PhysicoChimie des Processus de Combustion et de l'Atmosphère

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Qualité de l’air, de la métrologie à la modélisation

Post-docs en cours

Masters en cours

Thèses en cours

  • Elaboration d’indices différenciés pour l’évaluation de la qualité de l’air et de l’exposition individuelle à partir de mesures par des systèmes multicapteurs
    Présentation:

    La pollution de l’air a des effets néfastes avérés sur la santé humaine, ainsi que des effets sur l’environnement. Les polluants sont généralement mesurés soit avec des instruments à haute sensibilité et haute résolution temporelle (analyseurs online NOx, O3, CO, SO2…), soit par prélèvement sur des périodes longues, allant de l’heure jusqu’à la semaine, suivi par une analyse différée en laboratoire. Dans les deux cas, le coût de l’équipement nécessaire et l’expertise demandée pour l’interprétation des résultats impliquent que ces méthodes de mesure sont réservées aux laboratoires de recherche ou aux organismes réglementaires de surveillance de la qualité de l’air (Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l’Air – AASQA).
    Il existe depuis peu des capteurs de polluants qui présentent des performances analytiques proches des instruments de laboratoire. Il s’agit d’une part de capteurs de type électrochimique permettant de quantifier les concentrations d’un seul gaz, avec une sensibilité compatible avec les teneurs atmosphériques, mais d’autres composés présents dans l’air peuvent interférer avec la mesure. Il s’agit d’autre part de capteurs à oxydes métalliques qui répondent à une famille de gaz, mais qui, utilisés en réseau, permettent de caractériser des types de pollution variés (trafic, photochimique, urbaine…), ainsi que leur niveau.
    Le faible coût de ces capteurs, leur haute résolution temporelle, leur facilité de mise en œuvre (faible encombrement, autonomie, mobilité), en font des instruments pouvant être profitablement utilisés par tous les acteurs concernés par la pollution de l’air : laboratoires de recherche, organismes de surveillance, collectivités locales, services sanitaires et sociaux, jusqu’aux citoyens eux-mêmes.
    Néanmoins, il reste à optimiser les paramètres d’utilisation (traitement du signal issu des capteurs, gestion en temps réel des données, communication des capteurs vers un serveur et entre eux…) et déterminer leurs performances réelles (sensibilité, interférences, dérive des mesures…). Il faut également, avant de passer à la phase de dissémination de ces capteurs dans la société civile, réfléchir à l’utilisation qui en sera faite, et donc au type d’information de sortie. Ce peut être, suivant le public considéré, soit des valeurs de concentrations de polluants, soit un indice, qui reste à définir, de pollution (par exemple une absence de pollution spécifique, une pollution forte due au trafic routier, une pollution faible due au chauffage urbain…).
    Ces aspects seront traités dans le cadre de la présente thèse, qui comportera des travaux de laboratoire (optimisation et validation des capteurs en ambiance contrôlée), des mesures sur le terrain, en air extérieur, en ambiances confinées, des mesures de l’exposition des personnes, et la détermination d’indices de pollution ou d’exposition pertinents.

    Doctorant : Alexandre CARON

    Mots clés : Pollution atmosphérique – capteurs – métrologie – campagnes de mesure

    Financement : Allocation Lille1 (50%), EMD (50%)
     

    Encadrant: Benjamin Hanoune (PC2A), Patrice Coddeville (EMD), Nathalie REDON (EMD)
    Laboratoire: laboratoire PC2A, bat. C11
    Contact: Benjamin Hanoune
    Tel : 03 20 43 40 67