PRELEVEMENT ET ANALYSE DES METAUX DANS LES
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1. LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 19 e V rifier qu elles sont correctes Appuyer sur la touche lt ESC gt pour revenir principal cf figure 1 Appuyer sur la touche lt F3 FiltSet gt pour acc der l cran Basic Sampling cf figure 12 Stat OK Filter Setup Mode Stop Start date 28 04 99 The Current Time is 11 26 27 04 99 Sample start at 00 00 27 04 99 Each sample will collect for 168 00 hours next day Filtlst 1 Figure 12 cran affich en mode Basic Sampling Cet cran permet de programmer votre premier pr l vement En mode lt gt remettre la date du jour comme date de d but de votre premier pr l vement Exemple Nous sommes le 27 04 99 il est 11h26 La date de d but de pr l vement est annonc e au 28 07 99 Cette date est modifier cf figure 12 e Valider ce changement par lt ENTER gt L appareil avertit alors que le premier pr l vement se fera de mani re incompl te par rapport la configuration de base pr l vement de 24 heures Appuyer sur n importe quelle touche et repasser l cran Basic Sampling Appuyer sur la touche lt ESC gt pour revenir l cran principal e Appuyer sur la touche lt RUN gt pour lancer l chantillonnage Le pr leveur passer le porte filtre Blanc Terrain dans le magasin de stockage et commence chantillonner2. V rifier la configuration du pr leveur L appareil est en mode Stop operating cf figure 1 Appuyer sur la touche lt F5 gt pour faire appara tre l cran System Setup cf figure 3 System Setup Average Temp 99 Standard Temp 00 Average Pres 999 Standard Pres 760 Date Form 01 01 99 Average Time 000 Time Form 13 00 00 Curr Time 17 15 00 Curr Date 27 04 99 Figure 3 cran System Setup Les param tres Average Temp et Average Pres doivent tre fix s respectivement 99 et 999 afin que le d bit du pr leveur soit asservi aux mesures des capteurs de temp rature et de pression de l appareil 3 Proc dure concernant le pr l vement 3 1 Proc dure appliquer sur le site de pr l vement La proc dure suivre est d crite par le synoptique suivant Arr t du pr l vement en cours passage en mode Audit R cup ration des donn es de la s rie de pr l vements pr c dents Nettoyage de la t te de pr l vement 5 TT PET TT Traitement des Test de v rification du d bit anomalies selon Tests n gatifs proc dure Tests positifs Blanc terrain Mise en route de l chantillonnage sur le filtre du pr l vement arr t Figure 4 synoptique de proc dure appliquer sur site LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 15 Pour le lancement du premier pr l vement comm
3. Laboratoire Central de Surveillance de la Qualit de PRELEVEMENT ET ANALYSE DES METAUX DANS LES PARTICULES EN SUSPENSION DANS L AIR AMBIANT 2 2 Projet de Guide Technique et M thodologique de l Analyse de l Arsenic Cadmium Nickel Plomb dans l Air Ambiant Laurent ALLEMAN Avec la collaboration technique de Bruno MALET Novembre 2006 Mines de Douai gt T Minist re de l Ecologie et du D veloppement Durable PREAMBULE Le Laboratoire Central de Surveillance de la Qualit de l Air Le Laboratoire Central de Surveillance de la Qualit de l Air est constitu de laboratoires de l Ecole des Mines de Douai l INERIS et du LNE Il m ne depuis 1991 des tudes et des recherches finalis es la demande du Minist re charg de l environnement sous la coordination technique de l ADEME et en concertation avec les Associations Agr es de Surveillance de la Qualit de l Air 5 Ces travaux en mati re de pollution atmosph rique support s financi rement par la Direction des Pr ventions des Pollutions et des Risques du Minist re de l Ecologie du D veloppement Durable sont r alis s avec le souci constant d am liorer le dispositif de surveillance de la qualit de lair en France en apportant un appui scientifique et technique aux AASQA L objectif principal du LCSQA est de participer l am lioration de la qualit des mesures effectu es dans lair ambiant de
4. Sample Definition Method _ Basic Default Sample Start Time 00 00 Default Sample Duration 168 00 Default Sample Repeat Time 168 00 Default Filter Type Sample Flow Rate 16 7 Flow Error Mode Err Separators No Figure 2 cran Sample Setup Pour la premi re programmation proc der de la mani re suivante Le curseur _ tant sur la ligne Sample Definition Method appuyer sur la touche lt gt le curseur se change en carr clignotant puis presser sur les touches F1 lt List gt ou F2 lt List gt pour s lectionner la configuration Basic A l aide des fl ches de d placement et du clavier alphanum rique d finir vos param tres d chantillonnage par d faut l heure de d but de pr l vement soit 00 00 la dur e de pr l vement soit 168h temps de r p tition Sample Repeat Time de 168 h de fa on chantillonner toutes les 168 h Valider la configuration par lt ENTER gt L cran affiche un message de confirmation auquel il faut r pondre en appuyant sur F1 Yes puis sur n importe quelle touche LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 14 2 D bit et configuration du pr leveur Le d bit de pr l vement est fix 1 quelles que soient les conditions ambiantes de temp rature et de pression Cette condition correspond au mode de fonctionnement de la t te utilis e t te d origine am ricaine
5. Un nettoyage r gulier lair comprim sec est g n ralement suffisant LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 1 6 Blancs de filtres Un blanc de filtre terrain issu du m me lot de filtre devra tre inclus lors de chaque s rie de pr l vement chaque cassette porte iltre et trait de fa on similaire un filtre empoussi r 1 7 Programmation du pr leveur Une proc dure de pr l vement pour le pr leveur le plus r pandu parmi les AASQA le Partisol Plus 2025 a t r dig e par l Ecole des Mines de Douai voir annexe 1 Elle comporte la programmation du Partisol Plus la configuration du pr leveur la proc dure appliquer sur site le nettoyage des t tes de pr l vement les tests de d bit la pr paration des blancs et des cassettes le d marrage et la r cup ration des donn es Elle est pr sent e en d tail en annexe pour un pr l vement hebdomadaire option retenue par la majorit des AASQA Le d bit de pr l vement est fix 1 m h quelles que soient les conditions ambiantes de temp rature et de pression Cette condition correspond au mode de fonctionnement de la t te utilis e t te 2 PROCEDURE D ANALYSE DE AS CD ET PB DANS LES 10 La proc dure d crite ci apr s reprend les grandes lignes de la norme EN 14902 Qualit de l air ambiant M thode normalis e pour la mesure de Pb Cd As et Ni dans la fraction PM de la mati re parti
6. Wessling 2003 2004 5 Inst Europ en Environnement Bordeaux umea LUE 2 25207 2007 05207 irsttut Pase au _ Laboratoires D partementaux Pyr n es Ataniques 2005 2007 Laboratoire D partemental d Analyse dela Drome 200 _ Centre Commun d Analyse de la Rochele 2005 2007 LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 1 PROCEDURE DETAILLEE PRELEVEMENT DES 10 L AIDE DU PARTISOL 2025 LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 1 Programmation du Partisol 2025 Operating Manual May 1999 Revision B La programmation pr sent e concerne un pr l vement hebdomadaire option retenue par la majorit des AASQA L heure de d but de pr l vement est fix e 00h00 minuit Le programme d chantillonnage est effectuer en mode Basic Sampling L appareil est en mode Stop operating A partir de l cran affich cf figure 1 presser la touche F5 lt Setup gt pour acc der l cran Sample Setup et aux caract ristiques de programmation par d faut de votre s quence de pr l vements cf figure 2 Stat OK Partisol 2025 Mode Stop Current Time 10 00 04 10 27 Start sample 00 00 04 10 28 Stop sample 00 00 04 11 03 Filter ID 654321 Cassette ID 200246 Blank No Figure 1 cran affich en mode Stop operating
7. es par le fournisseur en As Cd Ni et Pb sont inf rieures 0 005 mg L Pour contr ler l efficacit de la mise en solution et la justesse de l analyse il est pr conis d utiliser un Mat riau Certifi de R f rence des mat riau le plus proche de la matrice et des concentrations dans l air ambiant est actuellement le NIST SRM 1648 qui est revendu France notamment http www techlab fr htm index htm 2 3 3 Nettoyage du mat riel de laboratoire Afin d viter tout probl me de contamination il est n cessaire de nettoyer soigneusement la verrerie avant son utilisation en verre borosilicat quartz poly thyl ne ou polym re de fluorocarbone selon les deux proc dures suivantes La premi re proc dure peut s appliquer l ensemble de la vaisselle verre ou polym re Elle est constitu e de trois tapes Laisser tremper la vaisselle dans un bain d acide nitrique dilu 10 au minimum 12 heures Rincer trois fois l aide d une solution d acide nitrique dilu e Rincer trois fois l eau d min ralis e La seconde proc dure est applicable au mat riel utilis e par le min ralisateur micro ondes Le premi re proc dure est aussi applicable ce type de vaisselle et une combinaison des deux sera plus efficace en cas de contamination importante Cette seconde proc dure offre l avantage d tre plus rapide R aliser un programme de min ralisation similaire celui utilis pour
8. les chantillons mais n introduire dans les r cipients que de l acide nitrique concentr et le peroxyde d hydrog ne supra pur LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement Rincer trois fois l eau d min ralis e Apr s s chage conserver dans un espace prot g de la poussi re En cas de contamination importante observ e r p ter nouveau ces proc dures 2 3 4 Min ralisation micro ondes Le m lange acide pr conis est un m lange acide nitrique eau oxyg n e Les proportions ne sont pas fix es de fa on stricte Celles propos es par la norme sont de 4 volumes d acide nitrique pour un volume d eau oxyg n e Le volume total de m lange d pend du min ralisateur utilis typiquement environ 10 ml La mise en solution doit tre r alis e l aide d un min ralisateur micro onde en milieu ferm en suivant le programme de temp rature indicatif suivant Tableau 1 Programme de temp rature pour le min ralisateur Temp rature Temp rature finale Dur e mn initiale C C Etape 1 20 220 20 Etape 2 220 220 25 Le min ralis t doit tre transf r dans une fiole jaug e poly thyl ne ou polym re de fluorocarbone de 50 mL par exemple puis compl t avec de l eau d min ralis e Pour la mise en solution il est possible d utiliser d autres acides que le m lange pr conis ou encore un autre programme de temp rature Une exigence est associ e ces modificatio
9. sultats sur ce mat riau Masse Recouvrement Recouvrement Recouvrement Recouvrement attaqu e AS Ni Pb mg Moyenne Analysez vous r guli rement des filtres vierges Si oui lesquels type marque LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 23 Si oui pouvez vous indiquer vos r sultats sur ces filtres AS Cd Ni Pb Moyenne ng filtre Ecart type ng filtre LD ng filtre 1 LD Limite de D tection Pour remplir cette ligne calculez une estimation de la limite de d tection en utilisant trois fois la valeur de l cart type obtenue lors de l analyse d un minimum de sept filtres vierges au cours d une m me session de mesures Si vous n avez pas les donn es n cessaires pour d terminer les limites de d tection telles que calcul es dans le tableau pr c dent pouvez vous donner La m thode pr cise de d termination de vos limites de d tection Quelles sont vos limites de d tection exprim es en ng filtre LD ng filtre LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement
10. sur le premier filtre Le blanc terrain est ainsi r cup r C est le premier porte filtre dans le magasin de stockage en partant du bas Le premier filtre chantillonnera sur une dur e inf rieure 24 heures La programmation par d faut sera reprise par le pr leveur d s le deuxi me filtre LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 20 2 QUESTIONNAIRE POUR LE CHOIX D UN LABORATOIRE EN VUE DE L ANALYSE DE AS CD NI ET PB DANS LES PM10 LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 21 Questionnaire destin aux laboratoires d analyse pour la mesure des m taux lourds dans les particules atmosph riques Suivant la 497 directive europ enne les Associations Agr es de Surveillance de la Qualit de l Air AASQA sont amen es mesurer quatre m taux As Ni Pb dans les particules atmosph riques Ces particules sont pr lev es sur filtres Ce questionnaire a pour but de faire une premi re estimation des performances des laboratoires qui sont associ s cette surveillance Les teneurs recherch es sont de l ordre de quelques dizaines quelques centaines de ngfiltre Le diam tre des filtres varie de 47 150 mm Les techniques classiquement utilis es sont dites par voie chimique humide et requi rent une pr paration pr alable de l chantillon digestion totale des particules ou extraction des m taux Les questions suivantes por
11. bit type Partisol 2025 ou haut d bit type DA 80 Est ce que j utilise les filtres ad quats T flon ou Quartz manipul s selon la bonne proc dure pour effectuer des pr l vements respectivement journaliers ou hebdomadaires 6 Mon laboratoire prestataire utilise t il la norme EN 14902 pour effectuer la mesure des 4 l ments r glement s Ce laboratoire a t il particip l une des inter comparaisons effectu e par le LCSQA 6 Si oui quels ont t ses r sultats par rapport aux crit res de qualit requis par la 4 me directive fille Si vous h sitez pour r pondre l une de ces questions ou tout autres questions sur le sujet prenez le temps de lire attentivement ce guide o sont indiqu s l ensemble des d marches suivre LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 1 DESCRIPTION DU MATERIEL DE LA PROCEDURE DE PRELEVEMENT 1 1 Pr leveur Les pr l vements doivent tre r alis s suivant les prescriptions de la norme 12341 D termination de la fraction PM de mati re particulaire en suspension M thode de r f rence et proc dure d essai in situ pour d montrer l quivalence la r f rence de m thodes de est recommand d utiliser un des syst mes de pr l vement de r f rence ou un pr leveur quivalent quip d une t te de pr l vement Cette norme d finie ces syst mes de r f rence et des crit r
12. culaire en suspension 21 Principe Les m taux pr sents dans les particules atmosph riques sont recueillis sur un filtre de diam tre variant de 47 150 mm puis mis en solution dans un milieu acide l aide d un min ralisateur micro ondes syst me clos L chantillon liquide est ensuite dilu puis analys par ICP MS ou GFAAS 2 2 S lection du laboratoire d analyse Le choix initial d un laboratoire s effectue selon diff rents crit res techniques logistiques et financiers Seul le crit re technique est ici abord pour lequel nous VOUS proposons de proc der selon la d marche suivante Envoyer le questionnaire g n ral Annexe 2 au laboratoire Cette tape permet de prendre un premier contact avec le laboratoire d analyse d valuer ses performances 11 peut aussi permettre d avoir un change afin de d finir les m thodes de pr paration et d analyse des chantillons types d acides volumes techniques utilis es Cette tape est r aliser avant toute demande d analyse Analyse d une s rie de 10 filtres vierges Envoyer 10 filtres vierges fibre de quartz au laboratoire Leur demander de pr parer les filtres suivant la proc dure envisag e en principe la norme EN 14902 pour l analyse des m taux As Cd Ni Pb dans les particules atmosph riques Les r sultats seront utilis s pour calculer les limites de d tection m thodologiques du laboratoire En plus des r sultats d analyse demander l
13. ement T pour d placer le curseur gt jusqu la ligne intitul e Service Mode Presser lt gt L appareil demande alors une confirmation de demande d acc s au mode Services Appuyer sur la touche F4 lt Yes gt pour afficher l cran Service Menu cf figure 9 Service Menu System Maintenance Routines Manual Motion Tests Calibration Audit Low Level System Info Exit Service Mode Leak Figure 9 cran Services Menu LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 18 e Utiliser les fl ches de d placement T pour d placer le curseur gt jusqu la ligne intitul e Manual Motion Tests Appuyer sur la touche F4 lt Filt Exch gt pour afficher l cran Filter Exchange cf figure 10 Filter Exchange Valves Pressure OFF Pump OFF NewFilt Shuttle OFF LiftUp MagPres OFF Shuttle LiftDn LiftPush OFF PushDn PushPres OFF Ext OFF PushUp Figure 10 cran Services Menu Appuyer sur la touche F4 lt Start gt commandant le passage du premier porte filtre le Blanc terrain depuis le magasin de r serve en position d chantillonnage Vous pouvez alors r cup rer le porte filtre avec son filtre ayant servi la v rification du d bit d chantillonnage e Revenir l cran Services Menu en appuyant sur la touche lt MENU gt Utiliser les fl ches de d
14. encer la proc dure avec le nettoyage de la t te et l achever en programmant le d but du premier pr l vement pour une heure et une date post rieure la mise en route du pr leveur 3 2 R cup ration des donn es Cette proc dure s applique pour une arriv e durant le dernier pr l vement de la s rie pr c dente Vous munir d un PC portable avec le logiciel de communication RPComm et le c ble RS232 fournis avec le Partisol Plus L appareil est en mode Sampling en cours d chantillonnage sur le dernier filtre de la s rie pr c dente Appuyer sur la touche lt STOP gt pour arr ter le pr l vement Choisir le mode Audit en appuyant sur la touche lt F1 gt L appareil demande alors quel type de test vous d sirez effectuer test de fuite ou audit de param tres Appuyer sur n importe quelle touche pour revenir l cran principal cf figure 1 Connecter votre PC sur le pr leveur l aide du c ble RS232 R cup rer les donn es relatives la s rie de pr l vements venant d tre effectu s selon la proc dure suivante double cliquer sur l ic ne RPComm puis ouvrir le fichier de configuration ad quat dans la Connect list s lectionner 2025 Partisol Plus 2025 tablir la connexion entre l ordinateur et le pr leveur s lectionner les 3 types de fichiers d charger filter interval et input data 4 transf rer les donn es partir du dernier d cha
15. erge conserv dans le local de manipulation des filtres dans sa bo te de transport individuelle ferm e blanc terrain filtre vierge dans une cassette porte filtre accompagnant les filtres exposer et soumis la proc dure d crite ci dessous Pr parer en laboratoire un magasin de porte filtres munis de filtres le premier porte filtre constituant le blanc terrain Ce magasin est le magasin de r serve Le magasin de stockage d signe le magasin vide o seront r cup r s les filtres empoussi r s chaque relev de s rie de filtres vous pourrez utiliser le magasin de r serve vide comme magasin de stockage 3 6 Mise en route de l chantillonnage Deux cas de figure se pr sentent Les tests de v rification de param tres d chantillonnage sont corrects L appareil est toujours en mode Audit cf figure 7 Ins rer le magasin de r serve dans le pr leveur De haut en bas l ordre 3O des filtres est Blanc terrain Filtre ayant chantillonn en d but de semaine Filtres vierges LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 17 Appuyer sur la touche 4 lt FiltAdv gt de r cup rer le portefiltre ayant servi au test de fuite externe et au contr le du d bit Le filtre en position d chantillonnage est le Blanc Terrain Placer le magasin de stockage vide dans son logeme
16. es d tails de leur proc dure de min ralisation puissance ou temp rature de chauffage milieu ouvert ou ferm qualit s et volumes LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement Analyse du Mat riau Certifi de R f rence s agit de poussi res pr lev es dans un environnement urbain qui se pr sentent en vrac dans le flacon R aliser trois chantillons prise d essai de approximativement 5 mg les mettre solution et les analyser suivant la proc dure utilis e pour l analyse des filtres vierges Les filtres vierges et le mat riau de r f rence vous serons fournis par PEMD sur simple demande crite 2 3 Pr paration des chantillons et analyse 2 3 1 Mise en solution La m thode de r f rence europ enne pr conise une mise en solution des l ments vis s par une attaque acide dans un min ralisateur micro ondes travaillant sous pression milieu clos 2 3 2 R actifs Les r actifs doivent tre suffisamment purs pour ne pas entra ner de contamination des chantillons est conseill d utiliser de l eau doublement d min ralis e ultrapure de conductivit inf rieure 0 07 US cm 18 2 e l acide nitrique concentr 65 type supra pur dont les concentrations sp cifi es par le fournisseur en As Cd Ni et Pb sont inf rieures 0 005 mg L de l eau 30 type supra pur dont les concentrations sp cifi
17. es permettant de juger si un pr leveur est quivalent Un seul syst me de pr l vement de r f rence est commercialis dans son int gralit syst me d aspiration t te de pr l vement le Kleinfilterger t Le Partisol Plus 2025 est un des pr leveurs bas d bit LVS dont l quivalence t d montr lors d essais d inter comparaison sur le terrain La soci t allemande Leckel propose galement un pr leveur s quentiel le SEQ47 50 dont l quivalence a t partiellement d montr e lors d un exercice de terrain Nous recommandons l utilisation d un pr leveur LVS qui permet la modulation du temps de pr l vement journalier hebdomadaire voir plus ainsi que l analyse de l int gralit du filtre 47 mm limitant ainsi les risques de contamination Dans le cas de l utilisation d un HVS le DA 80 par exemple et de l analyse partielle de son filtre 150 mm il est n cessaire voir EN 12341 et EN 14902 de montrer l homog n it du d p t sur le filtre Cette d monstration s effectue en d coupant des sous chantillons qui repr sentent au minimum 30 de la surface d un filtre L cart type de la concentration en Pb dans les sous chantillons doit tre inf rieur 5 Il n est pas n cessaire de r p ter cette op ration lors de chaque campagne L utilisation d un pr leveur peut tre valid e une fois pour toute sur un seul pr l vement au d part La 4 directive annexe consei
18. ge du mat riel de laboratoire 7 2 3 4 Min ralisation 0444 8 2 10 85 ARE 8 2300 ec 8 2 3 7 Crit res de performance 9 2 38 Expression des r sultats 10 2 4 Etude d inter comparaison LCSQA 10 ANNEXE 1 PROCEDURE DETAILLEE DE PRELEVEMENT DES PM10 A L AIDE DU PARTISOL 2025 1 Programmation du Partisol 2025 Operating Manual May 1999 PP A SEE A 13 2 D bit et configuration du 14 3 Proc dure concernant le pr l vement 14 3 1 Proc dure appliquer sur le site de pr l vement 22 2 4 14 3 2 R cup ration des donn es 15 3 3 Nettoyage de la t te de pr l vement 15 3 4 Test de v rification du 15 3 5 Pr paration des blancs et des 16 3 6 Mise en route de l chantillonnage 16 ANNEXE 2 QUESTIONNAIRE POUR LE CHOIX D UN LABORATOIRE EN VUE DE L ANALYSE DE AS CD NI ET PB DANS LES PM10 Identification rise TT ah ess 21 Comment mettez vous en solution les chantillons 2 21 Analyse des cha
19. inf rieures comme cela est pr vu par la norme EN14902 5 3 1 d taill es dans le tableau 7 13 2 et converties dans le tableau 3 ci dessous pour un volume d air nominal de 168 m Tableau 3 Limites de d tection de la m thode recommand es pour un volume d air filtr de 168m As Cd Ni Pb LD m thode ng m 0 16 0 05 0 43 0 69 LD m thode ng filtre 27 5 8 8 71 5 115 5 Les diff rents tests d inter comparaison men s jusqu pr sent aupr s des principaux laboratoires fran ais ont montr que la plupart d entre eux taient capables d atteindre ces limites de d tection Les valeurs moyennes des filtres vierges de laboratoires sont fournies lors de la distribution des boites de filtres en quartz aux par l EMD Elles sont accompagn es des limites de d tection m thodologique de l EMD obtenues sur LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 10 ces filtres et peuvent donc servir de r f rence par rapport aux valeurs mesur es par le laboratoire prestataire Le recouvrement sur le MCR NIST 1648 Le recouvrement est le rapport de la teneur mesur e sur la teneur certifi e Le mat riau de r f rence NIST 1648 a t utilis lors des tests de validation des travaux europ ens de normalisation Des fourchettes ont t fix es par la norme EN 14902 afin de d finir les r sultats acceptables Elles sont r sum es dans le tableau 4 sous forme de recouvrement Pour
20. lle d effectuer des pr l vements sur 24 h mais la norme CEN 14902 5 2 indique que des pr l vements plus longs sont possibles suivant les concentrations mesur es notamment si on utilise un pr leveur bas d bit Afin de limiter les risques de contamination au vue des faibles teneurs mesur es et de r duire le co t de la surveillance le LCSQA recommande de r aliser des pr l vements hebdomadaires lorsque cela est possible 1 2 Filtres Les filtres utilis s doivent r pondre trois crit res leur efficacit de r tention doit tre sup rieure 99 5 Cette caract ristique peut tre estim e partir des donn es fournies par le producteur des filtres Le test g n ralement utilis calcule une efficacit de r tention pour les particules d un diam tre de 0 3 um la quantit d impuret s m talliques provenant des filtres doit tre limit e et ou peu variable La quantit consid r e est celle qui est apport e par le filtre lors du traitement d une s rie de filtres vierges en suivant la proc dure de pr paration utilis e pour les chantillons de particules En d autres termes les teneurs m talliques induites par les filtres doivent permettrent d atteindre les limites de d tection d finies par la norme lt 10 de la valeur cible LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement l utilisation d un filtre dans la ligne de pr l vement ne doit pas induire une perte de charge pouvan
21. ns montrer l efficacit de la m thode en obtenant sur un mat riau de r f rence l efficacit d extraction d finie par la norme Tableau 3 2 3 5 Analyse Les analyses sont r alis es par Spectrom trie de Masse par Couplage Plasma Induit ICP MS ou par Spectrom trie d Absorption Atomique en Four Graphite GFAAS selon la proc dure associ e chaque type d appareil constructeurs 2 3 6 QA QC Afin de contr ler la qualit de la phase de pr paration et des analyses au cours du temps il est pr conis d analyser solution de contr le de l talonnage au minimum tous les 10 chantillons solution de contr le qualit pr par e ind pendamment des solutions talons Un mat riau de r f rence 10 prises d essai au moins tous les six mois e Un filtre vierge de terrain associ chaque lot d analyse au minimum 1 filtre vierge pour 20 filtres empoussi r s Au minimum un blanc r actif associ chaque lot d analyse Des filtres vierges de laboratoire repr sentant au moins 5 du nombre de filtres empoussi r s Les crit res de qualit retenus sont En ICP MS un coefficient de d termination de la droite d talonnage sup rieur 0 999 et une d rive inf rieure 5 par rapport aux valeurs de la solution de QC Quality control GFAAS un coefficient de d termination de la droite d talonnage sup rieur 0 995 et une d rive inf rieure 10 par rapport la
22. nt Veiller ce que le piston interne soit en position haute pour viter un retournement de porte filtre lors d un changement Appuyer nouveau sur la touche F4 lt FiltAdv gt pour faire passer le Blanc terrain dans le magasin de stockage Le blanc terrain est ainsi r cup r C est le premier porte filtre dans le magasin de stockage en partant du bas Le filtre en position d chantillonnage est le filtre dont vous avez arr t le pr l vement en arrivant sur le site Appuyer sur la touche lt ESC gt pour revenir l cran principal cf figure 1 Appuyer sur la touche lt RUN gt pour recommencer le pr l vement Il est noter que le logiciel de l appareil amputera la dur e de pr l vement du temps n cessaire aux contr les des param tres Certains param tres d chantillonnage ont n cessit d tre r ajust s L appareil est donc en mode Stop operating cf figure 1 Appuyer sur la touche lt MENU gt pour faire appara tre l cran Master Menu cf figure 8 Master Menu gt Status Codes System Status Sampling Setup Data Storage System Setup Service Mode 1 2 Figure 8 cran Master Menu e Ins rer le magasin de r serve dans le pr leveur De haut en bas l ordre des filtres est Blanc terrain Filtre ayant chantillonn en d but de semaine Filtres vierges e Utiliser les fl ches de d plac
23. ntillons nes 22 PeriormMances adidas une de Cdt nn 22 LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement AVANT PROPOS Ce guide doit faciliter la prise de d cision concernant la surveillance des m taux dans l air ambiant par les AASQA en synth tisant l ensemble des proc dures pr l vement et d analyse pr conis es au niveau fran ais LCSQA et europ en L aspect strat gie de pr l vement fait l objet d une r flexion sp cifique en cours au sein du Groupe de Travail 497 directive europ enne les nouveaux polluants dont les propositions seront transmises en 2007 et ne sera donc pas abord dans ce guide Dans le cadre des et 4 directives europ ennes les r seaux sont amen s surveiller quatre l ments chimiques As Ni Pb dans les Les particules sont pr lev es sur filtres selon les sp cifications de la norme EN 12341 Les teneurs en l ments vis s sont de l ordre de quelques dizaines quelques centaines de ng iltre Les techniques d analyse pr conis es par la norme EN14902 sont dites par voie chimique humide et requi rent une pr paration pr alable de l chantillon mise en solution des l ments vis s 1 Les premi res questions techniques se poser lorsque l on d marre une campagne de pr l vement sont 9 Est ce que j utilise un syst me de pr l vement pr conis par la norme 12341 ou quivalent par exemple bas d
24. pagn s de leurs certificats de contr le les filtres en fibre de quartz 150 mm Schleicher amp Schuell ou Infiltec pour un pr leveur HVS ont t test s avec succ s lors d inter comparaison 1999 rapport LCSQA 2000 mais ne sont pas fournis par l EMD 1 3 Stockage des filtres Les filtres doivent tre stock s dans des bo tes de transport individuelles propres pour filtres du type Bo te de P tri en polystyr ne herm tiques 2 47 Analyslide Pall Gelman R f rence 7231 ou autre bo tes de P tri du m me type disponibles aupr s des fournisseurs de mat riel de laboratoire 1 4 Sens de filtration respecter Les membranes en T flon pr sentent une face collectrice recto et une face support verso Elles sont rang s dans la bo te d origine face collectrice vers le haut Il faut veiller ne pas retourner le filtre lors de son installation dans la cassette porte filtre ou lors d une op ration de pes e Les filtres en fibre de quartz ne poss dent pas de face de collecte sp cifique 1 5 Manipulation des filtres Toute manipulation de filtres mise en place dans les cassettes porte filtres stockage dans les bo tes de P tri doit se faire dans un local propre Manipuler les filtres avec des pinces en plastique propres non crant es Pince brucelles en PMP R f rence VWR 232 1913 L identification des filtres sera appos e sur la bo te de P tri Les porte filtres doivent tre propres visuellement
25. placement T pour d placer le curseur gt jusqu la ligne intitul e Exit Service Mode Appuyer sur lt ENTER gt Le pr leveur retourne alors sur sa configuration de fonctionnement habituelle Placer le magasin de stockage vide dans son logement Veiller ce que le piston interne soit en position haute pour viter un retournement de porte filtre lors d un changement Programmer la s quence de pr l vement du filtre n 1 de votre s rie Le programme d chantillonnage est effectuer en mode Basic Sampling Cette programmation est utilis e pour 2 objectifs r cup rer le Blanc Terrain dans le magasin de stockage lancer le premier chantillonnage sur le filtre ayant d j pr lev ceci afin de terminer la journ e de pr l vement est noter que ce pr l vement se fera sur moins de 168 h et que 2 lignes de donn es lui correspondront dans le fichier de r cup ration de donn es de l appareil e partir de l cran principal cf figure 1 presser la touche F5 lt Setup gt pour acc der l cran Sample Setup et aux caract ristiques de programmation par d faut de votre s quence de pr l vements cf figure 11 Sample Definition Method _ Basic Default Sample Start Time 00 00 Default Sample Duration 168 00 Default Sample Repeat Time 168 00 Default Filter Type Sample Flow Rate 16 7 Flow Error Mode Err Separators No Figure 11 cran Sample Setup
26. puis le pr l vement des chantillons jusqu au traitement des donn es issues des mesures Cette action est men e dans le cadre des r glementations nationales et europ ennes mais aussi dans un cadre plus prospectif destin fournir aux AASQA de nouveaux outils permettant d anticiper les volutions futures PROJET DE GUIDE TECHNIQUE METHODOLOGIQUE DE LA MESURE DE L ARSENIC CADMIUM NICKEL PLOMB DANS L AIR AMBIANT LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement SOMMAIRE AVANT PROPOS ne 3 1 DESCRIPTION DU MATERIEL ET DE LA PROCEDURE DE PRELEVEMENT en en ee re 4 E ue de 4 1525 4 1 3 Stockage des 5 1 4 Sens de filtration respecter 5 1 5 Manipulation des filtres 5 1 5 Blancs de es Ann ee S 6 1 7 Programmation du pr leveur ss 6 2 PROCEDURE D ANALYSE DE AS CD NI PB DANS LES PRE Re ee 6 2 1 6 2 2 S lection du laboratoire d analyse ssnsssssnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnn nnn 6 2 3 Pr paration des chantillons et 7 2 3 1 Mise 5010 7 2 9 2 RNA rfi 7 2 3 3 Nettoya
27. r pondre ces crit res il faut que la moyenne des recouvrements r sultant de l analyse d au moins 10 prises d essai nous pr conisons de peser environ 5 10 mg de particules avec une balance de pr cision moins 0 1 mg de MCR soit dans la fourchette indiqu e dans le tableau 4 Tableau 4 Fourchette de recouvrement en pour des tests sur NIST 1648 As Cd Ni Pb Incertitude du certificat Fourchette de recouvrement 85 115 90 110 85 115 90 110 tol r 93 107 91 109 96 104 99 101 e Les blancs filtres vierges de terrain Les filtres vierges de terrain r guli rement analys s servent uniquement valider l ensemble de la proc dure En cas de d passement significatif par rapport la moyenne des filtres vierges de laboratoire identifier puis liminer la source de contamination Le d passement pour un l ment sera consid r significatif si la valeur du blanc de terrain d passe trois fois la moyenne des filtres vierges de laboratoire et repr sente plus du tiers 33 de la valeur des chantillons correspondant la p riode de pr l vement En cas de preuves de contamination les r sultats des chantillons de terrain associ s doivent tre rejet s 2 3 8 Expression des r sultats Comme stipul dans la norme EN 14902 les concentrations sont exprim s en ng m apr s soustraction de la moyenne des filtres vierges de laboratoire pour chaque l ments vis s Lorsque les valeurs obtenues ap
28. r s soustraction des blancs sont n gatives ou inf rieure la limite de d tection LD calcul e il convient de les noter comme suit lt LD Les concentrations sont produire en fonction des conditions r elles de P et T du pr l vement mais elles peuvent parfois tre exprim es en fonction des conditions normales 293K et 101 3 kPa en appliquant une simple r gle de trois 2 4 Etude d inter comparaison LCSQA LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 11 Le LCSQA effectue r guli rement des campagnes d inter comparaison aupr s des principaux laboratoires prestataires des AASQA afin de s assurer de la qualit et de des r sultats fournis au niveau du territoire national tableau 5 effet ces travaux ont montr que l application de la norme EN 14902 ne garantit en rien la qualit des donn es et qu une bonne ma trise m thodologique et analytique tout au long du protocole est indispensable Les r sultats de ces inter comparaisons sont transmis l issue de chaque campagne aux laboratoires participants qui se doivent de les faire parvenir aux AASQA lorsqu elles en font la demande Nous vous conseillons vivement de vous enqu rir de ces informations aupr s de votre laboratoire l issue de chacune des campagnes dont les r sultats globaux sont explicit s dans les rapports annuels du LCSQA Tableau 5 Liste des laboratoires participant aux inter comparaisons
29. rgement si besoin de repositionner le pointeur plus avant se r f rer l annexe 111 3 1 sauvegarder les 3 fichiers en les nommant Il convient de rappeler qu l arr t du dernier pr l vement le dernier porte filtre est toujours en position d chantillonnage malgr larr t de la pompe Les donn es relatives l chantillonnage en cours ne seront r cup r es qu la prochaine rel ve de filtres En fonction du r sultat du contr le des param tres d chantillonnage les donn es relatives ce pr l vement correspondront une deux lignes d enregistrement 3 3 Nettoyage de la t te de pr l vement Le nettoyage de la t te de pr l vement est effectuer chaque changement de s rie de filtres et au minimum une fois par mois La proc dure est d crite dans le manuel d utilisation en anglais page H 1 appendix Maintenance of inlets Apr s le nettoyage de l int rieur de la t te il est recommand de graisser avec le doigt la zone d impaction partie horizontale de la paroi interne l aide de graisse silicone en p te ex graisse pour couvercle de dessiccateur de laboratoire 3 4 Test de v rification du d bit Ce test est effectuer en mode Audit cf figure 7 LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 16 Set Flow 16 7 Cur Flow 16 68 FTS Pres 0 00 Amb RH FTS Flow 0 00 FTS Const m 0 000 Timer FTS b 0 000 Fi
30. solution de QC LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 2 3 7 Crit res de performance Trois crit res sont applicables pour juger des performances de la pr paration et de l analyse des chantillons e Les limites de d tection m thodologique LDm Elles sont calcul es partir de l analyse d une s rie de dix filtres vierges de laboratoire suivant la formule LDm t Ovierges t est le coefficient de student pour n degr s de libert P 0 95 distribution bilat rale Pour 10 chantillons n 9 et t sera de 2 262 Ovierges St l cart type calcul partir de la moyenne des concentrations en chacun des l ments vis s de dix filtres vierges Selon la norme EN 14902 les limites de d tection sont jug es acceptables si elles sont inf rieures ou gales au dixi me de la valeur cible Le tableau 2 r sume les limites maximales admissibles exprim es ng m Tableau 2 Valeurs maximales des limites de d tection acceptables As Cd Ni Pb Valeur cible ng m 6 5 20 500 LD 0 6 0 5 2 50 Ces limites sont exprim es en fonction du volume d air pr lev Elles d pendent par cons quent de la dur e du pr l vement Les concentrations dans lair ambiant tant tr s souvent inf rieure cette limite th orique et celles des plages de concentrations de la m thode voir EN14902 1 tableau 1 nous recommandons que les laboratoires puissent atteindre et garantir des LD
31. t entra ner un arr t pr matur par colmatage Afin de limiter ces probl mes il est recommand d utiliser deux types de filtres les filtres en T flon PTFE 47 mm pr sentent des teneurs en l ments m talliques tr s faibles ils sont utilis s pour des pr l vements journaliers particuli rement le filtre Z fluor R f rence P5PJ047 de taille de pores 2 Pall Gelman qui engendre une perte de charge assez faible pour un filtre T flon les filtres en fibre de quartz 2 47 Whatman et QAT UP occasionnent peu de perte de charge et pr sentent des teneurs en l ments m talliques assez faibles pour des pr l vements hebdomadaires ou plus Les teneurs m talliques induites par les filtres vierges conditionnent les performances de la m thode Il est important d acheter les filtres par lots de fabrication afin d assurer une continuit dans leur qualit chaque nouveau lot il faut contr ler sa qualit en analysant au minimum sept filtres vierges M me les filtres T flon habituellement faibles teneurs en m taux pr sentent parfois des concentrations anormalement lev es L Ecole des Mines de Douai ach te des lots de filtres en fibre de quartz dont elle contr le l homog n it et les niveaux de blancs avant de les redistribuer aux AASQA Ces filtres en quartz les plus couramment utilis s par les AASQA sont fournis gracieusement LCSQA sur simple demande accom
32. tAdv_ LeakChk Figure 7 cran Audit Page 66 du manuel paragraphe 10 1 6 V rification du d bit effectuer avec un porte filtre muni d un filtre de pr l vement et l adaptateur du fournisseur Il est conseill de laisser ce porte filtre dans l enceinte du pr leveur face de collecte prot g e pour viter toute pollution ex avec un couvercle de bo te de P tri Ce test vous permet de r cup rer le dernier filtre de la s rie de pr l vements pr c dents Dans la suite de la proc dure il sera introduit dans le magasin de r serve apr s le filtre Blanc Terrain En cas de non respect de tol rances il conviendra de se r f rer la section 11 page 67 Proc dures de calibration du manuel de l appareil Ces proc dures n cessitent de sortir du mode Audit en appuyant sur la touche lt STOP gt L appareil se remet alors en mode RUN chantillonnage Appuyer une nouvelle fois sur lt STOP gt Le dernier pr l vement est alors arr t d finitivement et les donn es relatives sont fig es Une fois ce test de v rification termin vous pouvez passer au d marrage de la prochaine s rie de pr l vements Le 29 porte filtre avec son filtre utilis lors de test est toujours en position d chantillonnage 3 5 Pr paration des blancs et des magasins Transmettre au laboratoire d analyse 2 t moins par lot cassette de filtres blanc laboratoire filtre vi
33. tent sur les tapes de pr paration et d analyse de l chantillon mises en uvre par le laboratoire Identification N mada laboratoire Pour quel s Association s Agr e s de Surveillance de la Qualit de l Air travaillez VOUS A Comment mettez vous en solution les chantillons de chauffage employ plaque chauffante micro ondes Si vous travaillez en milieu ouvert utilisez vous un r frig rant Travaillez vous en zone de contamination minimale hotte flux laminaire salle BIARENE AT Nr ne MR D crivez le programme de chauffage utilis chauffage X ou puissance an Watt pendant LCSQA Ecole des Mines de Douai D partement Chimie et Environnement 22 Effectuez vous une pr paration compl mentaire pour l analyse de As Si oui CNE Quelle est le volume final de l chantillon 7 iii Analyse des chantillons Quelle s technique s analytique s mettez vous en uvre pour chacun des l ments suivants ICP MS GF AAS ICP AES g n ration Performances Avez vous analys analysez vous r guli rement un mat riau de r f rence SOUL ISQUel tintin mem este Si oui pouvez vous indiquer vos r
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