Brevet FR2826123A1 — publié le 20021220

suffisamment souple pour épouser la paroi externe de la gaine (2). - 1 La présente invention concerne le domaine technique de la biosurveillance de la qualité de l'air telle qu'elle se comprend lorsque des activités humaines ou naturelles ont pour conséquence la modiflcation de cette qualité. La biosurveillance consiste en l'utilisation de procèdés biologiques avec pour intention un diagnostic ou une surveillance. L'invention s'applique particulièrement à la connaissance et à la surveillance des retombées environnementales des composés dénommés: Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques ou HAP. Cette famille de composés chimiques comprend de nombreuses molécules dont 16 sont essentiellement recherchées. L'invention s'applique à l'ensemble de ces composés, quel que soit leur nom vulgaire, abrégé ou chimique, qu'ils soient recherchés séparément ou par groupe, ou dans leur ensemble. Ceux- ci peuvent être libérés dans l'atmosphère par toutes les installations industrielles ou domestiques, les moteurs à explosion, les moteurs diesel ou plus généralement, tout type d'engin mécanique fonctionnant ou non aux hydrocarbures d'origine naturelle ou artificielle. Les émissions de HAP provenant des activités domestiques ponctuelles ou permanentes sont aussi concernées. Les techniques utilisées antérieurement recourent à des dosages d'une partie de ces composés par flltration naturelle ou accélérée de l'atmosphère dans des résines de synthèse. Toutefois ces techniques ne permettent pas une application sur des surfaces importantes et ne donnent que des résultats ponctuels sans aborder la notion d'imprégnation dans le temps et sur l'environnement. Des lacunes existent à ce jour. Il n'a pas été possible de réaliser une blosurveillance efficace de l'état de fond des modiflcations de la qualité de l'air entraînées par les situations et origines précèdemment décrites. li n'existe pas à itheure actuelle de dispositif blologique permettant de réaliser de façon reproductible et applicable dans toutes les situations des mesures de retombées de HAP sur l'environnement et de déterminer ieur implication à long terme pour des molécules dont la durée de vie n'est pas toujours connue avec précision. L'invention réside dans l'utilisation des lichens, végétaux dits inférieurs croissant naturellement, comme outils de biosurveillance, ou utilisés après confection de transplants par collecte ou culture. Ils correspondent à l'acquisition nécessaire des données précédemment citées en raison de leurs capacités de bioaccumulateurs. Elle concerne toute espéce de lichen poussant sur les sols ou sur des supports verticaux ou horizontaux, quels qu'ils soient. Cette invention permet d'aborder la quantification des retombées environnementales de HAP en situation urbaine, périurbaine, rurale ou côtière, que ce soit dans un but de diagnostic, de suivi ou de détermination des - 2 variations de bruit de fond entre des régions distincdes, le bruit de fond étant l'état d'imprégnation moyen atmosphérique régnant en dehors de toute relation objective avec une source émissive. Il convient pour la réalisation de ce procédé de procèder à la collecte de lichens exposés aux sources concernées en quantité suffisante pour réaliser des analyses et leur contrôle. Ceux-ci doivent être situés sur la face des supports exposés à la source et à un ensemble de distances permeffant l'interprétation des résultats. La pratique d'un seul dosage ne permet pas de réaliser un diagnostic ou un suivi et doit être considéré comme contraire à l'objectif initial et constitue un détournement du procédé. Le choix des sites de prélèvement doit être effedué après consultation des données physiques et météorologiques auxquelles est ou sont soumises la ou les sources émissives. Le prélèvement doit étre pratiqué au moyen de scalpeis inaltérables stériles dont la lame à usage unique n'est utilisée que pour un unique échantillon. Les flacons destinés au recueil et au transport doivent étre en verre ambré et maintenus à l'abri de la lumière et de la chaleur, ce qui impose l'emploi d'une réfrigération immédiate dans un véhicule adapté. Les échantillons doivent étre ensuite préparés et débarrassés des impuretés pouvant altérer la valeur du résultat au moyen d'une loupe binoculaire à lumière froide. Selon les supports de prélèvement, des débris d'écorce ou des grains de sable sont à éliminer. Il est fréquemment nscessaire de recourir à l'utilisation d'une échelle de hauteur comprise entre 1 et 2 mètres de hauteur pour compléter le prélèvement dont la quantité doit correspondre à un minimum de 10 grammes de poids sec afin d'éliminer les variations intraspécifiques. La surface de terrain à retenir pour effectuer les prélèvements doit être comprise Entre 1000 et 2000 m2 afin, d'une part de disposer d'une valeur ponctuelle et d'autre part de s'affranchir des valeurs obtenues sur des surfaces non représentatives. La transmission au laboratoire doit être effeduée rapidement. Plusieurs réalisations utilisant cette invention ont été menées à bien: dans une situation liée à l'émanation atmosphérique de produits pétroliers à partir de la libération sur les côtes du contenu en hydrocarbures sur les côtes de l'Ouest de la France (EXEMPLE A); dans une situation d'agglomération avec la collecte de 41 échantillons soumis à dosages des HAP (EXEMPLE B). Dans toutes ces situations il a été possible de quantifier le contenu en HAP des lichens. Il a été démontré qu'il n'y avait pas ou peu de libérations de HAP atmosphériques à partir du pétrole répandu sur les côtes. Il a été possible de mettre en évidence les différences d'exposition aux HAP dans la susdite communauté urbaine en différenciant les sites de fond urbains, périurbains, 3 28261 23 ruraux et industriels, ainsi que les sites de trafic. Il a été possible de différencier les sources relevant d'activités industrielles par rapport aux autres sources, notamment celles liées aux sites de trafic. Il a aussi été possible de différencier les sites de trafic entre eux selon la fluidité de la circulation automobile. Les résuitats de ces études ont permis de déterminer une valeur moyenne d'irnprégnation atmosphérique et il sera probablement possible dans un avenir proche de corréler les résultats avec les valeurs cibles recommandées par l'union européenne dans une prochaine directive en préparation. MODES DE REALISATION: Les résultats sont présentés selon i'unité en microgrammes par gramme (, ug/g, équivalent à,ug.g') de produit sec. obtenus dans de la poudre de lichen. Les résultats peuvent être répondus dans toute forrne d'unités massiques ou éventuellement en équivalences de toxicité. EXEMPLE A: Le tableau 1 présente l'exemple de mode de réalisation effectué sur les côtes de l'Ouest de la France. La comparaison des groupes de valeur met en évidence les différences existant entre les échantillons côtiers et leurs témoins, et entre les échantillons urbains et l'ensemble des autres points anaiysés. EXEMPLE B: Le tabieau 2 et le graphique 1 présentent les résuitats obtenus dans une agglomération avec les ciasses de répartition des résultats. Le tableau 3 et le graphique 2 présentent les résultats obtenus répartis selon les résultats de l'enquête de terrain Le tableau 4 effectue la synthèse des tableaux 2 et 3. Le tabieau 5 met en évidence les différences de composition des teneurs en HAP totaux selon les sites et les classes de résultats. Un rapport a été calculé pour chaque molécule et chaque catégorie de site contre la moyenne des teneurs en HAP de ces catégories. Ces rapports ont été établis entre la teneur de chaque molécule par type de site et la teneur maximale observée pour cette molécule. Il s'ensuit que pour un HAP donné, le type de site possédant la valeur la plus forte possède la valeur 1 comme résultat. Dans ce tableau chaque catégorie de site est symbolisée par la première lettre qui l'identifie. T pour Trafic, U pour Urbain, PU pour PériUrbain, I pour Industriels et R pour Rural. La colonne " analyse " précise le nom des molécules de HAP. Le graphique -4 3 qui visuellse Ie tableau 5 Spend Is abvla1Ions. Ls suppsslon des couleum par ph=opie noir blanc ne modiDe pas l'interpt10n puisque le nom des molecules em pads Bass. Le but de cage psen1n Gem pas dme#m une interp10n des Usurps mats de presenter la vaUd#A du panda. EXEMPLE A: LOCALISATION NOMBRE D'ECHANTILLONS RESULTAT MOYEN (,ug/g) ...... Côtiers Nord-Loire 10 96 Côtiers Sud-Loire 8 197 Témoins côtiers 2 15 Ruraux et forestiers 4 1 12 Urba ns 5 Tableau 1- Réalisation côtière EXEMPLE B: CLASSES Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5 500 glg .,...... ... Nombre de 4 21 9 5 2 résuKats Pourcentages 10 % 22 % 12 % 5 % Tableau 2 Répartition des résultats selon cinq ciasses Répartition des quantités de HAP en classes, pg g1 de poids sec de lichens : % 30 / -:. \: : - -.: :..:::.,. .: -: -- -.,: -:-,-.-:. .:.:,:-:- -.:::::: -: - - - -: -.: -- -::.: -::: /:::--:-- -:--::--::-----:--- ---:-22::----::-::::-: -:: - - -- -- - - -- - - 10 - --- ----:---- - -- --- - O -,..: -,., -.::. -.. -- -:. - .: -: -: - -:. - -::. -: - - - -.-: 550 aasses Graphique 1 - Répartition des résuitats selon cinq classes - 6 _. _..,._.,... - _.. Sites Nombre HAP Totaux Moyenne Trafic 52052 410 Industriels 52005 401 Urbains 103124 312 Périurbains 132387 181 Ruraux 8945 118 Total _ 10473 255 Tableau 3 - Répartition des résultats selon l'enquête de terrain Moyenne des teneurs en HAP selon le classement des sites 450 -: : -: - 1 Mo 400 Ynen 350--:: ::: d 300 - - - - - - - - s 250- - - - -.-- - - --- pHA200: --: tau150 -: -. j.. . - - O -:; --':-,.''."-'--2 2 '"-.":' " '.'' ''' ':' '-- ':'- Trafic Indusffies Urbains Périurbains Ruraux Graphique 2 - Répartition des résultats selon l'enquête de terrain .. .. CLASSES 550 lg .. _ Trafic 40 % 40 % 20 % Industriel 40 % 60 % Urbain 40 % 50 % 10 % Périurbain 8 % 77 % 15 % Rural 37 % 63 /O.. Tableau 4 - Pourcentages de répartition des teneurs en HAP selon le classement des sites. Cheyennes HAP Solon les sites Rapports Roy su116t Is plus AlevA ANALYZE T I U PU R T I U PU R NaphlalAne 4,4 4,8 5,1 3 4 3,3O,g 0,0), AcAnsphtAne 1,? 0,? 0,? PhAnan1hnne 52,8 82,2 28,2 29,2 16,7 0,8 ( 0,3 0,4 0,2 Anthek>bne 5,2 4, 9 2,4 2,] 0,7 1,0 0,5 0,4 0,1 Fluoran1hAne 83,0 96,8 85,5 E 2 --- -- >S---!--- -- -- - -- ..... e e e e 0 e e 1 # 1 # # 1 1 16111: m e e m m G phue 3- Compos#n desteneurs en HAP sen s catAgches de tes 28261 23 - 8 APPLICATION INDUSTRIELLE La technique peut être réalisée systématiquement dans tous les cas ou des établissements sont susceptibles d'émettre des composés Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques. Plus de 1000 sites industriels en France sont concernés, ainsi que toutes les agglomérations et le réseau routier. Ce procédé peut être intégré dans une surveillance ou biosurveillance. Il peut être envisagée lors des études d'impact, pour expertise ou pour mettre en évidence des modifications des rejets atmosphériques après travaux ou redistribution des plans de déplacement. Il peut étre utilisé dans les plans pour la protection de l'atmosphère. REVENDlCATlONS La present lnven110n Inside l'utllision des lichens croissant nulment quel que sod leur support ou Casts sous Free de tmnspnts on de cutouts pour Raiser des Issues qusives (ou) quanh1ives de