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METHODOLOGIE DE COMBINAISON DES MESURES DE LA TAILLE ET DE LA CONCENTRATION POUR DES MESURES FIABLES DES PARTICULES ULTRAFINES DANS L'AIR AMBIENT

A. KOCHED (1), S. SCHMITT (2), T. TRITSCHER (2), E. FILIMUNDI (1), S. PERCOT (1), T. KRINKE (2), O.F. BISCHOF (2)

1. TSI France Inc., Technopole de Château Gombert, Marseille, France
2. TSI Gmbh, Aix-la-Chapelle, Allemagne

[2023]

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Résumé

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).

Mots clés

UFP, SMPS, CNC, Comparaison

Abstract

PM2.5 and PM10 particle mass based particulate matter measurements were considered as the standard for the regulatory quantification and characterization of ambient air quality for many years. During the last decade, interest in the measurement of ultrafine particles UFP has gained importance and many studies have underlined to the importance of measuring the UFP particle number (PN) concentration as well as their size distributions (PSD) in ambient air due to their potential risks for human health. In order to harmonize these measurements, the European committee CEN has published the technical recommendations CEN/TS 16976 for counting these particles using a Condensation Particle Counter (CPC) and CEN/TS 17434 for sizing them using a Scanning Mobility Particle Sizer (SMPSTM) or MPSS. These normative documents describe standardized methods by defining the technical recommendations for the equipment to be use for sampling and measuring these particles, the measurement procedure and the methodology for the analysis and the reporting of the data. Many projects and networks such as ACTRIS or GAW have adopted these recommendations. This study shows how counting and sizing in parallel ambient measurement can be beneficial for data quality assessment and demonstrates that a total PN closure can be achieved to within ~10% using a CPC (model 3750-CEN10, TSI Inc., Shoreview, USA) with a D50 tuned to 10 nm; and a newly developed wide-range Scanning Mobility Particle Sizer (model 3938W50-CEN10, TSI Inc., Shoreview, USA).

Keywords

UFP, SMPS, CPC, Comparison

DOI

10.25576/ASFERA-CFA2023-32936

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