Évaluation des Particules UltrafiNes : CHimie, sources et impacts
Acronyme : AQACIA 2024 - Projet PUNCH
Programme : AQACIA 2024 - Gérer les pollutions à l’ozone et sectorielles
Mots-clés : Qualité de l'air
Contexte : Les particules ultrafines (PUF) représentent une préoccupation croissante en matière de santé publique et d'environnement. Les capacités d’observation des PUF se sont développées significativement ces dernières années pour mieux documenter leurs caractéristiques de taille et de nombre. Cependant, les connaissances actuelles sont parcellaires, en ce qui concerne la composition chimique détaillée des PUF, leur source et leur processus de formation, leur devenir dans l’atmosphère et leurs impacts sanitaires. Récemment, la nouvelle directive européenne sur la qualité de l'air (2024/2881/CE), recommande de renforcer la surveillance des polluants émergents, tels que les particules ultrafines. Les PUF représentent donc un domaine de recherche prioritaire, pour le développement de nouvelles connaissances et pour l’élaboration de politiques de santé publique adaptées. Le projet PUNCH s’inscrit dans ce contexte, et les résultats seront mis au service d’une communication renouvelée sur les PUF, en direction de multiples acteurs institutionnels et grand public.
Description : Dans le cadre du projet PUNCH, une campagne expérimentale sera déployée sur le site de référence de Grenoble-Les Frênes, géré par Atmo AuRA (Lot 2). Ce site, représentatif d’une vallée alpine densément peuplée, illustre la diversité des sources de pollution particulaire, tant naturelles qu'anthropiques, observées en Europe. Futur super site urbain dans le cadre de la nouvelle directive européenne sur la qualité de l’air, il est déjà équipé d’une instrumentation complète, incluant des mesures continues de gaz (NOx, O₃, NH₃, BTEX) et concentrations de PM. Pour le projet PUNCH, une campagne d’un an est prévue, pendant laquelle des prélèvements PUF, réalisés un jour sur trois sur filtres quartz, seront analysés à l’IGE à l’aide de protocoles éprouvés permettant une analyse chimique détaillée (Lot 3). Parallèlement, deux chaînes de chromatographie (GC-FID) permettront de mesurer une large gamme de composés organiques volatils (COV), de 1 à 20 atomes de carbone (Lot 3). Le potentiel oxydant (PO) sera évalué par plusieurs tests, afin d’étudier les liens entre composition chimique des PM et toxicité. La base de données riche et originale permettra ensuite d’explorer, par une approche statistique source-récepteurs (PMF/NMF), les sources principales des PUF, et de les comparer avec la distribution en taille (Lot 4). Cette même approche sera reprise pour les COV mesurés en parallèle, ce qui renseignera sur leur rôle dans la formation des PUFs. Les relations entre les potentiels impacts sanitaires des PUF via le potentiel oxydant et ceux des PM2.5 et PM10 seront également explorés.
Objectifs et résultats attendus : PUNCH a pour objectif de mieux comprendre les PUF en milieu urbain, en analysant leur composition chimique, leurs sources et leurs impacts sanitaires. Il s’appuie sur la création d’une base de données inédite intégrant des mesures détaillées des PUF et de leurs précurseurs. Le projet évaluera également leur potentiel oxydant afin de mieux cerner leur capacité à générer du stress oxydatif dans les poumons. Enfin, PUNCH aboutira à des recommandations techniques et opérationnelles pour la mesure, le suivi et l’analyse des PUF, y compris l’utilisation des données COV, en tenant compte des avantages et des limites de leur intégration dans les réseaux de surveillance de qualité de l’air. Le projet PUNCH a pour objectif principal d’apporter des connaissances nouvelles sur les PUF, leurs sources et leurs impacts. Plus précisément, le projet vise à : ● Collecter les PUF dans un environnement de fond urbain, pour constituer un ensemble d’échantillons représentatif et identifier leurs principaux composants chimiques et leur variabilité saisonnière ● Étudier les sources potentielles des PUF à partir des observations par application d’un modèle statistique source-récepteur et évaluer les différences avec les sources obtenues par les méthodes usuelles de déconvolution des distributions en taille. ● Analyser le lien avec les précurseurs organiques gazeux par la mesure de COVs de faibles et intermédiaires volatilités, pour tenter d’évaluer les parts des sources primaires et secondaires ainsi que les sources naturelles et anthropiques pour les PUF. ● Étudier les potentiels impacts sanitaires des espèces chimiques et des sources d’émission associées aux PUF sur la base de mesures du potentiel oxydant. L’ensemble des résultats obtenus par le projet PUNCH amènera des éléments de connaissance essentiels pour mieux comprendre les facteurs clés associés aux PUF et ainsi dégager des leviers d’actions à l’échelle locale et nationale. Les résultats obtenus seront valorisés dans des revues scientifiques à comités de relecture et présentés dans des conférences internationales, colloques et réunions. Différentes recommandations techniques, opérationnelles et métrologiques seront développées, que ce soit pour les PUF que pour le déploiement et utilisation des données COV. Les résultats seront présentés et transférés aux différentes AASQA lors des journées techniques réunissant l’ensemble des AASQA, ainsi qu’aux autres membres du LCSQA. De plus le consortium participera aux actions de restitution AQACIA des résultats finaux acquis, notamment le colloque de restitution.
Bénéficiaire : INSTITUT MINES-TELECOM
Localisation : Villeneuve-d'Ascq, Hauts-de-France, FRANCE
Début : 05/01/2026 — Durée : 34 mois
Budget total : 288367.13 € — Aide ADEME : 236386.13 €
Statut : Suivi du projet