la mise en place d’un banc de métrologie optique permettant la mesure d’extinction et de diffusion angulaire à différentes longueurs d’ondes par des nanoparticules de suie issus d’une flamme de laboratoire est présentée. Le couplage de ces mesures optiques, associé à une théorie analytique de l’interaction lumière-nanoparticules (Rayleigh Debye Gans for Fractal Aggregate RDG-FA) permet l’estimation inédite de champs 2D de différentes mesurandes au sein de particules telles que la fraction volumique, la taille ou des variations de l’indice optique induites par la modification de leur composition.
Guillaume LEFEVRE (Saint Etienne de Rouvray), Jérôme YON, Andres FUENTES, Mijail LITTIN, Marek MAZUR
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Réseau de capteurs

Présidents de séance : Dr Pierre DIDIER (Maître de conférences) (Président de séance, Créteil), Dr Nathalie REDON
16:15 - 16:30 #32891 - Z14 Protocole d'évaluation et d'utilisation d'une station low-cost de mesure des particules fines.
Protocole d'évaluation et d'utilisation d'une station low-cost de mesure des particules fines.

Les capteurs « low-cost » pourraient révolutionner la mesure des particules fines (PM) mais il paraît nécessaire d’évaluer leurs performances. Ce travail propose un protocole de montage, d’évaluation et d’utilisation d’une station comportant un capteur PMS7003. Les performances de mesure des PM2.5 (PM de taille <2,5µm) sont comparées aux directives de l’Environmental Protection Agency américaine (EPA). Il apparaît que certaines métriques (pente et NRMSE) sont non conformes en l’absence de calibration. Une calibration linéaire les ramène dans les limites de l’EPA et une calibration mécanistique améliore encore la précision. Les RMSEs sont alors de 0.90 µg/m3 (échelle horaire) et 0.48 µg/m3 (journée).
Marie-Laure AIX (Grenoble), Dominique J BICOUT
16:30 - 16:45 #32915 - Z15 Influence du climat et de la composition chimique sur des mesures des Microcapteurs PMx.
Influence du climat et de la composition chimique sur des mesures des Microcapteurs PMx.

Plusieurs microcapteurs de PMx commerciaux ont été déployés sur le territoire de Douaisis Agglo dans le nord de la France, de mars à mai 2021, dans le cadre du projet AIRRURAL. Des mesures complémentaires de PMx et de spéciation chimique des PM2.5 ont été effectuées au moyen d’un instrument de référence FIDAS et d’un système de mesure chimique MARGA, sur un site multi-instrumenté situé à Bugnicourt. Les comparaisons entre le FIDAS et les microcapteurs concernant PM10, PM2.5 et PM1 montrent que les microcapteurs surestiment les concentrations d’environ 10% à 30%, avec une meilleure corrélation pour les fractions fines et très fines (R2 > 0.85) que pour la fraction grossière (R2 = 0.4). La cause principale de ces différences semble liée aux précipitations importantes et aux périodes d’humidité relative élevée (RH > 90%), car les gouttelettes d’eau peuvent interférer sur le comptage optique. Concernant l’influence de la composition chimique des particules fines, les microcapteurs commerciaux tendent à sous-estimer les PM2.5 en présence de Na+ et Cl- dans l’atmosphère, en lien avec la fraction grossière des aérosols marins qui est moins bien détectée par les microcapteurs. A l’opposé, la présence de concentrations élevées en NO3- est associée à une surestimation des PM2.5 par les microcapteurs. Ce phénomène peut être dû à l’humidité élevée (RH) qui est souvent associée à la formation de NH4NO3, ou à l’augmentation de la teneur en eau des PM2.5 due à l’hygroscopicité accrue des aérosols en présence de nitrate d’ammonium.
Pablo ESPINA, Cédric BOSSUYT, Shan LI, Esperanza PERDRIX, Laurent ALLEMAN, Sabine CRUNAIRE, Nathalie REDON (Douai)
16:45 - 17:00 #32896 - Z16 Cartes en haute résolution spatiale des PM2.5 à partir des capteurs mobiles du réseau Pollutrack: l'exemple de Paris.
Cartes en haute résolution spatiale des PM2.5 à partir des capteurs mobiles du réseau Pollutrack: l'exemple de Paris.

Il devient indispensable de surveiller avec précision les PM2.5 qui ont des effets néfastes sur la santé humaine. En complément du suivi effectué par des instruments (microbalances) fixes installés sous obligation réglementaire, nous proposons d’utiliser le réseau Pollutrack de capteurs mobiles. Les mesures sont effectuées par des compteurs d'aérosols mobiles montés sur le toit de véhicules, voitures et utilitaires, le plus souvent électriques, fournissant une série constante de mesures dans la plage de taille de 0,3 à 10 µm, et qui sont ensuite agrégées pour identifier les concentrations massiques en PM2,5. Les performances des capteurs Pollutrack ont été analysées, donnant une incertitude de l'ordre de 5 µg.m-3. Des cartes à partir de mesures à hauteur de respiration avec une résolution spatiale jusqu'à 100 m peuvent désormais être produites chaque jour pour Paris. Ces cartes Pollutrack ont fréquemment montré une forte hétérogénéité spatiale où le nord et l'est de Paris sont plus pollués que l'ouest et le sud. Ces « points chauds » pourraient être dus à la topologie de la ville et à la direction et l'intensité du vent dominant. Le réseau Pollutrack est à présent déjà déployé dans plus de 30 capitales et grandes métropoles européennes, en partenariat étroit avec DPD (Groupe La Poste), leader européen de la livraison de colis. Ces cartes à haute résolution seront utiles aux autorités compétentes pour réagir de manière appropriée, voire proactive et préventive, aux sources locales de pollution et pour améliorer la compréhension de l’origine, la formation secondaire et le transport des particules urbaines.
Jean-Baptiste RENARD (Orléans), Christophe MARCHAND, Eric POINCELET
17:00 - 17:15 #32893 - Z17 Contrôle continu particulaire en salle propre.
Contrôle continu particulaire en salle propre.

La norme NFS 90-351 permet les réduits de ventilation dans les blocs opératoires lors de périodes d’inoccupation. L'objectif de cette étude est d’évaluer l’impact d’un passage en mode « Veille » à un mode « Opérationnel » sur les concentrations particulaires par l’usage de capteurs et la simulation fluidique numérique. L'expérimentation a consisté à reproduire ce passage dans une salle de taille réelle et à mesurer les concentrations particulaires grâce à l’utilisation de capteurs. En parallèle, des simulations numériques ont été menées. Les simulations aérauliques et de diffusion particulaire ont été réalisées dans la même configuration que celle des expériences afin de comparer les résultats et valider les conclusions des expérimentations. L’étude a démontré que les passages du mode « Veille » en mode « Opérationnel » peuvent être surveillés en continu par un capteurs installé en zone représentative.
Priscilla PETINGA, Yannick RONGIER, Sébastien SAILLER, Igor PERRET, Maxence BUREAU (Lyon)
17:15 - 17:30 #32947 - Z18 Mesure de l'exposition individuelle aux particules fines grace à des capteurs portables.
Mesure de l'exposition individuelle aux particules fines grace à des capteurs portables.

Le projet PAMELA (Particules Atmosphériques : Mesures de l’Exposition Individuelle à Lille et aux Alentours) a pour objectifs de mesurer l’exposition individuelle des habitants de la métropole Lilloise aux particules fines, de la relier aux environnements parcourus et aux activités réalisées par ceux-ci ainsi que de sensibiliser la population aux problématiques de la qualité de l’air. Dans ce but, des capteurs de particules portables (de 0.3 µm à 10 µm) ont été développés et validés en laboratoire avant d’être confiés durant une phase de test à des volontaires bêta-testeurs pour une semaine.
Jérôme CHESNEAU (Villeneuve d'Ascq), Suzanne CRUMEYROLLE, Luc DAUCHET, Benjamin HANOUNE
17:30

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17:30 - 17:40

Conclusion du congrès par la Présidente de l'ASFERA