CARACTÉRISATION PHYSICO-CHIMIQUE ET
ÉTUDE DU TRANSPORT DES PARTICULES DANS
LES LOCAUX

Olivier Ramalho, Karim Limam, Marc O. Abadie, Evelyne Géhin, Hervé Guégan, Jean Danjou, Anne-Marie Laurent, Mickaël Derbez, Jean-Jacques Akoua, Jacques Riberon, et al.

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Olivier Ramalho, Karim Limam, Marc O. Abadie, Evelyne Géhin, Hervé Guégan, et al. CARACTÉRISATION PHYSICO-CHIMIQUE ET ÉTUDE DU TRANSPORT DES PARTICULES DANS LES LOCAUX. ESE-SB/2007-050, CSTB - Centre scientifique et technique du bâtiment, France; Université La Rochelle; Université Paris 12; Centre d'études nucléaire de Bordeaux Gradignan; Laboratoire d'hygiène de la ville de Paris. 2007, pp.631. hal-04911450

HAL Id: hal-04911450

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Submitted on 24 Jan 2025

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CARACTÉRISATION PHYSICO-CHIMIQUE
ET ÉTUDE DU TRANSPORT
DES PARTICULES DANS LES LOCAUX

Rapport final

Primequal II / Predit / Particules

Convention n° 22-F/2004

Référence accord n° CV 04000151
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CARACTÉRISATION PHYSICO-CHIMIQUE
ET ÉTUDE DU TRANSPORT
DES PARTICULES DANS LES LOCAUX

Olivier RAMALHO¹

Karim LIMAM²

Marc ABADIE²

Evelyne GEHIN³

Hervé GUEGAN⁴

Jean DANJOU⁵

Anne-Marie LAURENT⁵

Mickael DERBEZ¹

Jean-Jacques AKOUA¹

Jacques RIBÉRON¹

Séverine KIRCHNER¹

¹Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB),

²Laboratoire d'études des phénomènes de transfert appliqués au bâtiment (LEPTAB, Université de La Rochelle),

³Centre d'études et recherche en thermique environnements et systèmes (CERTES, Université Paris XII),

⁴Centre d'études nucléaire de Bordeaux-Gradignan (ARCANE-ADERA CENBG, Bordeaux),

⁵Laboratoire d'hygiène de la ville de Paris (LHVP, Paris).

CSTB
le futur en construction

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MAIRIE DE PARIS

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

DIRECTION DE L'ACTION SOCIALE
DE L'ENFANCE ET DE LA SANTE

Laboratoire d'Hygiène
de la Ville de Paris

Avec la participation de :

Elise BONNEAU¹, Céline CANNIER¹, Bernard COLLIGNAN¹, Timea DENES²,
Sakina EL HAMDANI², Julien GARRIGUE¹, Mihai GUSTIUC², Quy LE MINH⁴,
Patrick O'KELLY¹, Lelia OLEA² et Eric PILCH¹
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# INTRODUCTION GÉNÉRALE

Les aérosols sont définis comme des suspensions de particules liquides ou solides dans l'air. La taille des particules peut varier de quelques nanomètres à quelques centaines de micromètres de diamètre. L'aérosol atmosphérique peut être décrit selon trois distributions : les particules ultrafines (diamètre < 0,1 µm) associées majoritairement aux produits de combustion, les particules du mode d'accumulation (0,1 < diamètre < 2,5 µm) qui résultent de l'agrégation de particules ultrafines et de vapeurs et les grosses particules (diamètre > 2,5 µm) générées mécaniquement.

La masse de particules est pour sa part associée aux deux derniers modes : les fines particules présentant un diamètre aérodynamique < 2,5 µm (PM<sub>2.5</sub>) et les grosses particules dont le diamètre est > 2,5 µm, et limitées le plus souvent à des diamètres < 10 µm (PM<sub>10</sub>). Le mode ultrafin comprend la plus grande proportion en nombre de particules et une part appréciable de la surface totale (Hinds, 1999).

Ces trois modes présentent différentes sources et donc différentes compositions chimiques et temps de séjour dans l'atmosphère. Les grosses particules sont généralement produites par des procédés mécaniques (érosion, remise en suspension, frottements, ...). Du fait de leur taille, leur vitesse de sédimentation est importante et elles sont généralement éliminées de l'atmosphère en quelques heures. Les particules du mode d'accumulation et du mode ultrafin sont pour la plupart des particules d'origine anthropique, générées au travers de mécanismes de conversion gaz-particule, incluant la nucléation homogène et hétérogène, et par condensation sur des particules préexistantes. La vitesse de sédimentation faible des particules du mode d'accumulation favorise leur transport sur de longues distances. Leur temps de résidence dans l'atmosphère est de quelques jours. Les constituants chimiques majeurs des particules fines sont les ions sulfates, nitrates, ammonium, le carbon organique et élémentaire ainsi que de nombreux métaux à l'état de traces associés aux processus de combustion. Les particules ultrafines de part leur surface spécifique importante peuvent transporter de grandes quantités de polluants adsorbés ou condensés, susceptibles de provoquer des réactions dans l'organisme. L'exposition aux particules ultrafines est associée de manière de plus en plus évidente à des problèmes respiratoires ou cardiovasculaires (revue de Sioutas et al., 2005).

Il n'existe cependant pas suffisamment d'informations à ce jour sur les relations doses-effets de ces particules permettant d'élaborer des recommandations appropriées et de protéger la population générale et notamment les groupes les plus sensibles. La difficulté d'estimer l'exposition des populations à ces particules en est la principale raison avec notamment la complexité liée à l'instrumentation, la modélisation, la validation des modèles ainsi que l'interprétation des données.

En particulier, les environnements intérieurs (logements, écoles, bureaux, etc.) restent très peu étudiés malgré des durées d'exposition observés qui peuvent être très longs (jusqu'à 90% du temps passé dans les environnements clos pour un citadin). Par ailleurs, trop peu de données sont actuellement disponibles sur la caractérisation des particules intérieures en termes de niveaux, caractéristiques physiques et composition chimique. Ces données sont pourtant indispensables pour identifier les facteurs qui pourraient avoir un impact sur la santé des populations exposées à ces particules. La connaissance de la spécificité des particules est également nécessaire pour identifier l'origine des émissions et donner ainsi des pistes pour la gestion des risques.
Par ailleurs le rôle des bâtiments (surfaces et revêtements) et de ses équipements (systèmes de ventilation et de climatisation) sur la nature des particules présentes est également peu étudié limitant ainsi la compréhension des conditions d'exposition des populations et les propositions de gestion.

Cette étude a pour objectif de documenter la nature et la physico-chimie de l'aérosol des environnements intérieurs, mais également de chercher à comprendre son évolution et ses interactions avec les constituants et équipements du bâtiment. Le projet est articulé autour de quatre phases complémentaires :

1. La caractérisation physico-chimique (émission en nombre, distribution en taille, teneur en éléments, espèces ioniques de la fraction soluble, hydrocarbures aromatiques polycycliques) des particules émises à l'intérieur des locaux par différentes activités domestiques simulées en enceinte expérimentale dans le but d'identifier des traceurs spécifiques et d'aider à la hiérarchisation des contributions relatives.

2. L'étude de l'interaction au sein d'une enceinte ventilée entre un polluant particulaire polydispersé et les revêtements utilisés dans le bâtiment, dans le but de comprendre l'influence des paramètres aérauliques (brassage de l'air) et des paramètres spécifiques du matériau (rugosité de surface) sur la vitesse de dépôt des particules de différents diamètres.

3. L'étude expérimentale des transferts particulaires à émission contrôlée dans un environnement réel, dans le but de comprendre l'évolution spatio-temporelle de la concentration en nombre de particules à l'échelle d'une pièce au regard du renouvellement d'air, des revêtements présents et de la nature des particules.

4. Le développement d'outils de prédiction du transfert particulaire dans les ambiances intérieures pour permettre l'étude numérique de l'influence de la stratégie de ventilation sur la dispersion des particules fines selon une approche eulérienne et lagrangienne et également son application à des environnements réels.

Chacune de ces phases fait l'objet d'un rapport à part entière. L'ensemble du projet représente ainsi 4 rapports de recherche sur la pollution particulaire intérieure rassemblés en un seul classeur. Ce travail représente à notre connaissance une des premières études françaises d'envergure sur la caractérisation physico-chimique des sources de particules dans l'environnement intérieur.
## PHASE 1 :
CARACTÉRISATION PHYSIQUE ET COMPOSITION
CHIMIQUE DES PARTICULES FINES ÉMISES PAR
DIFFÉRENTES ACTIVITÉS DOMESTIQUES

Olivier RAMALHO¹

Evelyne GEHIN³

Hervé GUEGAN⁴

Jean DANJOU⁵

Anne-Marie LAURENT⁵

Mickael DERBEZ¹

Séverine KIRCHNER¹

¹Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB),

³Centre d'études et recherche en thermique environnements et systèmes (CERTES, Université Paris XII),

⁴Centre d'études nucléaire de Bordeaux-Gradignan (ARCANE-ADERA CENBG, Bordeaux),

⁵Laboratoire d'hygiène de la ville de Paris (LHVP, Paris).

CSTB
le futur en construction

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MAIRIE DE PARIS

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DIRECTION DE L'ACTION SOCIALE
DE L'ENFANCE ET DE LA SANTE

Laboratoire d'Hygiène
de la Ville de Paris

Avec la participation de :

Elise BONNEAU¹, Céline CANNIER¹, Quy LE MINH⁴, Patrick O'KELLY¹ et Eric PILCH¹
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# Sommaire

## CHAPITRE 1 : CARACTERISATION EN NOMBRE DES EMISSIONS DE PARTICULES.................. 21

### 1. La pollution particulaire intérieure.................................................................................. 21

1.1. Niveaux de particules dans les environnements intérieurs en France.................................................. 21

1.2. Sources et puits de particules dans le logement.................................................................................. 23

1.3. Activités liées à la cuisine.......................................................................................................................... 25

1.3.1. Les matières grasses .......................................................................................................................... 31

1.4. Fumée de tabac.................................................................................................................................................. 32

1.5. Bougies........................................................................................................................................................................ 35

1.6. Encens........................................................................................................................................................................ 38

1.7. Spray aérosols.................................................................................................................................................. 40

1.8. Imprimantes et photocopieuses........................................................................................................ 41

1.9. Chauffage d'appoint à pétrole.................................................................................................................. 43

1.10. Chauffage au bois - cheminée.................................................................................................................. 44

1.11. Convector electriques.......................................................................................................................... 44

1.12. Utilisation d'un aspirateur.................................................................................................................. 45

1.13. Morphologie des particules intérieures.................................................................................... 47

### 2. Matériels et méthode.................................................................................................................. 50

2.1. Choix des sources ........................................................................................................................................ 50

2.2. Description de l'enceinte expérimentale.................................................................................... 55

2.2.1. Description.................................................................................................................................................. 55

2.2.2. Caractérisation........................................................................................................................................ 59

2.2.3. Bruit de fond en particules: ........................................................................................................ 61

2.3. Autres équipements........................................................................................................................................ 62

2.3.1. Mesure de la température et de l'humidité.................................................................................. 62

2.3.2. Mesure de la vitesse........................................................................................................................................ 62

2.3.3. Pesées........................................................................................................................................................................ 63

2.4. Description des instruments de mesure en nombre........................................................................ 63

2.4.1. Classificateur électrostatique DMS500 (Cambustion) ........................................................................ 64

2.4.2. Impacteur basse pression à détection électrique (ELPI) ........................................................................ 65

2.4.3. Compteur à noyaux de condensation (CNC 3007) ........................................................................ 67

2.4.4. Compteur optique Dust Monitor 1.108........................................................................................................ 68

2.5. Efficacités d'échantillonnage.................................................................................................................. 69

2.5.1. Lignes de prélèvements........................................................................................................................................ 69

2.5.2. Efficacités d'échantillonnage.................................................................................................................. 70

2.6. Mesures de concentrations en nombre........................................................................................................ 73

2.6.1. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500........................................................................ 73

2.6.2. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI........................................................................................................ 74

2.6.3. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC3007 ........................................................................ 74

2.6.4. Comparaison des concentrations mesurées avec le DMS500 et avec le CNC3007 ................................................ 76

2.6.5. Mesures avec le compteur optique Dust Monitor 1.108 (GRIMM) .................................................... 77

### 3. Résultats des mesures de dénombrement.................................................................................. 78

3.1. Fumée de cigarette........................................................................................................................................ 79

3.1.1. Mesures avec le compteur CNC3007 ........................................................................................................ 79

3.1.2. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI........................................................................................................ 79

3.1.3. Mesures avec le compteur optique DM1.108 ........................................................................................................ 82

3.2. Bougie blanche.................................................................................................................................................. 84

3.2.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation ........................................................................ 84

3.2.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500........................................................................ 85

3.2.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI........................................................................................................ 88

3.2.4. Mesures avec le compteur optique Dust Monitor 1.108 ........................................................................ 89

3.3. Bougie parfumée.................................................................................................................................................. 92

3.3.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation ........................................................................ 92

3.3.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500........................................................................ 93

3.3.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI........................................................................................................ 96

3.3.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108 ........................................................................................................ 98

3.4. Encens pin........................................................................................................................................................................ 99

3.4.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation ........................................................................ 99
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>3.4.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>100</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.4.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>103</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.4.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>104</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.5. Encens fruité</td>
      <td>106</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.5.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation</td>
      <td>106</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.5.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>107</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.5.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>109</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.5.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>111</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.6. Spray désodorisant bleu</td>
      <td>113</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.6.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation</td>
      <td>113</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.6.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>114</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.6.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>116</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.6.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>118</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.7. Spray désodorisant jaune</td>
      <td>120</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.7.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation</td>
      <td>120</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.7.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>121</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.7.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>123</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.7.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>124</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.8. Spray dépoussiérant</td>
      <td>126</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.8.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>126</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.8.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>127</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.8.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>127</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.8.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>129</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.9. Spray insecticide</td>
      <td>131</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.9.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>131</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.9.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>132</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.9.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>134</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.9.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>136</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.10. Imprimante Laser A</td>
      <td>138</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.10.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>138</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.10.2. Mesures avec le spectromètre de mobilité électrique DMS500</td>
      <td>139</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.10.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>139</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.10.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>139</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.11. Imprimante Laser B</td>
      <td>141</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.11.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>141</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.11.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>142</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.11.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>145</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.11.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>147</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.12. Aspirateur traineau</td>
      <td>149</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.12.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>152</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.12.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>152</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.12.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>156</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.12.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>157</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.13. Chauffage d'appoint à pétrole</td>
      <td>159</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.13.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>159</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.13.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>160</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.13.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>162</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.13.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>164</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.14. Plaque électrique</td>
      <td>166</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.14.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>166</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.14.2. Mesures avec le spectromètre de mobilité électrique DMS500</td>
      <td>167</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.14.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>169</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.14.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>171</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.15. Cuisson à la poêle - Steak haché à l'huile</td>
      <td>173</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.15.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>175</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.15.2. Mesures avec le spectromètre de mobilité électrique DMS500</td>
      <td>175</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.15.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>178</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.15.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>180</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.16. Cuisson à la poêle - Steak haché au beurre</td>
      <td>182</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.16.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>184</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.16.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>184</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.16.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>187</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.16.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>188</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.17. Cuisson à la poêle - panés de poissons</td>
      <td>191</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.17.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>193</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.17.2. Mesures avec le spectromètre de mobilité électrique DMS500</td>
      <td>193</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>3.17.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>195</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.17.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>197</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.18. Cuisson à l'eau - Pâtes</td>
      <td>199</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.18.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>201</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.18.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>202</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.18.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>207</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.18.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>208</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.19. Four électrique</td>
      <td>211</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.19.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>212</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.19.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>212</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.19.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>214</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.19.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>216</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.20. Cuisson au four - rôti de porc</td>
      <td>218</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.20.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>220</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.20.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>220</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.20.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>224</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.20.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>226</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.21. Cuisson au four - pavés de saumon</td>
      <td>228</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.21.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>230</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.21.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>230</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.21.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>234</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.21.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>236</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.22. Four - nettoyage par pyrolyse</td>
      <td>238</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.22.1. Mesures avec le compteur à noyaux de condensation CNC</td>
      <td>238</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.22.2. Mesures avec le spectromètre à mobilité électrique DMS500</td>
      <td>239</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.22.3. Mesures avec l'impacteur électrique ELPI</td>
      <td>241</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.22.4. Mesures avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>242</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4. Analyse des résultats</td>
      <td>245</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.1. Caractérisation des sources selon la distribution en taille des particules</td>
      <td>245</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.2. Détermination des facteurs d'émission moyens</td>
      <td>248</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.2.1. Méthode de calcul</td>
      <td>248</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.2.2. Estimation du taux de décroissance expérimental</td>
      <td>249</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.2.3. Taux moyen d'émission de particules</td>
      <td>251</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.2.4. Incidence du diamètre sur la décroissance et le calcul du taux d'émission</td>
      <td>263</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.3. Comparaison avec d'autres études</td>
      <td>267</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.4. Contribution des activités domestiques à la pollution particulaire intérieure</td>
      <td>270</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.4.1. Représentativité des scénarios utilisés</td>
      <td>270</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.4.2. Estimation de la fréquence d'utilisation des différentes sources</td>
      <td>270</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.4.3. Impact relatif des activités à l'échelle d'une pièce</td>
      <td>274</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>4.4.4. Cas réel : maison individuelle - occupants non-fumeurs</td>
      <td>281</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>5. Conclusion</td>
      <td>285</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>CHAPITRE 2 : ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE DES EMISSIONS DE PARTICULES</td>
      <td>286</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1. Introduction</td>
      <td>286</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2. Matériel & Méthodes</td>
      <td>286</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.1. Simulation des activités en enceinte expérimentale</td>
      <td>286</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.2. Prélèvements par impaction</td>
      <td>289</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3. Analyse élémentaire par méthode PIXE</td>
      <td>292</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.1. Principes généraux</td>
      <td>292</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.2. Dispositif expérimental du CENBG</td>
      <td>292</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.3. Performance et limitations</td>
      <td>293</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4. Gravimétrie</td>
      <td>296</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5. Dosage des hydrocarbures polycycliques aromatiques (HAP)</td>
      <td>296</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.1. Pré-traitement du demi-filtre</td>
      <td>296</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.2. Dosage des HAP en chromatographie en phase liquide avec détection par fluorescence (HPLC/FLD)</td>
      <td>297</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6. Dosage des anions et des cations dans la fraction soluble</td>
      <td>299</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.1. Pré-traitement du demi-filtre</td>
      <td>299</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.2. Dosages des anions et des cations par électrophorèse capillaire</td>
      <td>299</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.7. Dosage du carbone</td>
      <td>300</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.8. Caractérisation individuelle des particules au MEB</td>
      <td>301</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.8.1. Prélèvements pour la caractérisation des particules par MEB</td>
      <td>301</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.8.2. Description du système de prélèvement</td>
      <td>304</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table><tr><td>2.8.3. Analyse des particules prélevées par microscopie électronique a balayage</td><td>305</td></tr><tr><td><b>3. Résultats</b></td><td><b>307</b></td></tr><tr><td>3.1. Résultats des analyses PIXE</td><td>307</td></tr><tr><td>3.1.1. Résultats bruts</td><td>307</td></tr><tr><td>3.1.2. Analyse des résultats</td><td>314</td></tr><tr><td>3.2. Résultats gravimétriques</td><td>324</td></tr><tr><td>3.3. Carbone organique / carbone élémentaire</td><td>325</td></tr><tr><td>3.4. Anions / cations de la fraction soluble de l'aérosol</td><td>327</td></tr><tr><td>3.5. Hydrocarbures polycycliques aromatiques (HAP)</td><td>336</td></tr><tr><td>3.6. Caractérisation morphologique au MEB</td><td>341</td></tr><tr><td>3.6.1. Etude de la répartition spatiale des particules sur les membranes</td><td>341</td></tr><tr><td>3.6.2. Caractérisation individuelle des particules émises par les différentes sources</td><td>342</td></tr><tr><td>3.6.3. Synthese des résultats MEB</td><td>362</td></tr><tr><td><b>4. Discussion</b></td><td><b>364</b></td></tr><tr><td><b>5. Conclusion</b></td><td><b>365</b></td></tr><tr><td><b>CONCLUSION GENERALE</b></td><td><b>367</b></td></tr><tr><td><b>REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES</b></td><td><b>369</b></td></tr></table>
## Liste des figures

<table><tr><td>Figure 1-1 : Distribution des mesures en PM2.5 et PM10 réalisées dans les logements français (Kirchner et al., 2006).</td><td>21</td></tr><tr><td>Figure 1-2 : Exemples de profils de concentration en nombre de particules fines (gauche) et ultrafine (droite), (données OQAI).</td><td>22</td></tr><tr><td>Figure 1-3 : Ratios int/ext (I/O) et occupé/inoccupé (O/U) mesurés dans 8 écoles suivant le diamètre des particules (Blondeau et al., 2005).</td><td>22</td></tr><tr><td>Figure 1-4 : Evolution de la distribution en taille de particules lors d'une activité de cuisson au four (Abt et al., 2000).</td><td>26</td></tr><tr><td>Figure 1-5 : Granulométrie (ELPI) mesurées pour des cuissons sur brûleur gaz (gauche) ou sur plaque électrique (droite) dans une maison test pour différentes activités domestiques (Fortmann et al., 2001).</td><td>26</td></tr><tr><td>Figure 1-6 : Distributions en taille de particules observés lors de la cuisson (Hussein et al., 2006).</td><td>28</td></tr><tr><td>Figure 1-7 : Distributions en nombre (en haut) et en masse (bas) obtenues avec un ELPI pendant les heures de cuisson (gauche) et en dehors des heures de cuisson (droite) (See & Balasubramanian, 2006).</td><td>29</td></tr><tr><td>Figure 1-8 : Evolution de la distribution en taille de particules émises durant le fonctionnement de 4 brûleurs gaz pendant 2 heures (Dennekamp et al., 2006).</td><td>30</td></tr><tr><td>Figure 1-9 : Distribution en taille des particules émises lors de la cuisson d'huile de colza à différentes températures (Siegmann & Sattler, 1996).</td><td>32</td></tr><tr><td>Figure 1-10 : Distribution en nombre de particules issues de la fumée de tabac (combustion passive à gauche et combustion active à droite) (Morawska et al., 1997).</td><td>33</td></tr><tr><td>Figure 1-11 : Distribution en taille (SPMS) de particules présentes dans la fumée de cigarette (Morawska et al., 2005).</td><td>33</td></tr><tr><td>Figure 1-12 : Suivi de la concentration en nombre des particules ultrafines, 0,4-0,5 µm, 0,5-0,6 µm et &gt; 1 µm lors de la combustion de cigarettes dans l'enceinte (Afshari et al., 2005).</td><td>34</td></tr><tr><td>Figure 1-13 : Distribution en taille des particules pour une cigarette fumée dans le séjour (Hussein et al., 2005a).</td><td>34</td></tr><tr><td>Figure 1-14 : Distribution en nombre de particules de fumée de cigarettes à faible (LT) et fort niveau de goudron (Ning et al., 2006).</td><td>34</td></tr><tr><td>Figure 1-15 : Distribution en taille de particules émises lors de la combustion de bougies (Fen & Zhang, 2001).</td><td>35</td></tr><tr><td>Figure 1-16 : Distribution granulométrique en masse et teneur en plomb mesurées avec un ELPI pour une bougie pyramidale (d'après Wasson et al., 2002).</td><td>36</td></tr><tr><td>Figure 1-17 : Emission de particules fines et ultrafines à partir d'une bougie en paraffine (Afshari et al., 2005).</td><td>36</td></tr><tr><td>Figure 1-18 : Distribution en taille des particules lors de la combustion d'une bougie dans le séjour (Hussein et al., 2005a).</td><td>36</td></tr><tr><td>Figure 1-19 : Distribution en taille de particules suivant 3 modes de combustion d'une bougie (Zai et al., 2006).</td><td>37</td></tr><tr><td>Figure 1-20 : Profil granulométrique (SMPS) des particules émises par une bougie avec ou sans ventilateur (Wright et al., 2007).</td><td>38</td></tr><tr><td>Figure 1-21 : Concentration de HAP exprimée en µg/g d'encens brûlé (Lung & Hu, 2003).</td><td>39</td></tr><tr><td>Figure 1-22 : Distribution en masse suivant le diamètre aérodynamique des particules émises par 9 encens (Yan et al., 2007).</td><td>39</td></tr><tr><td>Figure 1-23 : Distribution granulométrique des émissions de particules par 4 encens (See et al., 2007).</td><td>40</td></tr><tr><td>Figure 1-24 : Distribution en taille des particules émises par une laque à cheveux (Halbert, 1984).</td><td>40</td></tr><tr><td>Figure 1-25 : Distribution en taille de particules émises par une laque à cheveux (Hussein et al., 2005a).</td><td>41</td></tr><tr><td>Figure 1-26 : Composants majeurs d'une imprimante laser.</td><td>42</td></tr><tr><td>Figure 1-27 : Evolution de l'émission de particules par un photocopieur durant l'impression.</td><td>42</td></tr><tr><td>Figure 1-28 : Taux d'émission de particules ultrafines (#·h⁻¹) pour une série de 10 imprimantes laser (Wensing et al., 2006).</td><td>43</td></tr><tr><td>Figure 1-29 : Influence de la charge en toner de la feuille sur les émissions et distribution de particules (Uhde et al., 2006).</td><td>43</td></tr><tr><td>Figure 1-30 : Profil granulométrique d'un chauffage d'appoint à pétrole (0,1-2 µm, Fan & Zhang, 2001).</td><td>44</td></tr></table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Figure 1-31 : Profil granulométrique des émissions de particules (&gt; 0,3 µm) par un moteur d'aspirateur (Trakumas et al., 2001)</td>
      <td>45</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 1-32 : Quantité de particules [0,3 – 20 µm diamètre optique] rejetées par 3 aspirateurs en fonctionnement sans poussières à gauche et avec poussières à droite (Ritoux &amp; Robine, 2003)</td>
      <td>46</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 1-33 : Concentrations en particules ultrafines (P-Trak 8025) et particules fines (compteur Malvern 0,3 -1 µm) d'un aspirateur (Afshari et al., 2005)</td>
      <td>46</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-1 : Enceinte expérimentale utilisée pour la simulation des activités domestiques et la mesure en nombre des particules émises (adapté de Ritoux &amp; Robine, 2003)</td>
      <td>55</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-2 : Vues de l'enceinte expérimentale côté gants de manipulation (gauche) et côté escalier d'accès à la plate-forme (droite). 1 : Caisson de filtration (soufflage), 2 : Arrivées d'air filtré, 3 : Gants de manipulation, 4 : Caisson d'extraction, 5 : Poste de suivi des températures</td>
      <td>56</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-3 : Caisson de filtration (soufflage) et boîtier de commande des turbines de soufflage et d'extraction</td>
      <td>57</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-4 : Gants de manipulation permettant de simuler les activités sans perturber le milieu</td>
      <td>57</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-5 : Cône d'accélération permettant d'ajuster la position du point de prélèvement selon la vitesse du flux ascendant d'air pour se rapprocher des conditions d'isocinétisme</td>
      <td>58</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-6 : Ventilateur positionné dans l'enceinte destiné à homogénéiser le champ de particules en position haute, au niveau du cône</td>
      <td>58</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-7 : Caisson d'extraction et positionnement des instruments CNC3007 et GRIMM DM1.108</td>
      <td>59</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-8 : Vitesse d'air atteinte au sommet du cône (h = 170 cm) en fonction du débit d'extraction (3 séries de mesures)</td>
      <td>60</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-9 : Profil de vitesse en position centrale dans l'enceinte (x=0, y=0) selon le débit d'extraction</td>
      <td>60</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-10 : Bruit de fond moyen (± 1 écart-type) dans l'enceinte mesurée par le DMS500 (n = 47)</td>
      <td>61</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-11 : Bruit de fond moyen (± 1 écart-type) dans l'enceinte mesurée par l'ELPI (n = 47)</td>
      <td>62</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-12 : Description du principe de fonctionnement du classifieur électrostatique DMS500-CAMBUSTION (documentation CAMBUSTION)</td>
      <td>64</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-13 : Moyenne quadratique du bruit par classe de taille pour le DMS500 (source CAMBUSTION)</td>
      <td>64</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-14 : Principe général de l'impacteur électrique basse pression (documentation DEKATI)</td>
      <td>65</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-15 : Efficacité de charge des particules selon leur diamètre</td>
      <td>65</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-16 : Etages de collecte recouverts de papier aluminium graissé</td>
      <td>66</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-17 : Principe de la mesure du compteur à noyaux de condensation CNC3007 (documentation TSI)</td>
      <td>68</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-18 : Principe de mesure du compteur optique DM1.108 (GRIMM)</td>
      <td>68</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-19 : Disposition des instruments sur la plate-forme de l'enceinte</td>
      <td>69</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-20 : Lignes de prélèvements vues de l'intérieur de l'enceinte (détail). Une sonde de température et d'humidité est disposée en retrait du prélèvement</td>
      <td>69</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-21 : Courbes d'efficacité globales de prélèvement pour les différents instruments utilisés calculées par canal (Di) ou comme une fonction continue (CNC)</td>
      <td>72</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-22 : Vue du Dust monitor fixé en bout de canne de prélèvement</td>
      <td>73</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-23 : Comparaison entre concentration réelle et concentration affichée par le CNC3007</td>
      <td>75</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-24 : Comparaison des concentrations mesurées avec le DMS500 et avec le CNC3007 (Bougie blanche, essai 1 et bougie parfumée, essai 1)</td>
      <td>77</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-1 : Concentration des particules émises lors de la combustion de la cigarette (CNC 3007 corrigé des effets de coïncidence)</td>
      <td>79</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-2 : Concentration des particules émises lors de la combustion de la cigarette (ELPI)</td>
      <td>80</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-3 : Comparaison des valeurs mesurées avec le CNC3007 corrigé et l'ELPI (d<sub>p</sub> compris entre 28 et 960 nm)</td>
      <td>81</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-4 : Granulométrie des particules émises lors de la combustion de la cigarette (ELPI). D(ae) : diamètre aérodynamique</td>
      <td>81</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-5 : Distribution de la taille des particules lors de la combustion d'une cigarette (ELPI)</td>
      <td>82</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-6 : Concentration totale de particules émises lors de la combustion d'une cigarette mesurée avec le compteur optique DM1.108</td>
      <td>83</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-7 : Comparaison de la distribution en taille obtenue avec l'ELPI et le DM1.108 après 130 et 870 s de combustion de la cigarette</td>
      <td>83</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Figure 3-8 : Concentration mesurées avec le CNC lors de la combustion et l'extinction de la bougie blanche....</td>
      <td>85</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-9 : Concentration totales mesurées avec le DMS500. (Bougie blanche, essai 1).</td>
      <td>85</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-10 : Granulométrie mesurée au DMS. (Bougie blanche, essai 1).</td>
      <td>86</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-11 : Granulométrie mesurée au DMS. (Bougie blanche, essai 2).</td>
      <td>86</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-12 : Distributions caractéristiques des particules émises par la bougie blanche (essai 1).</td>
      <td>87</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-13 : Concentration totales mesurées avec l'ELPI. (Bougie blanche).</td>
      <td>88</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-14 : Granulométrie mesurée avec l'ELPI (Bougie blanche, test 3).</td>
      <td>88</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-15 : Granulométrie mesurée avec l'ELPI (Bougie blanche, test 4).</td>
      <td>89</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-16 : Granulométrie mesurée avec l'ELPI (Bougie blanche, test 5).</td>
      <td>89</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-17 : Concentrations mesurées au DUST MONITOR 1.108 pour différentes plages de granulométrie (Bougie blanche).</td>
      <td>90</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-18 : Distribution en taille des particules émises en début de combustion de la bougie blanche (essai 1), mesurées par le DMS500 et le compteur optique DM1.108.</td>
      <td>91</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-19 : Distribution en taille des particules émises lors de l'extinction de la bougie blanche, mesurées par le DMS500 et le compteur optique DM1.108 (essai 1) et l'ELPI et le compteur optique (essai 3).</td>
      <td>91</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-20 : Comparaison des concentrations corrigées observées avec le CNC (Bougie parfumée).</td>
      <td>92</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-21 : Comparaison des concentrations totales mesurées avec le DMS 500 (bougie parfumée).</td>
      <td>93</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-22 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Bougie parfumée, essai 1).</td>
      <td>94</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-23 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Bougie parfumée, essai 2).</td>
      <td>94</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-24 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Bougie parfumée, essai 3).</td>
      <td>94</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-25 : Distributions caractéristiques des particules émises par la bougie parfumée (essai 3).</td>
      <td>96</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-26 : Comparaison des concentrations totales mesurées par l'ELPI.</td>
      <td>96</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-27 : Granulométrie mesurée avec l'ELPI (Bougie parfumée, essai 4).</td>
      <td>97</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-28 : Granulométrie mesurée avec l'ELPI (Bougie parfumée, essai 5).</td>
      <td>97</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-29 : Concentrations totales mesurées avec le DM1.108 (Bougie parfumée).</td>
      <td>98</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-30 : Distribution en taille des particules émises lors de l'extinction de la bougie parfumée, mesurées par le DMS500, l'ELPI et le compteur optique DM1.108.</td>
      <td>98</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-31 : Mesures corrigées de particules émises lors de la combustion de l'encens avec le CNC3007.</td>
      <td>99</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-32 : Comparaison des concentrations totales mesurées lors des tests 1 et 2 (Encens pin).</td>
      <td>100</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-33 : Comparaison des données du CNC3007 avec le DMS500 [10-1000 nm] – encens pin (essai 1).</td>
      <td>101</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-34 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Encens pin, essai 1).</td>
      <td>101</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-35 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Encens pin, essai 2).</td>
      <td>102</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-36 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Encens pin, essai 2).</td>
      <td>102</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-37 : Concentrations totales de particules émises lors de la combustion de l'encens pin mesurées avec l'ELPI.</td>
      <td>103</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-38 : Evolution de la distribution en taille des particules émises lors de la combustion de l'encens pin mesurées avec l'ELPI (gamme 10<sup>1</sup> à 10<sup>6</sup> dN/dlog<sub>p</sub>/cm<sup>3</sup>). D(ae) : diamètre aérodynamique. Essai 3.</td>
      <td>103</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-39 : Evolution de la distribution en taille des particules émises lors de la combustion de l'encens pin mesurées avec l'ELPI (gamme 10<sup>1</sup> à 10<sup>6</sup> dN/dlog<sub>p</sub>/cm<sup>3</sup>). D(ae) : diamètre aérodynamique. Essai 4.</td>
      <td>104</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-40 : Concentrations totales de particules émises lors de la combustion de l'encens pin mesurées avec le compteur optique DM1.108.</td>
      <td>105</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-41 : Distribution en taille des particules émises lors de la combustion de l'encens, mesurées par le DMS500, l'ELPI et le compteur optique DM1.108.</td>
      <td>105</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-42 : Concentration de particules émises par la combustion de l'encens fruité (mesures CNC3007 corrigées).</td>
      <td>107</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-43 : Comparaison des concentrations totales mesurées lors des essais 1 et 2 (Encens fruité).</td>
      <td>107</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-44 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Encens fruité, essai 1).</td>
      <td>108</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-45 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Encens fruité, essai 2).</td>
      <td>108</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-46 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Encens fruité, essai 2).</td>
      <td>109</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Figure 3-82 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Spray insecticide, essai 2).</td>
      <td>133</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-83 : Distributions caractéristiques mesurées avec le DMS500 (spray insecticide, essai 1).</td>
      <td>134</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-84 : Concentrations totales de particules émises par le spray insecticide mesurées avec l'ELPI.</td>
      <td>135</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-85 : Evolution de la distribution en taille des particules émises par le spray insecticide avec l'ELPI (gamme 10<sup>0</sup> à 10<sup>5</sup> dN/dlog<sub>p</sub>/cm<sup>3</sup>). D(ae) : diamètre aérodynamique. Essai 3.</td>
      <td>135</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-86 : Evolution de la distribution en taille des particules émises par le spray insecticide avec l'ELPI (gamme 10<sup>0</sup> à 10<sup>5</sup> dN/dlog<sub>p</sub>/cm<sup>3</sup>). D(ae) : diamètre aérodynamique. Essai 4.</td>
      <td>136</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-87 : Concentration de particules (&gt; 0,3 µm) émises par le spray insecticide (DM1.108).</td>
      <td>136</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-88 : Distribution en taille des particules émises par le spray insecticide (jet initial), mesurées par le DMS500, l'ELPI et le compteur optique DM1.108.</td>
      <td>137</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-89 : Concentration de particules mesurées avec le CNC3007 (Imprimante laser A).</td>
      <td>139</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-90 : Concentrations totales de particules (&gt; 0,3 µm) émises par l'imprimante laser A (DM1.108).</td>
      <td>140</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-91 : Profil granulométrique moyen associé à l'impression de papier par l'imprimante laser A.</td>
      <td>140</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-92 : Concentration de particules mesurée avec le CNC3007 durant le fonctionnement de l'imprimante laser B.</td>
      <td>142</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-93 : Concentrations totales de particules émises par l'imprimante laser B (DMS500).</td>
      <td>143</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-94 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Imprimante laser B, essai 1).</td>
      <td>143</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-95 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Imprimante laser B, essai 2).</td>
      <td>144</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-96 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Imprimante laser B, essai 3).</td>
      <td>144</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-97 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Imprimante laser B, essai 4).</td>
      <td>144</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-98 : Distributions caractéristiques des particules émises par l'imprimante laser B, essai 1.</td>
      <td>145</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-99 : Concentrations totales de particules émises par l'imprimante laser B mesurées avec l'ELPI.</td>
      <td>146</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-100 : Evolution de la distribution en taille des particules émises par l'imprimante laser B avec l'ELPI (gamme 10<sup>-1</sup> à 10<sup>4</sup> dN/dlog<sub>p</sub>/cm<sup>3</sup>). D(ae) : diamètre aérodynamique. Essai 3.</td>
      <td>146</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-101 : Concentration des particules émises par l'imprimante laser B mesurées par le compteur optique DM1.108.</td>
      <td>147</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-102 : Distribution en taille des particules émises lors de la mise sous tension de l'imprimante laser B (gauche) et lors de la phase d'impression de 100 pages (droite).</td>
      <td>148</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-103 : Aspirateur traineau testé.</td>
      <td>149</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-104 : Chambre d'empoussièrement.</td>
      <td>149</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-105 : Distributeur de poussière.</td>
      <td>150</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-106 : Schéma de principe du distributeur de poussière selon la norme NF EN 60312.</td>
      <td>150</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-107 : Schéma du montage utilisé pour la caractérisation des émissions de particules émises par l'aspirateur.</td>
      <td>151</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-108 : Concentrations de particules émises lors du fonctionnement de l'aspirateur mesurées avec le CNC.</td>
      <td>152</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-109 : Concentration de particules mesurées avec le DMS500 pendant le fonctionnement de l'aspirateur.</td>
      <td>153</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-110 : Concentration mesurées avec le DMS500 lors du deuxième essai aspirateur.</td>
      <td>153</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-111 : Evolution du profil granulométrique des particules émises par l'aspirateur (DMS500 – essai 1).</td>
      <td>154</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-112 : Evolution du profil granulométrique des particules émises par l'aspirateur (DMS500 – essai 2).</td>
      <td>154</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-113 : Distributions caractéristiques des particules émises par l'aspirateur.</td>
      <td>155</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-114 : Concentration totale de particules émises lors de fonctionnement de l'aspirateur (ELPI).</td>
      <td>156</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-115 : Evolution de la granulométrie des particules émises par l'aspirateur- essai 1 (ELPI).</td>
      <td>157</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-116 : Evolution de la granulométrie des particules émises par l'aspirateur – essai 2 (ELPI).</td>
      <td>157</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-117 : Concentration de particules mesurées par le compteur optique lors du fonctionnement de l'aspirateur.</td>
      <td>158</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-118 : Distribution en taille des particules émises lors de l'aspiration de l'air ambiant (gauche) et lors de l'aspiration de la poussière (droite).</td>
      <td>158</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Figure 3-119 : Suivi de la température et de l'humidité relative dans l'enceinte pendant le fonctionnement de l'appareil de chauffage.</td>
      <td>159</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-120 : Comparaison des concentrations totales de particules émises par le chauffage à pétrole (DMS500).</td>
      <td>160</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-121 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Chauffage à pétrole, essai 1).</td>
      <td>161</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-122 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Chauffage à pétrole, essai 2).</td>
      <td>161</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-123 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Chauffage à pétrole, essai 3).</td>
      <td>161</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-124 : Distributions de particules caractéristiques (Chauffage à pétrole, essai 1, DMS500).</td>
      <td>162</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-125 : Concentrations totales de particules émises mesurées avec l'ELPI. lors de la mise en route du chauffage à pétrole.</td>
      <td>163</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-126 : Evolution de la distribution en taille des particules émises par le chauffage à pétrole mesurées avec l'ELPI (gamme 10<sup>1</sup> à 10<sup>6</sup> dN/dlog<sub>p</sub>/cm<sup>3</sup>). D(ae) : diamètre aérodynamique. Essai 1.</td>
      <td>163</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-127 : Evolution de la distribution en taille des particules émises par le chauffage à pétrole mesurées avec l'ELPI (gamme 10<sup>1</sup> à 10<sup>6</sup> dN/dlog<sub>p</sub>/cm<sup>3</sup>). D(ae) : diamètre aérodynamique. Essai 2.</td>
      <td>164</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-128 : Evolution de la distribution en taille des particules émises par le chauffage à pétrole mesurées avec l'ELPI (gamme 10<sup>1</sup> à 10<sup>6</sup> dN/dlog<sub>p</sub>/cm<sup>3</sup>). D(ae) : diamètre aérodynamique. Essai 3.</td>
      <td>164</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-129 : Concentration totale de particules (&gt; 0,3 µm) émises par le chauffage à pétrole (DM1.108).</td>
      <td>165</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-130 : Comparaison des distributions obtenues entre le DMS500, l'ELPI et le DM1.108 pour le chauffage à pétrole essai 1 (phase d'initiation à gauche et phase de combustion à droite).</td>
      <td>165</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-131 : Plaque électrique en fonte utilisée pour les scénarios de cuisson.</td>
      <td>166</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-132 : Variation de température et d'humidité relative dans l'enceinte au cours de l'essai.</td>
      <td>166</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-133 : Comparaison des concentrations totales mesurées lors de l'allumage de la plaque électrique (à 50 secondes), essais 1 et 2.</td>
      <td>167</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-134 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Plaque électrique, essai 1).</td>
      <td>168</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-135 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Plaque électrique, essai 2).</td>
      <td>168</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-136 : Distributions caractéristiques des particules émises par la plaque électrique (essai 1).</td>
      <td>169</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-137 : Comparaison des concentrations totales mesurées par l'ELPI.</td>
      <td>170</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-138 : Granulométrie mesurée avec l'ELPI (Plaque électrique, essai 2).</td>
      <td>170</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-139 : Concentration totale de particules (&gt; 0,3 µm) émises par la plaque électrique (DM1.108).</td>
      <td>171</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-140 : Comparaisons des différentes distributions de particules obtenues lors du fonctionnement de la plaque électrique (essai 1 à gauche, essai 2 à droite).</td>
      <td>172</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-141 : Températures de l'interface plaque/poêle et de la plaque pour le scénario de cuisson (Steak + huile). Les courbes en pointillés représentent des valeurs non valides (perte de contact des thermocouples).</td>
      <td>174</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-142 : Suivi de la température et de l'humidité relative dans l'enceinte au cours des essais.</td>
      <td>175</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-143 : Comparaison des concentrations totales mesurées lors de la cuisson à la plaque électrique d'un steak avec de l'huile (essais 1 et 2).</td>
      <td>176</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-144 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Steak+huile, essai 1).</td>
      <td>176</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-145 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Steak + huile, essai 2).</td>
      <td>177</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-146 : Distribution de particules caractéristiques lors de la cuisson électrique (Steak+huile) essai 1 (gauche) et essai 2 (droite).</td>
      <td>177</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-147 : Comparaison des concentrations totales de particules mesurées par l'ELPI (cuisson steak + huile).</td>
      <td>179</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-148 : Granulométrie mesurée avec l'ELPI (Cuisson à la poêle – steak + huile, essai 3).</td>
      <td>179</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-149 : Granulométrie mesurée avec l'ELPI (Cuisson à la poêle – steak + huile, essai 4).</td>
      <td>180</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-150 : Concentration totale de particules (&gt;0,3 µm) émises lors de la cuisson du steak (+ huile) mesurées par le DM1.108.</td>
      <td>181</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-151 : Distributions en taille des particules émises lors du préchauffage de la poêle contenant l'huile (à gauche) et au moment de la cuisson du steak dans l'huile (à droite).</td>
      <td>181</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-152 : Températures de l'interface plaque/poêle et de la plaque pour le scénario de cuisson (Steak + beurre). Les courbes en pointillés représentent des valeurs non valides (perte de contact des thermocouples).</td>
      <td>183</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Figure 3-153 : Suivi de la température et de l'humidité relative dans l'enceinte au cours des essais.</td>
      <td>184</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-154 : Comparaison des concentrations totales de particules mesurées lors de la cuisson électrique du steak avec beurre, (essais 1 et 2).</td>
      <td>185</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-155 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Steak+beurre, essai 1).</td>
      <td>185</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-156 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Steak + beurre, essai 2).</td>
      <td>186</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-157 : Granulométrie mesurée lors de la cuisson. (Steak+beurre) essai 1.</td>
      <td>186</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-158 : Concentration totale de particules mesurée avec l'ELPI pour le scénario de cuisson à la poêle (steak + beurre), essais 3 et 4.</td>
      <td>188</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-159 : Granulométrie mesurée avec l'ELPI (Steak + beurre, essai 3).</td>
      <td>188</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-160 : Granulométrie mesurée avec l'ELPI (Steak + beurre, essai 4).</td>
      <td>188</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-161 : Concentration totale de particules (&gt; 0,3 µm) émises lors de la cuisson du steak au beurre.</td>
      <td>189</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-162 : Comparaison des distributions obtenues lors du scénario de cuisson du steak au beurre.</td>
      <td>190</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-163 : Températures de l'interface plaque/poêle et de la plaque pour le scénario de cuisson (poisson pané).</td>
      <td>192</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-164 : Suivi de la température et de l'humidité relative dans l'enceinte au cours des essais.</td>
      <td>192</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-165 : Comparaison des concentrations totales mesurées lors de la cuisson à la poêle -Poissons panés.</td>
      <td>193</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-166 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Cuisson poêle - poissons panés, essai 1).</td>
      <td>194</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-167 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Cuisson poêle - poissons panés, essai 2).</td>
      <td>194</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-168 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Cuisson poêle - poissons panés, essai 3).</td>
      <td>194</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-169 : Granulométrie mesurée lors de la cuisson. (Cuisson poêle - poissons panés, essai 1).</td>
      <td>195</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-170 : Concentration totale de particules émises mesurées par l'ELPI lors de la cuisson de poissons panés à la poêle.</td>
      <td>196</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-171 : Granulométrie des particules émises mesurées par l'ELPI lors de la cuisson de poissons panés à la poêle (Essai 4).</td>
      <td>196</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-172 : Granulométrie des particules émises mesurées par l'ELPI lors de la cuisson de poissons panés à la poêle (Essai 5).</td>
      <td>197</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-173 : Concentration totale de particules (&gt; 0,3 µm) émises lors de la cuisson des panés de poisson.</td>
      <td>197</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-174 : Comparaison des distributions obtenues lors du scénario de cuisson des panés de poisson.</td>
      <td>198</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-175 : Casserole utilisée pour la cuisson des pates avec la plaque électrique.</td>
      <td>199</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-176 : Températures de l'interface plaque/poêle et de la plaque pour le scénario de cuisson à l'eau des pâtes (essai 2, à gauche et essai 3, à droite).</td>
      <td>200</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-177 : Evolution de la température et de l'humidité de l'enceinte au cours des essais de cuisson des pâtes.</td>
      <td>200</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-178 : Mesures de particules émises par la cuisson des pâtes avec le CNC 3007 après correction des effets de coïncidence (essais 1 et 2).</td>
      <td>201</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-179 : Comparaison des données du DMS500 [10-1000 nm] et du CNC 3007 après correction.</td>
      <td>202</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-180 : Comparaison des concentrations totales mesurées lors des essais 2 et 3 de cuisson des pâtes.</td>
      <td>203</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-181 : Dépendance du profil de concentration de particules (mesurée avec le DMS500) avec la température à l'interface plaque/casserole.</td>
      <td>204</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-182 : Relation entre la concentration totale de particules (DMS500) et la température de l'interface plaque/casserole.</td>
      <td>204</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-183 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (cuisson des pâtes, essai 2).</td>
      <td>205</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-184 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (cuisson des pâtes, essai 3).</td>
      <td>205</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-185 : Exemples de distributions en taille caractéristiques de la cuisson des pâtes essai 2.</td>
      <td>206</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-186 : Mesures avec l'ELPI des particules totales émises lors de la cuisson des pâtes.</td>
      <td>207</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-187 : Granulométrie des particules émises lors de la cuisson des pâtes (essai 2 - ELPI).</td>
      <td>208</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-188 : Concentration totale de particules (&gt; 0,3 µm) mesurées lors de la cuisson des pâtes.</td>
      <td>209</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-189 : Comparaison des distributions de particules pour les différents évènements de la cuisson des pâtes (essai 3).</td>
      <td>210</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-190 : Four électrique à pyrolyse utilisé pour les scénarios de cuisson.</td>
      <td>211</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Figure 3-191 : Suivi de la température de la paroi intérieure du four.</td>
      <td>211</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-192 : Evolution de la température et de l'humidité relative dans l'enceinte durant le fonctionnement du four électrique.</td>
      <td>211</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-193 : Concentration totale mesurée avec le DMS500 pendant le préchauffage du four vide.</td>
      <td>212</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-194 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (préchauffage du four vide 200 °C).</td>
      <td>213</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-195 : Granulométrie mesurée lors du préchauffage du four vide 200 °C.</td>
      <td>213</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-196 : Evolution des concentrations par taille de particules après l'arrêt du four électrique (DMS500).</td>
      <td>214</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-197 : Concentration totale de particules émises lors du préchauffage à 200 °C du four électrique, mesurées par l'ELPI.</td>
      <td>215</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-198 : Granulométrie des particules émises lors du préchauffage à 200 °C du four électrique, mesurées par l'ELPI.</td>
      <td>215</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-199 : Concentration totale de particules (&gt; 0,3 µm) émises lors du préchauffage du four vide.</td>
      <td>216</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-200 : Comparaison des distributions en taille des particules libérées lors du préchauffage du four vide.</td>
      <td>217</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-201 : Evolution de la température intérieure du four pendant la cuisson du rôti de porc (les points marquent les évènement caractéristiques).</td>
      <td>219</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-202 : Evolution de la température dans l'enceinte pendant la cuisson du rôti de porc.</td>
      <td>219</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-203 : Evolution de l'humidité relative dans l'enceinte pendant la cuisson du rôti de porc.</td>
      <td>220</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-204 : Comparaison des concentrations totales mesurées lors de la cuisson au four du rôti de porc.</td>
      <td>221</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-205 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (cuisson au four - rôti de porc 200 °C, essai 1).</td>
      <td>222</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-206 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (cuisson au four - rôti de porc 240 °C, essai 2).</td>
      <td>222</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-207 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (cuisson au four - rôti de porc 240 °C, essai 3).</td>
      <td>222</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-208 : Granulométrie mesurée lors de la cuisson. (cuisson au four - rôti de porc) essai 1.</td>
      <td>223</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-209 : Concentrations de particules émises lors de la cuisson du rôti de porc au four (ELPI).</td>
      <td>225</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-210 : Granulométrie des particules émises lors de la cuisson du rôti de porc au four (ELPI-essai3).</td>
      <td>225</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-211 : Concentration totale de particules (&gt; 0,3 µm) émises lors du scénario de cuisson du rôti de porc au four.</td>
      <td>226</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-212 : Comparaison des distributions en taille des particules obtenues lors du scénario de cuisson du rôti de porc au four à différents évènements.</td>
      <td>227</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-213 : Evolution de la température intérieure du four pendant la cuisson des pavés de saumon durant les 3 essais (les points marquent les évènement caractéristiques : ouverture de porte).</td>
      <td>229</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-214 : Evolution de la température dans l'enceinte pendant la cuisson des pavés de saumon.</td>
      <td>229</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-215 : Evolution de l'humidité relative dans l'enceinte pendant la cuisson des pavés de saumon.</td>
      <td>230</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-216 : Comparaison des concentrations totales mesurées lors de la cuisson du saumon au four électrique (DMS500).</td>
      <td>231</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-217 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Cuisson de saumon au four essai 1).</td>
      <td>232</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-218 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Cuisson de saumon au four essai 2).</td>
      <td>232</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-219 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Cuisson de saumon au four essai 3).</td>
      <td>232</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-220 : Distributions caractéristiques de particules émises lors de la cuisson du saumon au four (essai2).</td>
      <td>233</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-221 : Concentrations de particules émises lors de la cuisson du rôti de porc au four (ELPI).</td>
      <td>235</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-222 : Granulométrie des particules émises lors de la cuisson du rôti de porc au four (ELPI-essai3).</td>
      <td>235</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-223 : Concentration de particules (&gt; 0,3 µm) émises lors de la cuisson des pavés de saumon au four.</td>
      <td>236</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-224 : Distributions en taille de particules associées à la cuisson des pavés de saumon au four selon les différents évènements du scénario (essai 2).</td>
      <td>237</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-225 : Evolution de la température du four pendant le programme de nettoyage par pyrolyse.</td>
      <td>238</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-226 : Evolution de la température et de l'humidité relative dans l'enceinte pendant le programme de nettoyage par pyrolyse.</td>
      <td>238</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-227 : Comparaison des concentrations totales mesurées lors du nettoyage du four par pyrolyse (DMS500).</td>
      <td>239</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-228 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Nettoyage du four par pyrolyse, essai 2).</td>
      <td>240</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
Figure 3-229 : Granulométrie mesurée avec le DMS500 (Nettoyage du four par pyrolyse, essai 3). 240

Figure 3-230 : Distributions caractéristiques des particules émises lors du nettoyage par pyrolyse du four avec le DMS500 (essai 2 et 3 respectivement à gauche et à droite). 240

Figure 3-231 : Concentrations totales de particules émises lors du programme de nettoyage par pyrolyse du four mesurées avec l'ELPI. 241

Figure 3-232 : Evolution de la distribution en taille des particules émises lors du nettoyage du four par pyrolyse mesurées avec l'ELPI (gamme 10¹ à 10⁶ dN/dlogdₚ/cm³). D(ae) : diamètre aérodynamique. Essai 2. 242

Figure 3-233 : Evolution de la distribution en taille des particules émises lors du nettoyage du four par pyrolyse mesurées avec l'ELPI (gamme 10¹ à 10⁶ dN/dlogdₚ/cm³). D(ae) : diamètre aérodynamique. Essai 3. 242

Figure 3-234 : Concentration de particules (> 0,3 µm) observées durant le nettoyage du four par pyrolyse. 243

Figure 3-235 : Représentation simultanée des distributions des particules émises durant le nettoyage du four par pyrolyse (essai 2). 244

Figure 4-1 : Compilation des moyenne des CMD (diamètre médian en nombre) et σg (écart-type géométrique) moyens pour chaque source. Les dispersions représentées sont égales à ± 2 écarts types. (Données DMS-500). 245

Figure 4-2 : Profil des taux d'émission de particules émises par la bougie blanche selon leur diamètre. 252

Figure 4-3 : Profil des taux d'émission de particules émises par la bougie parfumée selon leur diamètre. 252

Figure 4-4 : Profil des taux d'émission de particules émises par l'encens pin selon leur diamètre. 253

Figure 4-5 : Profil des taux d'émission de particules émises par l'encens fruité selon leur diamètre. 253

Figure 4-6 : Profil des taux d'émission de particules émises par le spray désodorisant bleu selon leur diamètre. 254

Figure 4-7 : Profil des taux d'émission de particules émises par le spray désodorisant jaune selon leur diamètre. 254

Figure 4-8 : Profil des taux d'émission de particules émises par le spray insecticide selon leur diamètre. 255

Figure 4-9 : Profil des taux d'émission de particules émises par l'aspirateur traineau selon leur diamètre. 255

Figure 4-10 : Profil des taux d'émission de particules émises par le chauffage d'appoint à pétrole selon leur diamètre. 256

Figure 4-11 : Profil des taux d'émission de particules émises par l'imprimante laser B selon leur diamètre. 256

Figure 4-12 : Profil des taux d'émission de particules émises par le four (préchauffage ou pyrolyse) selon leur diamètre. 257

Figure 4-13 : Profil des taux d'émission de particules émises par la cuisson de rôti de porc au four selon leur diamètre. 257

Figure 4-14 : Profil des taux d'émission de particules émises par la cuisson de saumon au four selon leur diamètre. 258

Figure 4-15 : Profil des taux d'émission de particules émises par la plaque électrique selon leur diamètre. 258

Figure 4-16 : Profil des taux d'émission de particules émises par la cuisson des pâtes à la casserole par plaque électrique selon leur diamètre. 259

Figure 4-17 : Profil des taux d'émission de particules émises par la cuisson à la poêle des steaks par plaque électrique selon leur diamètre. 259

Figure 4-18 : Profil des taux d'émission de particules émises par la cuisson à la poêle des panés de poisson par plaque électrique selon leur diamètre. 260

Figure 4-19 : Taux de décroissance apparent (en s⁻¹) déterminé expérimentalement selon le diamètre des particules (mobilité électrique) émises lors du préchauffage du four à 200 °C. 263

Figure 4-20 : Incidence du taux de décroissance apparent sur le profil d'émission moyen de particules lors du préchauffage du four à 200 °C. 264

Figure 4-21 : Taux de décroissance apparent (en s⁻¹) déterminé expérimentalement selon le diamètre des particules (diamètre de mobilité électrique) émises par l'aspirateur traineau. 265

Figure 4-22 : Incidence du taux de décroissance apparent sur le profil d'émission moyen de l'aspirateur traineau. 266

Figure 4-23 : Constantes et vitesses de dépôt obtenues en petites enceintes par différentes études (Lai, 2002). 275

Figure 4-24 : Impact relatif des différentes activités utilisant le four sur la concentration en nombre de particules dans la pièce modèle. 277
Figure 3-12 - Microphotographie au MEB des particules émises par la cuisson d'un filet de saumon à l'huile au four électrique. La particule (diamètre de 0,5 µm) au centre de la photographie se distingue par rapport aux autres particules plus petites (diamètre minimum à 0,1 µm) qui se confondent avec la membrane. 344

Figure 3-13 - Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS d'une particule. La superposition du spectre d'analyse chimique de la particule (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) confirme la présence de silicium dans la particule analysée. 345

Figure 3-14 - Microphotographie au MEB des particules émises par la cuisson d'un steak haché à l'huile sur plaques électriques. Les particules peu nombreuses et réparties de façon hétérogène ont un diamètre supérieur à 1 µm. Les pores de la membrane sont les petits points noirs. 346

Figure 3-15 - Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n° 2 de la Figure 3-14. La superposition du spectre d'analyse chimique de la particule (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) confirme l'absence d'éléments chimiques dans la particule analysée. 347

Figure 3-16 - Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n° 3 de la Figure 3-14. La superposition du spectre d'analyse chimique de la particule (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) indique la présence de sodium, de phosphore en éléments majeurs, de magnésium et de potassium en éléments mineurs et de soufre et de chlore en traces dans la particule analysée. 347

Figure 3-17 - Microphotographie par MEB et spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule en haut à gauche de la photographie. La superposition du spectre d'analyse chimique de la particule (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) indique la présence de sodium et de chlore et des traces de phosphore et potassium dans la particule analysée. 347

Figure 3-18 - Microphotographie au MEB des particules émises par la cuisson du poisson pané (sans matières grasses) sur plaques électriques. Les rares particules ont un diamètre supérieur ou égal à 1 µm et présentent quelques formes distinctes. 348

Figure 3-19 - Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n° 1 de la Figure 3-18. La superposition du spectre d'analyse chimique de la particule (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) confirme la présence de carbone dans la particule analysée. 349

Figure 3-20 - Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n° 3 de la Figure 3-18. La superposition du spectre d'analyse chimique de la particule (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) confirme l'absence d'éléments chimiques dans la particule analysée. 349

Figure 3-21 - Microphotographie au MEB d'une particule hyperferrifère émise par la cuisson du poisson pané (sans matières grasses) sur plaques électriques. 349

Figure 3-22 - Microphotographie au MEB de la membrane du prélèvement réalisé lors de la combustion de la bougie blanche. A gauche, partie de la membrane « exposée » au prélèvement et entièrement recouverte de particules, à droite, partie de la membrane « non exposée » car prise en sandwich entre deux anneaux du porte-membrane lors du prélèvement. 350

Figure 3-23 - Microphotographie au MEB des particules émises par la combustion de la bougie blanche. Quelques particules d'un diamètre compris entre 1 et 4 µm se distinguent au milieu d'un enchevêtrement de particules nanométriques recouvrant intégralement la membrane. 351

Figure 3-24 - Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS d'un amas de particules nanométriques (microsries). La superposition du spectre d'analyse chimique des particules (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) confirme la présence de carbone et des traces de silicium. Le platine provient de la métallisation. 351

Figure 3-25 - Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n° 13 de la Figure 3-18. La superposition du spectre d'analyse chimique de la particule (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) confirme la présence de carbone dans la particule analysée. 352

Figure 3-26 - Microphotographie au MEB à faible grandissement des particules émises par la combustion d'une bougie parfumée. 353

Figure 3-27 - Microphotographie au MEB des particules émises par la combustion d'une bougie parfumée présentant des microsries sous forme d'amas (à gauche) et de chapelet (à droite). 353

Figure 3-28 - Microphotographie au MEB des particules émises par la combustion d'une bougie parfumée présentant en haut à gauche une particule plate aux contours géométriques pourvu d'un auréole à sa base et au centre un chapelet de microsries. Noter la présence de multiples agglomérats de particules (de quelques micromètres) tapissant la membrane. 354

Figure 3-29 - Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n° 21 (microsrie) de la Figure 3-26. La superposition du spectre d'analyse chimique de la particule (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) confirme la présence de carbone dans la particule analysée. 355
Figure 3-30- Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n° 2 de la Figure 3-26. La superposition du spectre d'analyse chimique de la particule (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) confirme la présence de carbone dans la particule analysée. .................................................... 355

Figure 3-31- Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n° 10 de la Figure 3-26. La superposition du spectre d'analyse chimique de la particule (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) confirme la présence de carbone dans la particule analysée. .................................................... 355

Figure 3-32- Microphotographie au MEB à faible grandissement des particules émises par la combustion d'un chauffage d'appoint au pétrole. .................................................................................................................... 356

Figure 3-33- Microphotographie au MEB des particules émises par la combustion d'un chauffage d'appoint au pétrole et sous forme de petits chapelets composés de particules nanométriques (microsuiies). .................... 357

Figure 3-34- Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS d'un chapelet de particules nanométriques (microsuiies). La superposition du spectre d'analyse chimique des particules (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) confirme la présence de carbone et des traces de silicium... 357

Figure 3-35- Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n° 2 de la Figure 3-32. La superposition du spectre d'analyse chimique des particules (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) indique la présence de calcium (éléments majeurs), de silicium (éléments mineurs) et fer, zinc, soufre, potassium, aluminium, magnésium, sodium (éléments en traces). .................................................... 357

Figure 3-36- Microphotographie au MEB des particules émises par l'utilisation d'un insecticide conditionné en aérosol. Un film continu recouvre l'intégralité de la membrane et masque les particules collectées rendant leur analyse impossible.................................................................................................................... 358

Figure 3-37- Microphotographie au MEB de la membrane avant et après le prélèvement des particules émises par l'utilisation d'un insecticide montrant la diminution de la porosité due au colmatage des pores par le film. .................................................................................................................................................................................... 358

Figure 3-38- Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS du film de la Figure 3-36. La superposition du spectre d'analyse chimique du film continu recouvrant la membrane (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) indique la présence de sodium, phosphore et potassium. ........................ 359

Figure 3-39- Microphotographie au MEB des particules émises par l'utilisation d'un dépoussiérant conditionné en aérosol.................................................................................................................................................................................... 360

Figure 3-40- Spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n°2 de la Figure 3-39. La superposition du spectre d'analyse chimique du film (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) indique la présence de carbone dans la particule analysée. .................................................... 360

Figure 3-41- Microphotographie par MEB et spectrogramme d'analyse chimique élémentaire par EDS de la particule n°10. La superposition du spectre d'analyse chimique du film (coloré en rose) et de celui de la membrane (trait noir) indique l'absence d'éléments chimiques dans la particule analysée. .................................... 361
## Liste des tableaux

<table><tr><td>Tableau 1-1 : Taux d'émission de différentes sources de particules (He, 2004).</td><td>27</td></tr><tr><td>Tableau 1-2 : Concentrations en nombre de particules mesurées selon différents scénarios de cuisson (Dennekamp et al., 2006).</td><td>30</td></tr><tr><td>Tableau 1-3 : Taux d'émissions de particules fines (&gt; 0,3 µm) provenant du moteur de 11 aspirateurs en fonctionnement.</td><td>45</td></tr><tr><td>Tableau 2-1 : Liste des mesures réalisées selon les essais.</td><td>54</td></tr><tr><td>Tableau 2-2 : Concentrations (#·cm<sup>-3</sup>) mesurées dans l'enceinte avec ou sans ventilateur en fonctionnement (données du compteur optique DM1.108).</td><td>58</td></tr><tr><td>Tableau 2-3 : Spécifications des instruments de mesure.</td><td>63</td></tr><tr><td>Tableau 2-4 : Caractéristiques propres à l'ELPI utilisé.</td><td>67</td></tr><tr><td>Tableau 2-5 : Paramètres concernant les lignes de prélèvement.</td><td>70</td></tr><tr><td>Tableau 2-6 : Facteurs de corrections x en fonction de la concentration lue sur le CNC.</td><td>75</td></tr><tr><td>Tableau 3-1 : Concentration totale, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens pour la cigarette (données ELPI).</td><td>82</td></tr><tr><td>Tableau 3-2 : Concentration totale, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens pour la bougie blanche (DMS-500).</td><td>87</td></tr><tr><td>Tableau 3-3 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens sur la bougie parfumée.</td><td>95</td></tr><tr><td>Tableau 3-4 : Masse intiale et pertes de matières des encens testés.</td><td>99</td></tr><tr><td>Tableau 3-5 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (Encens pin).</td><td>102</td></tr><tr><td>Tableau 3-6 : Masse intiale et pertes de matières des bâtonnets d'encens testés.</td><td>106</td></tr><tr><td>Tableau 3-7 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (Encens fruité).</td><td>109</td></tr><tr><td>Tableau 3-8 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (spray désodorisant bleu).</td><td>116</td></tr><tr><td>Tableau 3-9 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (spray désodorisant jaune – durant jet puis 1 min).</td><td>123</td></tr><tr><td>Tableau 3-10 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (spray dépoussiérant – durant jet puis 1 min).</td><td>129</td></tr><tr><td>Tableau 3-11 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (Spray insecticide).</td><td>134</td></tr><tr><td>Tableau 3-12 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens lors de la mise sous tension et lors de la phase d'impression de l'imprimante laser B.</td><td>145</td></tr><tr><td>Tableau 3-13 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> des particules émises par l'aspirateur.</td><td>155</td></tr><tr><td>Tableau 3-14 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (Chauffage à pétrole, phase de combustion 400-2400s).</td><td>162</td></tr><tr><td>Tableau 3-15 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens sur les plages (5 à 1000 nm) pour la plaque électrique.</td><td>169</td></tr><tr><td>Tableau 3-16 : Pesées des ingrédients utilisés dans le scénario de cuisson (steak + huile).</td><td>173</td></tr><tr><td>Tableau 3-17 : Liste des évènements du scénario et temps associés selon les essais.</td><td>174</td></tr><tr><td>Tableau 3-18 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (Steak + huile).</td><td>178</td></tr><tr><td>Tableau 3-19 : Pesées des ingrédients utilisés dans le scénario de cuisson (steak + beurre).</td><td>182</td></tr><tr><td>Tableau 3-20 : Liste des évènements du scénario et temps associés selon les essais.</td><td>183</td></tr><tr><td>Tableau 3-21 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (Steak + beurre).</td><td>187</td></tr><tr><td>Tableau 3-22 : Pesées des ingrédients utilisés dans le scénario de cuisson (steak + huile).</td><td>191</td></tr><tr><td>Tableau 3-23 : Liste des évènements du scénario et temps associés selon les essais (en secondes).</td><td>191</td></tr><tr><td>Tableau 3-24 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (Cuisson poêle - poissons panés).</td><td>195</td></tr><tr><td>Tableau 3-25 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (Cuisson des pâtes).</td><td>206</td></tr><tr><td>Tableau 3-26 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (préchauffage du four vide 200 °C).</td><td>213</td></tr><tr><td>Tableau 3-27 : Pesées des ingrédients pour la cuisson du rôti de porc au four.</td><td>218</td></tr><tr><td>Tableau 3-28 : Temps caractéristiques des évènements du scénario (en secondes).</td><td>218</td></tr><tr><td>Tableau 3-29 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (cuisson au four - rôti de porc).</td><td>224</td></tr><tr><td>Tableau 3-30 : Pesées des ingrédients pour la cuisson des pavés de saumon au four.</td><td>228</td></tr></table>
<table><tr><td>Tableau 3-31 : Temps caractéristiques des évènements du scénario (en secondes)</td><td>228</td></tr><tr><td>Tableau 3-32 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (Cuisson de saumon au four)</td><td>234</td></tr><tr><td>Tableau 3-33 : Concentration, GMD, CMD et σ<sub>g</sub> moyens (Nettoyage du four par pyrolyse)</td><td>241</td></tr><tr><td>Tableau 4-1 : Constantes de décroissance effectives déterminées expérimentalement selon les essais à partir des mesures du DMS500 et du CNC3007 (données corrigées)</td><td>251</td></tr><tr><td>Tableau 4-2 : Taux d'émission moyens par source (coefficient de variation associé CV% et nombre d'essais n), durée de l'activité et nombre total de particules émises. (Données DMS500)</td><td>261</td></tr><tr><td>Tableau 4-3 : Taux d'émission moyens par source (coefficient de variation associé CV% et nombre d'essais n), (Données CNC)</td><td>262</td></tr><tr><td>Tableau 4-4 : Facteur d'émission moyen exprimé en particules totales (5-1000 nm) par seconde, en fonction du mode de calcul du taux de décroissance</td><td>264</td></tr><tr><td>Tableau 4-5 : Facteur d'émission moyen exprimé en particules totales (5-1000 nm) par seconde, en fonction du mode de calcul du taux de décroissance</td><td>265</td></tr><tr><td>Tableau 4-6 : Comparaison des diamètres médian en nombre (CMD) des activités domestiques avec d'autres études</td><td>268</td></tr><tr><td>Tableau 4-7 : Comparaison des taux d'émission en nombre de particules (données DMS500) avec d'autres études. (* : données CNC)</td><td>269</td></tr><tr><td>Tableau 4-8 : Taux d'équipement des logements enquêtés en appareils de cuisson électrique (ECUEL, 1999)</td><td>271</td></tr><tr><td>Tableau 4-9 : Fréquence d'utilisation des équipements de cuisson à l'échelle du ménage (n = 567, données brutes OQAI)</td><td>271</td></tr><tr><td>Tableau 4-10 : Fréquence d'utilisation des modes de cuisson sur la semaine enquêtée (n = 567, données brutes OQAI)</td><td>272</td></tr><tr><td>Tableau 4-11 : Fréquence d'utilisation des activités de cuisson, entretien par aspiration mécanique et bricolage au cours du mois écoulé (n = 567, données brutes OQAI)</td><td>272</td></tr><tr><td>Tableau 4-12 : Fréquence d'utilisation des activités de cuisson, entretien par aspiration mécanique et bricolage au cours de la semaine d'enquête ((n = 567, données brutes OQAI))</td><td>273</td></tr><tr><td>Tableau 4-13 : Impact relatif des activités domestiques exprimées en terme de concentration maximale atteinte et temps nécessaire pour revenir à l'état initial d'après le modèle</td><td>280</td></tr></table>

***

<table><tr><td>Tableau 2-1 : Synthèse des essais réalisés pour la caractérisation chimique des particules collectées</td><td>287</td></tr><tr><td>Tableau 2-2 : Paramètres des prélèvements pour chaque essai (durée, volume de prélèvement par type de filtre FVT : fibres de verre teflonée, Polycarbonates, Quartz)</td><td>291</td></tr><tr><td>Tableau 2-3 : Ordre de grandeur des limites de détection selon les éléments analysés</td><td>295</td></tr><tr><td>Tableau 2-4 : Structures des HAP mesurés</td><td>298</td></tr><tr><td>Tableau 2-5 : Limites de détection et niveau moyen de blancs de filtres pour les HAP</td><td>299</td></tr><tr><td>Tableau 2-6 : Limites de détection et niveau moyen de blancs de filtres pour les anions et cations de la fraction soluble</td><td>300</td></tr><tr><td>Tableau 2-7 : Liste des prélèvements effectués selon le type de sources en vue de leur analyse par MEB</td><td>303</td></tr><tr><td>Tableau 3-1 : Résultats des analyses PIXE (en ng·m<sup>-3</sup>) associées aux particules prélevées dans le blanc de l'enceinte et pour les bougies blanches et parfumées</td><td>308</td></tr><tr><td>Tableau 3-2 : Résultats des analyses PIXE (en ng·m<sup>-3</sup>) associées aux particules prélevées pour les sprays insecticide et désodorisant jaune ainsi que l'encens pin</td><td>309</td></tr><tr><td>Tableau 3-3 : Résultats des analyses PIXE (en ng·m<sup>-3</sup>) associées aux particules prélevées pour le spray dépoussiérant la cuisson à la poêle des poissons panés et steaks à l'huile d'arachide</td><td>310</td></tr><tr><td>Tableau 3-4 : Résultats des analyses PIXE (en ng·m<sup>-3</sup>) associées aux particules prélevées pour la cuisson à la poêle des steaks au beurre et la cuisson au four électrique du pavé de saumon et rôti de porc</td><td>311</td></tr><tr><td>Tableau 3-5 : Résultats des analyses PIXE (en ng·m<sup>-3</sup>) associées aux particules prélevées lors du nettoyage du four par pyrolyse et l'utilisation du chauffage d'appoint</td><td>312</td></tr><tr><td>Tableau 3-6 : Statistiques descriptives des variables (Données sur fraction &lt; 1 µm)</td><td>315</td></tr><tr><td>Tableau 3-7 : Matrice de corrélations inter-variables (fraction &lt; 1 µm). En gras, les corrélations significatives à 5%. En rouge, les corrélations significatives à 1%</td><td>315</td></tr><tr><td>Tableau 3-8 : Tableau des valeurs propres de l'analyse en composantes principales normée (fraction &lt; 1 µm)</td><td>316</td></tr></table>
<table><tr><td>Tableau 3-9 : Coordonnées des variables sur les 5 premiers axes</td><td>317</td></tr><tr><td>Tableau 3-10 : Coordonnées des sources sur les 5 premiers axes (fraction &lt; 1 µm)</td><td>319</td></tr><tr><td>Tableau 3-11 : Résultats des mesures gravimétriques</td><td>324</td></tr><tr><td>Tableau 3-12 : Résultats du dosage du carbone organique (inv = invalide)</td><td>325</td></tr><tr><td>Tableau 3-13 : Résultats du dosage du carbone élémentaire (inv = invalide)</td><td>326</td></tr><tr><td>Tableau 3-14 : Résultats du dosage des anions dans la fraction soluble de l'aérosol émis dans l'enceinte à vide, par les bougies et l'encens</td><td>328</td></tr><tr><td>Tableau 3-15 : Résultats du dosage des cations dans la fraction soluble de l'aérosol émis dans l'enceinte à vide, par les bougies et l'encens</td><td>329</td></tr><tr><td>Tableau 3-16 : Résultats du dosage des anions dans la fraction soluble de l'aérosol émis par le chauffage d'appoint à pétrole et les sprays</td><td>330</td></tr><tr><td>Tableau 3-17 : Résultats du dosage des cations dans la fraction soluble de l'aérosol émis par le chauffage d'appoint à pétrole et les sprays</td><td>331</td></tr><tr><td>Tableau 3-18 : Résultats du dosage des anions dans la fraction soluble de l'aérosol émis lors des activités impliquant le four électrique</td><td>332</td></tr><tr><td>Tableau 3-19 : Résultats du dosage des cations dans la fraction soluble de l'aérosol émis lors des activités impliquant le four électrique</td><td>333</td></tr><tr><td>Tableau 3-20 : Résultats du dosage des anions dans la fraction soluble de l'aérosol impliquant la cuisson à la poêle</td><td>334</td></tr><tr><td>Tableau 3-21 : Résultats du dosage des cations dans la fraction soluble de l'aérosol impliquant la cuisson à la poêle</td><td>335</td></tr><tr><td>Tableau 3-22 : Résultats des mesures de HAP particulaires associées au blanc d'enceinte, aux bougies et encens</td><td>337</td></tr><tr><td>Tableau 3-23 : Résultats des mesures de HAP particulaires associées au chauffage d'appoint et aux sprays</td><td>338</td></tr><tr><td>Tableau 3-24 : Résultats des mesures de HAP particulaires associées aux activités impliquant le four électrique</td><td>339</td></tr><tr><td>Tableau 3-25 : Résultats des mesures de HAP particulaires associées aux activités impliquant la cuisson à la poêle</td><td>340</td></tr><tr><td>Tableau 3-26 – Estimation de la dispersion spatiale des particules sur les membranes de prélèvement de chaque source testée. ( - = dispersion non calculée à cause de l'absence de particules, de la présence d'un film de surface ou de la présence de particules nanométriques)</td><td>341</td></tr><tr><td>Tableau 3-27 – Synthèse de l'analyse individuelle par MEB des particules émises par les différentes sources intérieures liées aux activités domestiques</td><td>363</td></tr></table>
# CHAPITRE 1 :
CARACTERISATION EN NOMBRE DES EMISSIONS
DE PARTICULES

## 1. La pollution particulaire intérieure

### 1.1. Niveaux de particules dans les environnements intérieurs en France

Dans le cadre d'un inventaire des données sur la qualité de l'air intérieur, les études françaises portant sur le niveau de pollution particulaire dans les environnements intérieurs (habitat, écoles, bureaux) ont été recensées depuis 1990 jusqu'en 2004 (Mosqueron & Nedellec, 2001; Mosqueron & Nedellec, 2004). Au total, 13 études majoritairement axées sur la concentration en masse des particules suivant les critères PM<sub>2.5</sub>, PM<sub>10</sub> ou encore les fumées noires ont été recensées. Parmi les différents résultats observés, la présence de fumeurs augmente la concentration en masse de particules. Les niveaux sont globalement plus élevés le jour que la nuit. Les niveaux mesurés sont au moins du même ordre que ceux rencontrés dans l'air extérieur.

Dans le cadre de la campagne nationale logements menée par l'Observatoire de la Qualité de l'Air Intérieur (OQAI) de 2003 à 2005 (Kirchner et al., 2006, 2007), la concentration en masse de particules a été mesurée dans le séjour sur 7 jours suivant deux critères PM<sub>2.5</sub> et PM<sub>10</sub> (diamètre aérodynamique respectivement inférieur à 2,5 et 10 µm). Les niveaux médians observés ramenés à la population nationale sont respectivement de 19 et 31 µg·m<sup>-3</sup> (Figure 1-1).

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 1-1 : Distribution des mesures en PM<sub>2.5</sub> et PM<sub>10</sub> réalisées dans les logements français (Kirchner et al., 2006).</figcaption></figure>
Certains logements enquêtés par l'OQAI lors de la campagne nationale ont fait l'objet d'un suivi de la concentration en nombre des particules fines sur une semaine (mesure avec un compteur optique, diamètre 0,3 – 20 µm) et des particules ultrafines sur une soirée (mesure avec un compteur à noyaux de condensation, diamètre 0,01 – 1 µm). Les concentrations observées en particules fines varient de $10^4$ à $10^6$ particules par litre (soit de 10 à 1000 particules·cm⁻³), tandis que les particules ultrafines vont de $10^4$ à $10^5$ particules·cm⁻³ (Figure 1-2). Des différences significatives sont observées entre les logements suivant l'occupation et les activités en cours.

<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 1-2 : Exemples de profils de concentration en nombre de particules fines (gauche) et ultrafine (droite), (données OQAI).</figcaption></figure>

Une étude réalisée dans 8 écoles de La Rochelle (Blondeau et al., 2005) a utilisé un compteur optique (diamètre 0,3 – 20µm en 15 canaux) pour suivre l'évolution de la concentration en nombre de particules fines dans une classe de chaque école en hiver et en été. Les auteurs montrent notamment dans les ratios int/ext suivant le diamètre des particules, mais surtout l'influence de l'occupation sur la concentration en nombre de grosses particules (5 – 15 µm) par rapport à la période d'inoccupation (Figure 1-3).

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Figure 1-3 : Ratios int/ext (I/O) et occupé/inoccupé (O/U) mesurés dans 8 écoles suivant le diamètre des particules (Blondeau et al., 2005).</figcaption></figure>

Les études françaises sur la pollution particulaire sont plutôt rares en règle générale. Il existe très peu d'études françaises sur les environnements intérieurs portant sur les concentrations numéraires de particules. Peu d'informations sont disponibles sur les sources de particules dans l'air intérieur (hors tabac), notamment concernant les ultrafines. Aucune étude identifiée ne porte sur l'analyse physico-chimique des particules intérieures.
## 1.2. Sources et puits de particules dans le logement

Certaines activités ont un impact très important sur la concentration en particules à l'intérieur des habitations. Les sources les plus couramment citées et étudiées sont la fumée de cigarette, la cuisson des aliments, le chauffage à pétrole, les cheminées, les bougies, l'encens, l'utilisation d'aspirateur, de bombes aérosols (He et al., 2004 ; Hussein et al., 2005a ; Hussein et al., 2005b ; Afshari et al., 2005). Quelques autres sources sont également citées, comme l'utilisation d'imprimantes laser, les radiateurs ou convecteurs et l'utilisation de sauna.

Parmi toutes ces sources, la principale contribution en terme de concentration en masse de particules est liée à la fumée de tabac (+37 µg·m⁻³) et en second lieu les activités de cuisine (+3 à 6 µg·m⁻³) (Wallace, 1996 ; Wallace et al., 2003). Les mêmes auteurs (Wallace & Howard-Reed, 2002 ; Wallace et al, 2004) poursuivent leur évaluation de la contribution des sources intérieures en menant des mesurages en nombre (SPMS, APS) des particules (diamètre de 10 nm à 20 µm) pendant 18 mois dans une grande habitation de non-fumeurs de la banlieue de Washington afin de mieux connaître les influences :

* des fluctuations journalières et saisonnières ;

* des sources intérieures comme la cuisson et la combustion de bougies ;

* des activités humaines comme l'ouverture des fenêtres et l'utilisation de ventilateur.

De cette étude, il ressort que 22 % du temps, les concentrations en nombre des particules ultra-fines dépendent directement des sources intérieures, ces dernières contribuant alors à hauteur de 50 à 90% aux concentrations de PM₀,₁ mesurées. Pour comparaison, les sources intérieures impactent les concentrations des PM₂,₅ 12 % du temps et contribuent alors à hauteur de 40 à 50 % aux concentrations intérieures en PM₂,₅ mesurées. Pendant ces périodes d'émission des sources intérieures, les concentrations peuvent être multipliées par 2, voire 20, par rapport à celles mesurées le reste du temps.

Une revue bibliographique a été réalisée selon le type de source :

* Cuisson et activités liées à la cuisine

* Bougies

* Encens

* Utilisation de bombes aérosols

* Imprimante

* Aspirateur

* Chauffage

La remise en suspension des particules liée à une activité de nettoyage (balayage) ou au simple passage de personnes n'est pas considérée dans notre étude. Elle représente en effet une source indirecte de particules dans l'environnement intérieur. Par ailleurs, elle est essentiellement associée à la remise en suspension de grosses particules > 5 µm (Blondeau et al., 2005; Luoma & Batterman, 2001). Les taux d'émissions liés à la remise en suspension peuvent atteindre 0,4 mg·min⁻¹ (PM₂,₅) et 1,4 mg·min⁻¹ (PM₅) dans le cas de 2 personnes qui marchent (Ferro et al., 2004). Notre étude quant à elle se focalise essentiellement sur les particules fines et ultrafines.

La réactivité chimique et en particulier l'oxydation des composés terpeniques par l'ozone est une source d'aérosol organique secondaire. La plupart des études ont mis en évidence la formation de particules ultrafines en simulant les réactions en chambre environnementale
(Rohr et al, 2003 ; Sarwar et al., 2004 ; Vartiainen et al., 2006 ; Zuraimi et al, 2007) A ce jour,
seule une étude a mis en évidence la formation d'aérosol organique secondaire dans un
logement associée à l'utilisation d'un produit d'entretien de sol contenant de l'alpha-pinène en
période de pic d'ozone (Long et al., 2000). La formation d'aérosol organique secondaire
constitue un projet à part entière et n'a pas fait l'objet de plus amples caractérisations dans la
présente étude.

La pénétration des particules d'origine extérieure dans l'environnement intérieur varie tout
autant en fonction de la taille des particules, que des caractéristiques du bâti. Dans la
conclusion d'une étude menée dans 9 maisons de la banlieue de Boston (diamètre de 20 nm à
10 µm ; utilisation d'un SMPS), les auteurs concluent qu'il n'est pas possible de fournir des
taux de pénétration généraux des particules, tant les caractéristiques de l'habitat (étanchéité,
donc taux de renouvellement d'air notamment) et sa dynamique en fonction des saisons
peuvent varier (Long et al, 2001). L'impact des particules d'origine extérieure sur
l'environnement intérieur n'a pas été étudié dans le présent projet focalisé sur les sources et
activités domestiques.

Les études françaises sur la caracétrisation des sources intérieures de particules étant
pratiquement inéxistantes, le champ d'investigation des études a été étendue à la littérature
internationale, malgré le fait que certains usages et activités puissent être radicalement
différents d'un pays à l'autre. Parmi toutes ces études, ont été privilégiées celles qui
fournissaient des éléments concrets en terme de caractérisation des émissions de particules :
distribution en taille et taux ou facteurs d'émissions. Les études rapportant les niveaux de
concentrations observées en fonction de telle ou telle activité ont été écartées du fait que les
éléments fournis dépendent énormément des conditions d'expérimentations.
## 1.3. Activités liées à la cuisine

Les activités liées à la cuisson des aliments sont reconnues comme étant une source importante d'émission de particules, voire majoritaire en l'absence de fumeurs. La majorité des études réalisées sont basées sur une étude de l'influence des activités de cuisine sur la concentration (µg·cm⁻³) en PM₁₀ ou PM₂,₅ dans des habitations ou des restaurants (Lee et al., 2001b; Mönkkönen et al., 2005; Fortmann et al., 2001). Des mesures de concentration en nombre ont été réalisées par différents auteurs (Siegmann and Sattler, 1996; Afshari et al., 2005) pour différentes configurations et différentes activités de cuisson. Les mesures montrent une émission importante de particules fines et ultrafines.

A l'aide d'un impacteur en cascade associé à une microbalance à cristal de quartz (QCM), Annis & Annis (1989) ont caractérisé la distribution en taille (10 étages de 0,05 à 25 µm) de 5 aliments (bacon, poulet, steak haché, saussice de porc et pommes de terre) cuits dans une poêle électrique. Le poulet et les pommes de terre sont frits dans de l'huile de maïs. Les essais ont été réalisé dans une chambre expérimentale (3 x 4,3 x 2,5 m) munie d'une hotte avec un soufflage au niveau du sol pour forcer l'air à travers la hotte d'extraction (entre 33 et 142 L·s⁻¹). Les mesures ont été réalisé juste à l'entre de la hotte. L'ensemble des distributions observées présente un caractère bimodal marqué (50-200 nm) et (400-800 nm) avec dans le cas de surcuisson un mode unique autour de 400 nm. Le diamètre médian en masse observé (MMD) variait entre 9 et 70 nm (bacon), 100-160 nm (steak haché 30% matières grasses), 170-290 nm (steak haché 20% MG), 340-480 nm (pommes de terre frites), 420-580 nm (saucisse de porc) et 360-780 nm (poulet frit) selon la hauteur de la hotte et le débit de soufflage. Un débit plus élevé augmente légèrement la concentration de particules dans la chambre. Le MMD est assez peu affecté. La hauteur de la hotte 56 ou 76 cm ne modifie pas significativement les distributions.

Hildemann et al. (1991) ont déterminé la distribution en masse de particules émises lors de la cuisson de viande normale ou extra-maigre en friture ou en grillade à l'aide d'un analyseur d'aérosol électrique (EAA 3030, TSI). Le mode principal en masse des particules observées pour tous les essais se situe autour de 200 nm. L'énergie de cuisson était le gaz naturel. Peu de variations sont observées selon la teneur en matière grasse de la viande lors de la friture. La cuisson par grillade présente des taux d'émissions 20 à 80 fois plus élevés que la cuisson par friture (12 à 46 contre 0,6 g/kg de viande).

Li et al. (1993a) ont mesuré la concentration en nombre de particules associée à 3 modes de cuisson (œufs brouillés, poulet frit et soupe de légumes mijotée) sur une gazinière. La mesure a été réalisée dans une cuisine (5 x 3 x 1,5 m) à 3 m de la gazinière à l'aide d'un DMPS (Differential Mobility Particle Sizer) couplé à un compteur à noyaux de condensation permettant d'obtenir la distribution en taille des particules sur un intervalle compris entre 17 et 886 nm divisé en 33 canaux. Le CMD (diamètre médian en nombre) de fond dans la cuisine était de 70 nm avec un écart-type géométrique σg de 2. La préparation des œufs brouillés, du poulet frit et de la soupe est associée respectivement à des CMD de 33-47 (σg = 2), 60 (1,9) et 30 nm (1,8).

Dans une démarche globale d'évaluation des sources de particules dans 4 logements de la région de Boston, Abt et al. (2000) ont mis en évidence l'évolution de la distribution en taille des particules émises lors de la cuisson d'aliments au four (Figure 1-4). Lorsque la température du four augmente, vapeurs et particules sont libérées. Avec le vieillissement de l'aérosol, les vapeurs se condensent et les particules coagulent augmentant le diamètre médian en nombre (CMD).
<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 1-4 : Evolution de la distribution en taille de particules lors d'une activité de cuisson au four (Abt et al, 2000).</figcaption></figure>

Fortmann et al. (2001) ont réalisé des mesures de granulométrie en nombre (40 nm à 8,4 µm) à l'aide d'un ELPI, des mesures de PM2.5 et PM10 dans une maison test en Californie lors de 32 activités de cuisson. Des analyses de HAP et d'éléments ont également été conduits sur la fraction PM10 pour quelques scénarios. Les auteurs remarques qu'une proportion (en nombre) très importante des particules émises semble de diamètre inférieur à 40 nm (Figure 1-5). Les teneurs en PM2.5 varient de 9 (cuisson au four gaz d'un rôti de porc à 135°C pendant 2h30 avec la hotte en fonctionnement) à 2000 µg·m⁻³ (programme de nettoyage du four gaz à 232 °C) dans la cuisine. Les teneurs en PM10 varient quant à elles de 39 à 3600 µg·m⁻³ pour les mêmes scénarios respectifs.

<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>Figure 1-5 : Granulométrie (ELPI) mesurées pour des cuissons sur brûleur gaz (gauche) ou sur plaque électrique (droite) dans une maison test pour différentes activités domestiques (Fortmann et al, 2001).</figcaption></figure>

Les éléments prépondérants mesurés dans cette étude sont le silicium (taux d'émission de 2700 µg·h⁻¹), le phosphore (2500 µg·h⁻¹), le chlore (2000 µg·h⁻¹), le potassium (1200 µg·h⁻¹) et le brome (1100 µg·h⁻¹) fortement associés au programme de nettoyage du four gaz. La cuisson de viande hachée à la poêle est principalement liée à l'émission de silicium (1000 µg·h⁻¹), sodium (700 µg·h⁻¹), aluminium (650 µg·h⁻¹), magnésium (540 µg·h⁻¹), calcium (400 µg·h⁻¹).
Au niveau HAP, le naphtalène est majoritaire avec un taux d'émission jusqu'à 360 ng/g/h pour la cuisson de steaks de saumon au four, également marqué par la présence de benzo(a)pyrène, fluorène, pyrène et phénantrène.

Wallace et al. (2004) ont mesuré toutes les 5 minutes la concentration en nombre de particules de diamètre compris entre 0,01 et 2,5 µm sur 124 tranches granulométriques dans une maison occupée pendant 18 mois. A partir des données collectées avec un classifieur électrostatique couplé à un CNC (0,01-0,45 µm), un APS (aerodynamic particle sizer, 0,54 – 20 µm) et un compteur optique (0,3 – 10 µm), les auteurs ont déterminé un profil granulométrique moyen, les constantes de dépôt par taille de particules et les facteurs d'émissions associés à 44 épisodes de cuisson au gaz. Le mode de cuisson principalement représenté est la friture d'aliments dans l'huile d'arachide ou encore dans du beurre. Les mesures ont été réalisées au niveau du sous-sol de la maison et caractérisent ainsi les particules émises dans la cuisine qui ont diffusé jusqu'au point de prélèvement (un aérosol un peu plus âgé). La distribution moyenne associée aux évènements de cuisson apparaît bimodale avec un mode autour de 10 nm (taux d'émission moyen de 5·10¹² #·h⁻¹) et un autre prépondérant autour de 60 nm (taux d'émission de 10¹³ #·h⁻¹). Le premier mode pourrait être associé à la contribution de la flamme des brûleurs qui émet un grand nombre de particules d'un diamètre voisin voire inférieure à 10 nm. Le taux d'émission moyen en particules ultrafines (10 – 100 nm) est estimé à 2·10¹⁴ #·h⁻¹. Le taux de décroissance le plus élevé (intégrant le renouvellement d'air) est observé pour les particules de 10 nm (entre 5-6 h⁻¹) et le plus faible pour un diamètre de 100 nm (~1,5 h⁻¹). Pour les particules de 2 µm, le taux de décroissance se situe entre 3 et 4 h⁻¹.

He et al. (2004) ont caractérisé les émissions de particules de différentes activités de cuisson à partir du croisement des données issues d'un SMPS avec un budget espace-temps activités dans 15 résidences (Brisbane, Australie). Les résultats sont rassemblés au Tableau 1-1. Les activités de cuisson présentent les taux d'émission les plus élevés (Griller : 7,34 10¹¹ #·min⁻¹, table de cuisson (stove) : 7,33 10¹¹ #·min⁻¹), mis à part l'utilisation d'une bouilloire (kettle) ou d'un micro-ondes, respectivement 0,35 et 0,55 10¹¹ #·min⁻¹.

<table><thead><tr><th rowspan="2">Activity</th><th colspan="2">N</th><th colspan="2">Peak values<br>(µg m<sup>-3</sup>)</th><th colspan="2">Ratio<br>(mass)</th><th colspan="2">Emission rate<br>(mg min<sup>-1</sup>)</th><th colspan="2">Peak values<br>(particle cm<sup>-3</sup> × 10<sup>3</sup>)</th><th colspan="2">Ratio<br>(number)</th><th colspan="2">Emission rate<br>(particle min<sup>-1</sup> × 10<sup>11</sup>)</th></tr><tr><th></th><th></th><th>Median</th><th>S.D.</th><th>Median</th><th>S.D.</th><th>Median</th><th>S.D.</th><th>Median</th><th>S.D.</th><th>Median</th><th>S.D.</th><th>Median</th><th>S.D.</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="15"><strong>Food preparation</strong></td></tr><tr><td>Cooking</td><td>24</td><td>37</td><td>194</td><td>2.89</td><td>12.6</td><td>0.11</td><td>0.99</td><td>126</td><td>177</td><td>10.3</td><td>19.3</td><td>5.67</td><td>8.61</td></tr><tr><td>Cooking pizza<sup>a</sup></td><td>1</td><td>735</td><td></td><td>73.5</td><td></td><td>1.59</td><td></td><td>137.3</td><td></td><td>9.81</td><td></td><td>1.65</td><td></td></tr><tr><td>Frying</td><td>4</td><td>745</td><td>352</td><td>33.6</td><td>28.3</td><td>2.68</td><td>2.18</td><td>154</td><td>21.3</td><td>10.0</td><td>6.1</td><td>4.75</td><td>2.45</td></tr><tr><td>Grilling</td><td>6</td><td>718</td><td>3427</td><td>90.1</td><td>312</td><td>2.78</td><td>17.8</td><td>161</td><td>69.9</td><td>8.69</td><td>5.27</td><td>7.34</td><td>5.06</td></tr><tr><td>Kettle</td><td>25</td><td>13</td><td>20</td><td>1.13</td><td>0.67</td><td>0.03</td><td>0.31</td><td>15.6</td><td>14.0</td><td>1.08</td><td>0.6</td><td>0.35</td><td>1.76</td></tr><tr><td>Microwave</td><td>18</td><td>16</td><td>18</td><td>1.12</td><td>0.42</td><td>0.03</td><td>0.11</td><td>16.3</td><td>28.6</td><td>1.12</td><td>1.55</td><td>0.55</td><td>1.94</td></tr><tr><td>Oven</td><td>6</td><td>24</td><td>6</td><td>1.76</td><td>0.53</td><td>0.03</td><td>0.03</td><td>61.5</td><td>31.9</td><td>2.96</td><td>0.78</td><td>1.27</td><td>2.10</td></tr><tr><td>Stove</td><td>4</td><td>57</td><td>264</td><td>2.4</td><td>19.7</td><td>0.24</td><td>1.29</td><td>179</td><td>287</td><td>12.5</td><td>10.5</td><td>7.33</td><td>51.4</td></tr><tr><td>Toasting</td><td>18</td><td>35</td><td>32</td><td>2.08</td><td>8.31</td><td>0.11</td><td>0.37</td><td>114</td><td>160</td><td>6.34</td><td>7.44</td><td>6.75</td><td>16.7</td></tr><tr><td colspan="15"><strong>Other activities<br>(multiple events)</strong></td></tr><tr><td>Open door</td><td>9</td><td>21</td><td>9</td><td>1.23</td><td>0.37</td><td></td><td>22.0</td><td>14.6</td><td>2.89</td><td>1.21</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Smoking</td><td>6</td><td>79</td><td>29</td><td>4.03</td><td>1.76</td><td>0.99</td><td>0.81</td><td>26.6</td><td>13.6</td><td>1.54</td><td>0.96</td><td>1.91</td><td>1.92</td></tr><tr><td>Sweep floor</td><td>3</td><td>35</td><td>4</td><td>2.04</td><td>1.3</td><td>0.05</td><td>0.01</td><td>34.9</td><td>5.86</td><td>1.05</td><td>0.01</td><td>0.12</td><td>0.02</td></tr><tr><td>Vacuuming</td><td>5</td><td>16</td><td>8</td><td>1.46</td><td>0.32</td><td>0.07</td><td>0.04</td><td>41.3</td><td>17.6</td><td>1.51</td><td>1.17</td><td>0.97</td><td>1.57</td></tr><tr><td>Washing</td><td>17</td><td>18</td><td>12</td><td>1.25</td><td>0.57</td><td>0.04</td><td>0.04</td><td>30.9</td><td>18.5</td><td>1.30</td><td>0.83</td><td>0.96</td><td>2.60</td></tr><tr><td colspan="15"><strong>Other activities<br>(single event)</strong></td></tr><tr><td>CVE oil<sup>a</sup></td><td>1</td><td>132</td><td></td><td>13.2</td><td>0.91</td><td></td><td>74.6</td><td></td><td>8.29</td><td></td><td>5.52</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dusting<sup>a</sup></td><td>1</td><td>22</td><td></td><td>1.69</td><td>0.09</td><td></td><td>14.1</td><td></td><td>1.00</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fan<sup>a</sup></td><td>1</td><td>20</td><td></td><td>1.67</td><td></td><td></td><td>11.0</td><td></td><td>1.00</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fan heater<sup>a</sup></td><td>1</td><td>15</td><td></td><td>1.50</td><td>0.05</td><td></td><td>87.1</td><td></td><td>27.2</td><td></td><td>4.07</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hair dryer<sup>a</sup></td><td>1</td><td>45</td><td></td><td>1.36</td><td>0.04</td><td></td><td>9.5</td><td></td><td>1.06</td><td></td><td>0.11</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Shower<sup>a</sup></td><td>1</td><td>20</td><td></td><td>1.08</td><td>0.04</td><td></td><td>10.7</td><td></td><td>1.37</td><td></td><td>0.78</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Washing M<sup>a</sup></td><td>1</td><td>43</td><td></td><td>2.05</td><td>0.12</td><td></td><td>11.1</td><td></td><td>1.18</td><td></td><td>0.15</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

Note: N: sample number; CVE oil: candle vapour eucalypt oil; Washing M: washing machine.

<caption>Tableau 1-1 : Taux d'émission de différentes sources de particules (He, 2004).</caption>

<footnote>a no S.D.</footnote>
Hussein et al. (2005a) ont mesurés la granulométrie des aérosols dans une gamme de diamètre compris entre 7 et 600 nm dans une maison et relie les pics d'émissions aux différentes activités notamment de cuisson. Leurs mesures sont reprises par Hussein et al. (2005b ; 2006) pour modéliser les facteurs d'émission en fonction des différentes activités des occupants de la maison. Ainsi, la cheminée présente un taux d'émission en particules ultrafines de 8·10⁸·#·s⁻¹, la cuisson à l'étage 1,3·10⁸·#·s⁻¹, les mouvements de personnes au même niveau 8,7·10⁸·#·s⁻¹ et l'utilisation conjointe d'un sauna et la cuisson dans la cheminée un taux d'émission de 3,3·10⁹·#·s⁻¹. Les taux d'émissions déduites des concentrations observées dans la maison prennent en compte l'intéraction des particules directement émises avec les particules déjà en suspension dans l'air. Les valeurs sont donc en général plus faibles que celles déterminées à proximité de la source en enceinte expérimentale notamment.

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 1-6 : Distributions en taille de particules observés lors de la cuisson (Hussein et al, 2006).</figcaption></figure>

Afshari et al. (2005) ont caractérisé 13 activités domestiques dans une enceinte de 32 m³ en panneaux de verre montés sur une structure aluminium avec un taux de renouvellement d'air de 1,7 h⁻¹ (air filtré et brassé). Parmi les activités testées, la cuisson successive de 15 hamburgers à la poêle sur plaque électrique a été caractérisée en nombre de particules émises. Un compteur à noyaux de condensation (P-Track, gamme 0,02 – 1 µm) et un compteur optique (0,3 – 35 µm) ont été utilisés pour suivre la concentration en nombre de particules dans l'enceinte. Le taux d'émission de particules est de 8,3·10¹¹·#·min⁻¹ (soit 1,4·10¹⁰·#·s⁻¹), principalement associé à l'huile utilisée portée à haute température. La cuisson de la viande contribuerait aux émissions de particules de diamètre > 0,3 µm. La plaque électrique seule présente un taux d'émission de 6,8·10¹¹·#·min⁻¹ (soit 1,1·10¹⁰·#·s⁻¹), dépendante de la quantité de poussières préalablement déposée à sa surface.

Olson & Burke (2006) ont estimé la distribution des facteurs d'émissions exprimé en PM₂.₅ associés à 411 activités de cuisson dans une cohorte de 36 résidences aux Etats-Unis (Research Triangle Park PM panel study). Les facteurs d'émissions sont déduits des mesures personnelles réalisées avec un néphélomètre portable mesurant en continu les particules de diamètre compris entre 0,1 et 10 µm et exprimant le résultat en µg·m⁻³ (PM₂.₅). Par ailleurs, un budget espace-temps-activité auto-administrés permet le recueil d'informations liés notamment au type et mode de cuisson.

La distribution des taux d'émission suit une loi log-normale. Les activités de cuisson décrites en tant qu'aliments surcuits ou grillés présentent les taux d'émission les plus élevés (moyenne de 470 mg·min⁻¹) mais sont peu nombreuses. Au contraire, la cuisson par friture représente un quart des activités de cuisson recensées (avec un taux d'émission de 60 mg·min⁻¹). Un autre quart est constitué par l'usage d'une table de cuisson, d'un four classique ou micro-ondes (de 10 à 17 mg·min⁻¹). Un tiers des évènements ne sont pas spécifiés. La cuisson par appareil électrique présente des taux d'émission de particules plus élevés par rapport aux appareils utilisant du gaz (43 contre 29 mg·min⁻¹), mais la différence n'est pas significative. La comparaison des taux d'émissions suivant la saison ou le moment de la journée (petit-déjeuner, déjeuner, diner) ne montrent pas de différences significatives. Les taux d'émission
varient par contre sensiblement pour un même occupant et surtout d'un occupant à l'autre, traduisant des habitudes de cuisine différentes. Deux groupes peuvent être finalement distingués : un premier dont les activités de cuisine ne génèrent que peu de particules (PM<sub>2.5</sub>) et un second présentant des taux d'émissions extrêmement variables. Le genre, l'âge, le statut, le taux de renouvellement d'air et le type de cuisinière n'expliquent pas les différences observées.

Les durées de cuisson présentent une médiane à 7 min avec 95% des évènements durant moins de 30 min. Une différence significative est observée entre l'automne et l'été et entre le diner et le petit-déjeuner. Le taux de décroissance comprenant l'ensemble des puits de particules y compris le renouvellement d'air est généralement compris entre 0.1 et 0.4 h<sup>-1</sup> avec une valeur médiane à 0.17 h<sup>-1</sup>.

Ogulei et al. (2006) ont extrait par PMF (positive matrix factorization) 9 contributions de sources de particules à partir de mesures en continues réalisées dans une maison urbaine (Reston, USA) occupée par un couple de novembre 1999 à mars 2000. Les auteurs ont utilisé un SMPS 3077, un APS 3320 et un compteur optique. Les principales contributions en nombre de particules sont liées à des activités de cuisine notamment l'utilisation d'un grille-pain électrique (26%, mode 30 nm), la cuisson de saumon avec une cuisinière gaz (brûleur / four) (24%, mode 50 nm), frire des tortillas (21%, mode 90 nm) et bouillir de l'eau sur brûleur gaz (20%, mode 10 nm). La contribution extérieure matérialisée par les particules issues du trafic ne représente que 3% du nombre de particules dans la maison. Seulement 4% de contribution n'est pas expliqué par le modèle.

Les propriétés physico-chimiques des particules émises durant la cuisine chinoise ont été étudiées par See & Balasubramanian (2006). La cuisine chinoise augmente d'un facteur 85 le nombre et d'un facteur 10 la masse de particules (Figure 1-7). L'analyse des métaux par ICP-MS dans la fraction PM2.5 montre une augmentation d'un facteur 10 principalement en zinc, fer et cuivre (3500 – 5500 ng·m<sup>-3</sup>), mais également en plomb (480 ng·m<sup>-3</sup>) et en aluminium (520 ng·m<sup>-3</sup>). L'analyse indique également la présence significative de 4 métaux cancérigènes : arsenic, cadmium, chrome, nickel.

<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Figure 1-7 : Distributions en nombre (en haut) et en masse (bas) obtenues avec un ELPI pendant les heures de cuisson (gauche) et en dehors des heures de cuisson (droite) (See & Balasubramanian, 2006).</figcaption></figure>
L'émission de particules ultrafines (mesurées avec un SMPS / CNC : 10-500 nm) à partir de différents scénarios de cuisson en utilisant soit du gaz soit de l'électricité a été déterminée dans un laboratoire de 70 m³ non ventilé par Dennekamp et al. (2006). Trois modes de cuisson ont été testées : plaques / brûleurs, four et grill. Les auteurs mettent en évidence la production de particules ultrafines de 16 à 72 nm aussi bien en utilisant le gaz ou l'électricité comme énergie de cuisson avec ou sans aliments à cuire (Tableau 1-2). La cuisson au gaz produit généralement plus de particules qu'avec l'électricité, en particulier pour les cuissons à la poêle ou au four. Porter à ébullition une casserole d'eau sur une plaque électrique n'entraîne pas de production de particules ultrafines alors que la plaque électrique seule en émet. Les auteurs font l'hypothèse que l'émission de particules par la plaque provient de matière déposée qui chauffe et / ou du métal de la plaque elle-même. Cette émission n'est observée que 3 fois sur 5 expérimentations. En présence d'une casserole d'eau, la chaleur de la plaque serait conduite vers l'eau si bien que la surface de la plaque plus froide ne conduit pas à la libération de particules. Les auteurs mettent également en évidence dans la plupart de leurs expérimentations une évolution de la distribution en taille de particules : le mode varie de 15 à 50 nm en 1 heure, supposée liée à la coagulation des plus fines particules (Figure 1-8).

<table><thead><tr><th>Experiment</th><th>Cooking fud</th><th>n*</th><th>Peak concentration above baseline of UFP/cm<sup>3</sup> mean (SD) ×10<sup>6</sup></th><th>Particle size (nm) at peak concentration mean (SD)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Rings:</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 Ring</td><td>Gas</td><td>4</td><td>2.6 (1.2)</td><td>16 (13)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>5</td><td>9.4 (7.2)†</td><td>32 (14)†</td></tr><tr><td>4 Rings</td><td>Gas</td><td>6</td><td>14.6 (8.3)</td><td>26 (12)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>6</td><td>11.1 (10.4)</td><td>37 (13)</td></tr><tr><td>Boil water</td><td>Gas</td><td>4</td><td>13.3 (8.1)</td><td>17 (5)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>5</td><td>—‡</td><td>—‡</td></tr><tr><td>Stir fry</td><td>Gas</td><td>5</td><td>13.7 (12.6)</td><td>41 (8)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>3</td><td>1.1 (0.2)</td><td>22 (2)</td></tr><tr><td>Fry bacon</td><td>Gas</td><td>6</td><td>59.0 (14.7)</td><td>69 (10)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>5</td><td>15.9 (5.0)</td><td>72 (20)</td></tr><tr><td>Oven:</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bake cake</td><td>Gas</td><td>2</td><td>9.8 (0.9)</td><td>34 (1)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>2</td><td>3.0 (0.1)</td><td>38 (6)</td></tr><tr><td>Roast meat</td><td>Gas</td><td>3</td><td>12.4 (2.0)</td><td>31 (7)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>2</td><td>2.4 (1.4)</td><td>—§</td></tr><tr><td>Bake potatoes</td><td>Gas</td><td>3</td><td>12.5 (5.5)</td><td>39 (2)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>2</td><td>1.6 (1.2)</td><td>46 (4)</td></tr><tr><td>Grill:</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Grill only</td><td>Gas</td><td>5</td><td>10.3 (12.4)</td><td>24 (6)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>5</td><td>7.7 (11.1)</td><td>20 (7)</td></tr><tr><td>Toast</td><td>Gas</td><td>5</td><td>13.8 (13.9)</td><td>25 (6)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>4</td><td>13.4 (4.0)</td><td>27 (5)</td></tr><tr><td>Grill bacon</td><td>Gas</td><td>4</td><td>41.3 (10.8)</td><td>39 (7)</td></tr><tr><td></td><td>Electric</td><td>3</td><td>53.0 (3.8)</td><td>53 (9)</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Figure 1-8 : Evolution de la distribution en taille de particules émises durant le fonctionnement de 4 brûleurs gaz pendant 2 heures (Dennekamp et al., 2006).</figcaption></figure>

<footnote>*Fewer replicated oven experiments were able to be carried out owing to a temporary failure of the SMPS system.</footnote>

<footnote>†Based on three of the five experiments, as two of the experiments did not show a rise in particle numbers.</footnote>

<footnote>‡No change in concentration due to the cooking method.</footnote>

<footnote>§Not possible to give one size (multiple peaks).</footnote>
### 1.3.1. Les matières grasses

En cuisine, l'ajout de matières grasses est assez fréquent pour accomoder la cuisson d'un aliment. Huile, beurre, margarine sont les plus utilisés, mais certains aliments sont suffisamment gras pour être dispensés d'ajout de matière grasse supplémentaire.

Au cours du chauffage, les corps gras se modifient peu à peu sous l'action conjuguée de l'oxygène de l'air et de la température. Les signes les plus évidents de cette modification sont l'augmentation de la coloration de l'huile, de sa viscosité et l'apparition de mousses. A partir d'un certain seuil critique, appelé "point de fumée", les acides gras se transforment en glycérol. Ce point varie en fonction de la composition des corps gras. Cette transformation en glycérol donne de l'acroléine, produit qui se dégage en fumée. Il a une odeur âcre et provient de la décomposition du glycérol par déshydratation lors du chauffage. Si ce seuil critique varie en fonction de la composition des huiles, il reste pourtant à noter que, plus un corps gras aura une teneur en acides gras insaturés, et plus le point critique sera bas.

Pour la cuisson, notamment la friture, il est généralement préférable d'utiliser des huiles ayant un point de formation de fumée élevée.

Point de formation de fumées de quelques huiles de cuisine (valeurs approchées, variables selon les fabricants) :

* Olive - (191 °C)

* Graine de coton - (215 °C)

* Sésame - (216 °C)

* Tournesol - (225°C)

* Arachide - (227 °C)

* Maïs - (246 °C)

* Soja - (257 °C)

* Carthame (266 °C)

Cette valeur décroit après une première utilisation en cuisson. En comparaison, le beurre présente un point de formation de fumée compris entre 130 et 150 °C.

La température de la matière grasse est importante, insuffisamment chaude, les aliments vont l'absorber et devenir graisseux. La température normale pour faire frire est de 160 à 190 °C. Il est probable que de plus fortes températures de l'ordre de 190 à 200 °C sont également utilisées au quotidien.

L'usage et le comportement (utilisation ou non de matière grasse, choix appropriée de la matière grasse, température de cuisson utilisée) vont forcément induire des variations dans les émissions de particules liées à la cuisson des aliments.

Ainsi, Siegmann & Sattler (1996) ont mis en évidence par l'intermédiaire d'un SMPS l'émission de particules à partir d'huile de colza portée à différentes températures (Figure 1-9). L'augmentation de la température de 223 à 256 °C entraînant une augmentation du mode de particules de 30 à 100 nm. La mesure des HAP effectuée en parallèle montre des niveaux 1000 fois plus élevés dans l'aérosol par rapport à la quantité initiale présente dans l'huile liquide. Parmi les 20 HAPs mesurés, le phénantrène est dominant jusqu'à 37 ng·g⁻¹ dans la fraction particulaire associée à l'huile d'arachide. La concentration totale des HAP dans la fumée varie entre 1 (huile de colza) et 23 µg·m⁻³ (huile d'arachide).
<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>Figure 1-9 : Distribution en taille des particules émises lors de la cuisson d'huile de colza à différentes températures (Siegmann & Sattler, 1996).</figcaption></figure>

Les émissions de Benzo(a)pyrene (BaP) et de Dibenzo(a,h)anthracene (DbahA) ont été caractérisées dans les fumées de cuisson d'huile de soja et d'huile végétale commerciales portées à 265 °C (Shuguang et al., 1994). Les valeurs obtenues sont respectivement de 341 et 305 ng/g (BaP) et de 3725 et 4565 ng/g (DbahA).

## 1.4. Fumée de tabac

Li et al. (1993b) ont mesuré la concentration en nombre de particules associée à la fumée de cigarette lorsqu'elle est fumée et lorsqu'elle se consume lentement. La mesure a été réalisée dans une maison à l'aide d'un DMPS (Differential Mobility Particle Sizer) couplé à un compteur à noyaux de condensation permettant d'obtenir la distribution en taille des particules sur un intervalle compris entre 17 et 886 nm divisé en 33 canaux. Les CMD (diamètre médian en nombre) étaient de 90 nm avec un écart-type géométrique $σ_g$ de 1,98 (cigarette fumée) et de 85 nm ($σ_g$ = 1,89). La concentration de particules étaient plus importantes dans le cas où la cigarette se consumait lentement.

Morawska et al. (1997) ont déterminé en enceinte de 3 m³, à l'aide d'un SMPS et d'un APS, la distribution en nombre de particules de la fumée de tabac issue de la combustion passive de (cigarette qui se consume lentement) et active d'une cigarette (combustion activée par un fumeur) (Figure 1-10). Le diamètre médian en nombre (CMD) associé au domaine submicronique était de 135 nm ($σ_g$ = 1,75) pour la combustion passive et de 238 nm ($σ_g$ = 1,65) lors de la combustion active d'une cigarette. Des mesures réalisées en environnement réel indiquent toutefois un CMD plus faible de 60 à 90 nm variable suivant la façon de fumer.
<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>Figure 1-10 : Distribution en nombre de particules issues de la fumée de tabac (combustion passive à gauche et combustion active à droite) (Morawska et al., 1997).</figcaption></figure>

Klepeis et al. (2003) ont déterminé les taux d'émissions de particules issues de la fumée de tabac environnementale à hauteur de 0,2 – 0,7 mg·min⁻¹ (cigares) et 0,7 – 0,9 mg·min⁻¹ (cigarettes). Le diamètre médian en masse (MMD) de la distribution se situait autour de 200 nm avec un écart-type géométrique de 2,3, que ce soit pour les cigares ou les cigarettes.

Morawska et al. (2005) ont déterminé le profil granulométrique de la fumée de cigarette générée dans une enceinte de 3 m³ à l'aide d'un SMPS (Figure 1-11). Le diamètre médian en nombre était de 183 nm ($\sigma_g$ = 1,7).

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>Figure 1-11 : Distribution en taille (SPMS) de particules présentes dans la fumée de cigarette (Morawska et al., 2005).</figcaption></figure>

Afshari et al (2005) ont déterminé un taux d'émission de particules de 6,3·10⁹ #·s⁻¹ associé à la fumée de tabac obtenue en laissant successivement se consumer 3 cigarettes dans une enceinte de 32 m³ (Figure 1-12). Des phénomènes de condensation et coagulation augmentent le nombre de particules de diamètre 0,4 à 0,6 µm dans l'enceinte après que la dernière cigarette soit éteinte.
<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Figure 1-12 : Suivi de la concentration en nombre des particules ultrafines, 0,4-0,5 µm, 0,5-0,6 µm et > 1 µm lors de la combustion de cigarettes dans l'enceinte (Afshari et al, 2005).</figcaption></figure>

Hussein et al (2006) a caractérisé dans une maison les émissions de différentes activités et parmi celles-ci, la fumée de tabac (Figure 1-13). Le taux d'émission déterminé est de $1,4 \cdot 10^9 \# \cdot s^{-1}$.

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>Figure 1-13 : Distribution en taille des particules pour une cigarette fumée dans le séjour (Hussein et al, 2005a).</figcaption></figure>

Ning et al (2006) ont déterminé la distribution en taille de particules de fumée de tabac dans une pièce de 30 m³ à l'aide d'un SMPS (domaine 14 – 749 nm). Le diamètre géométrique médian (GMD) augmente tout d'abord de 150 à 165 nm par les effets combinés de la coagulation et du dépôt diffusionnel. Fumer 2 cigarettes en même temps augmente la concentration initiale et également le GMD. Le GMD varie suivant la teneur en goudrons de la cigarette mais pas le niveau de concentration (Figure 1-14). Des taux de renouvellement importants diminuent le GMD.

<figure><img src="image_25.png" /><figcaption>Figure 1-14 : Distribution en nombre de particules de fumée de cigarettes à faible (LT) et fort niveau de goudron (Ning et al, 2006).</figcaption></figure>
## 1.5. Bougies

Fine et al. (1999) ont déterminé les émissions de particules en masse, en carbone organique et élémentaire de 6 bougies en paraffine et 5 à base de cire d'abeille dans une enceinte de 0,64 m³ alimentée par de l'air pur filtré à 100 L/min. Les facteurs d'émissions respectifs variaient de 520 à 3720 µg/g brûlé, de 195 à 2380 µg $C_{org/g}$ brûlé et de <LD jusqu'à 3370 µg $C_{elem/g}$ brûlé. Par ailleurs, un DMA (Differential Mobility Analyzer) relié à un CNC a permis d'établir une granulométrie en masse des particules < 200 nm selon 3 phases de combustion d'une bougie :

- combustion normale avec une flamme régulière (mode en masse ~ 50 nm)

- combustion avec une flamme instable et une fumée noire visible (2 modes : 50 et > 200 nm)

- combustion lente après l'extinction de la flamme (2 modes : 50 et ~600 nm).

Les auteurs mettent également l'accent sur le fait qu'un débit d'air forcé autour de la bougie ou encore le positionnement de la mèche favorise l'instabilité de la flamme et la présence d'une fumée noire. Dans une atmosphère calme, une bougie tend à avoir une combustion régulière stable. Ils soulignent par ailleurs que la présence de particules ambiantes dans des conditions réelles peut modifier la distribution en taille des particules en fournissant des sites de condensation pour les substances semi-volatiles émises par la flamme de la bougie.

Fan & Zhang (2001) ont caractérisé les émissions de 4 bougies dans une petite enceinte de 0,15 m³ à l'aide d'un compteur optique (8 canaux de 0,1 à > 2 µm). Le profil granulométrique obtenue est présentée à la Figure 1-15. Le taux d'émission total de particules était de 13,3 ± 7,6 mg·h⁻¹ (soit 0,9 ± 0,6 mg·g⁻¹).

<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>Figure 1-15 : Distribution en taille de particules émises lors de la combustion de bougies (Fen & Zhang, 2001).</figcaption></figure>

La distribution granulométrique en masse de l'aérosol a été mesurée pour des bougies par Wasson et al. (2002). Une granulométrie mesurée à l'ELPI est présentée pour une des bougies testées montrant qu'une forte proportion des particules présente des diamètres aérodynamiques inférieurs à 1 µm (Figure 1-16).
<figure><img src="image_27.png" /><figcaption>Figure 1-16 : Distribution granulométrique en masse et teneur en plomb mesurées avec un ELPI pour une bougie pyramidale (d'après Wasson et al., 2002).</figcaption></figure>

Afshari et al. (2005) ont mesuré les concentrations en particules lors de l'utilisation d'une bougie dans une enceinte. Ils montrent que la concentration en particule dont le diamètre est supérieur à 0,3 µm est négligeable sauf au moment de l'extinction de la bougie tandis que la concentration en particules fines reste sensiblement constante (Figure 1-17). Les auteurs notent également une grande différence entre les taux d'émission des deux bougies testées : $1,5 \cdot 10^{10} \# \cdot s^{-1}$ (bougie parfumée) et $6 \cdot 10^{10} \# \cdot s^{-1}$ (bougie simple en pure paraffine).

<figure><img src="image_28.png" /><figcaption>Figure 1-17 : Emission de particules fines et ultrafines à partir d'une bougie en paraffine (Afshari et al., 2005).</figcaption></figure>

Hussein et al (2006) a caractérisé dans une maison les émissions de différentes activités et parmi celles-ci, la combustion d'une bougie (Figure 1-13). Le taux d'émission déterminé est de $1,4 \cdot 10^8 \# \cdot s^{-1}$.

<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>Figure 1-18 : Distribution en taille des particules lors de la combustion d'une bougie dans le séjour (Hussein et al., 2005a).</figcaption></figure>
Une bougie à la citronelle caractérisée à l'aide d'un SMPS dans une maison urbaine émet des particules avec un mode en nombre de 200 nm (Ogulei et al., 2006). La contribution de la bougie par rapport aux autres sources domestiques ne représente que 1,3% du nombre de particules présent dans l'environnement intérieur.

Zai et al. (2006) ont déterminé les facteurs d'émissions de particules d'une bougie suivant 3 modes de combustion dans une enceinte de 1 m³ à l'aide d'un SMPS couvrant la gamme comprise entre 10 et 500 nm (Figure 1-19) :

- Combustion régulière : Emission = $2,5 \pm 0,6$ (x $10^{13}$ \#h⁻¹),
  CMD = $31 \pm 6$ nm ($\sigma_g$ = $1,77 \pm 0,15$ nm)

- Combustion irrégulière : Emission = $1 \pm 0,2$ (x $10^{13}$ \#h⁻¹),
  CMD = $38 \pm 5$ nm ($\sigma_g$ = $2,05 \pm 0,32$ nm)

- Extinction de flamme : Emission = $1,6 \pm 0,2$ (x $10^{11}$ \#h⁻¹),
  CMD = $46 \pm 1$ nm ($\sigma_g$ = $2,3 \pm 0,09$ nm)

Les taux d'émission calculés prennent en compte le dépôt sur les surfaces, mais également les phénomènes de coagulation. Leur modèle est en accord avec les mesures observées.

<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>Figure 1-19 : Distribution en taille de particules suivant 3 modes de combustion d'une bougie (Zai et al., 2006).</figcaption></figure>
En couplant des mesures avec un ACIMS (aspiration condenser ion mobility spectrometer) et un SMPS (sequential mobility particle sizer), Wright et al. (2007) ont caractérisé 3 modes lors de la combustion d'une bougie en paraffine dans une pièce de 54 m³ dans la gamme 0,0004 à 1,1 µm. Un mode en nombre autour de 10-30 nm correspondant à une combustion normale, un mode compris entre 100 et 300 nm (combustion incomplète) et un mode minoritaire entre 2,5 – 9 nm supposé représenter des espèces particulières précurseurs de suies (Figure 1-20). Par ailleurs, la présence d'un ventilateur perturbant la flamme serait à l'origine d'espèces ioniques de très faible diamètre (1,1 - 2 nm).

<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>Figure 1-20 : Profil granulométrique (SMPS) des particules émises par une bougie avec ou sans ventilateur (Wright et al., 2007).</figcaption></figure>

## 1.6. Encens

Jetter et al. (2002) ont caractérisé les émissions (exprimées en PM<sub>2.5</sub>) de particules de 23 encens de forme variable. Les taux d'émission sont compris entre 7 et 200 mg PM<sub>2.5</sub> par heure (5 à 56 mg·g<sup>-1</sup>).

Des mesures de PM<sub>2.5</sub> et PM<sub>10</sub> émises lors de la combustion de 2 bâtonnets d'encens ont été réalisées par Lung et Hu (2003). Les auteurs signalent que la production de particules pour des diamètres compris entre 2,5 et 10 µm est négligeable. Ils obtiennent une production de particules comprises entre 19,8 mg et 43,6 mg par gamme d'encens brûlé. Le taux d'émission est en moyenne de 584 et de 647 µg·min<sup>-1</sup> respectivement pour PM<sub>2.5</sub> et PM<sub>10</sub>. Des mesures de 13 hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) ont été également effectuées. Les HAP mesurés sont le naphthalene (Nap), acenaphthylene (Acy), acenaphthene (Acp), fluorene (Flu), phenanthrene (Phe), anthracene (Ant), fluoranthene (Fl), pyrene (Pyr), benz[a]anthracene (B[a]A), chrysene (Chry), benzo[b]fluoranthene (B[b]F), benzo[k]fluoranthene (B[k]F), benzo[a]pyrene (B[a]P), indeno[1,2,3-c,d]pyrene (Ind), dibenz[a,h]anthracene (DBA), et le benzo[g,h,i]perylene (B[ghi]P). Les résultats (Figure 1-21) montrent une forte production de HAP de 618 à 963 µg/g selon le type d'encens dominée à près de 40% par le phénantrène et 20% par le fluorène avec des taux d'émission en HAP totaux de 0,5-0,6 µg/min.
<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>Figure 1-21 : Concentration de HAP exprimée en µg/g d'encens brûlé (Lung & Hu, 2003).</figcaption></figure>

Les émissions en terme de PM2.5 de 10 encens ont été déterminées dans une enceinte en acier inoxydable de 18,3 m³ avec un renouvellement d'air de 0,5 h⁻¹ (Lee & Wang, 2004). Les valeurs variaient de 10 à 2160 mg·h⁻¹ (soit de 8 à 205 mg·g⁻¹ respectivement).

Le taux d'émission de particules par un bâtonnet d'encens consumé dans un salon est de 3,8·10⁸ #·s⁻¹ (Hussein et al, 2005a). La distribution en taille des particules était similaire à celle obtenue pour la fumée de tabac (mode autour de 0,1-0,2 µm).

Yang et al. (2007) ont déterminé la distribution en taille des particules émises par 9 bâtonnets d'encens dans une chambre de combustion à l'aide d'un impacteur 8 étages. Le diamètre médian en masse (MMAD) était de 262 ± 49 nm pour un taux d'émission moyen de 34,6 mg·g⁻¹ (± 30%) avec des profils variables suivant l'encens (Figure 1-22). Des mesures de HAP complémentaires donnent une production moyenne de 6 ± 0,7 µg/g de HAP particulaires (dominés par le chrysène, le benzo(a)pyrène et le benzo(a)anthracène et de 18 ± 6 µg/g d'encens brûlé de HAP gazeux (dominé à plus de 80% par le naphtalène).

<figure><img src="image_33.png" /><figcaption>Figure 1-22 : Distribution en masse suivant le diamètre aérodynamique des particules émises par 9 encens (Yan et al., 2007).</figcaption></figure>
See et al. (2007) ont trouvé des taux d'émission compris entre 5·10¹² et 1,4·10¹³ particules par heure pour 4 types d'encens avec des modes de diamètres compris entre 93 et 143 nm dans une enceinte de 1 m³ à l'aide d'un FMPS (Fast mobility Particle Sizer). Les distributions granulométriques observées sont présentées à la Figure 1-23.

<figure><img src="image_34.png" /><figcaption>Figure 1-23 : Distribution granulométrique des émissions de particules par 4 encens (See et al, 2007).</figcaption></figure>

## 1.7. Spray aérosols

Halbert et al (1981a, 1981b, 1982, 1984) ont caractérisé la distribution en taille des particules libérées par différents sprays à l'aide d'un analyseur SPART (Single Particle Aerodynamic relaxation Time, gamme 0,1 – 10 µm). Pour une laques à cheveux (Figure 1-24), le CMD était de 0,8 µm (σg = 1,7), pour les déodorants de 0,7 à 1,2 (σg = 1,7, pour un désodorisant de 0,9 (σg = 1,8), pour un insecticide de 0,8 µm (σg = 1,7) et pour un nettoyant ménager de 0,7 µm (σg = 1,7).

<figure><img src="image_35.png" /><figcaption>Figure 1-24 : Distribution en taille des particules émises par une laque à cheveux (Halbert, 1984).</figcaption></figure>

Li & Hopke (1994) et Dua & Hopke (1996) ont mis en évidence le caractère hygroscopique des particules libérées par les sprays. Le facteur de croissance hygroscopique est très variable suivant la nature du spray de 1,5 à 3,3.
Afshari et al. (2005) ont mesuré les concentrations en particules fines lors de l'utilisation d'une bombe de parfum d'ambiance durant 20s dans une enceinte de 32 m³, de fines particules sont détectées (<1µm) à un taux d'émission de l'ordre de 4·10⁹ #·s⁻¹.

Hussein et al (2006) a déterminé la distribution en taille de particules associée à l'utilisation d'une laque à cheveux (Figure 1-25).

<figure><img src="image_36.png" /><figcaption>Figure 1-25 : Distribution en taille de particules émises par une laque à cheveux (Hussein et al, 2005a).</figcaption></figure>

**1.8. Imprimantes et photocopieuses**

D'après Lee et al. (2001a), les imprimantes laser émettent des particules de noir de carbone qui disparaissent à l'arrêt de l'impression. Cette émission est due selon les auteurs aux particules qui n'adhèrent pas au tambour et qui sont mises en suspension. Les concentrations en PM₁₀ mesurées dans une enceinte en acier inoxydable de 2,38 m³ pour des imprimantes laser (65 µg/m³) sont environ trois fois supérieures à celles mesurées pour des imprimantes à jet d'encre (entre 20 et 38 µg/m³).

Seeger et al. (2006) ont cherché à caractériser les émissions de particules par les photocopieurs et imprimantes laser dans une enceinte en acier inoxydable de 1 m³. Ils se sont notamment penché sur le mécanisme d'émission des particules en regardant en détail le principe de fonctionnement des appareils (Figure 1-26). Le composant principal est le tambour photorécepteur recouvert d'un matériau hautement photoconducteur qui peut être déchargé électriquement à la lumière. Le tambour est chargé positivement par un fil corona. Lorsque le tambour est en rotation, un rayon laser fin (imprimantes laser) ou la lumière réfléchie de l'image à copier (photocopieurs) brille sur illuminent et par conséquent déchargent certaines parties de la surface du tambour. De cette façon, un motif de charges électriques est créé à la surface du tambour, correspondant exactement à l'image à imprimer ou copier. Dans l'étape suivante, le rouleau de développement recouvre le tambour avec une poudre positivement chargée provenant de la cartouche Toner et qui vient se fixer sur les zones préalablement déchargées. Le tambour vient ensuite rouler sur une feuille de papier préalablement chargée négativement. Cette forte charge attire les particules de toner vers la feuille. Comme la vitesse de défilement de la feuille et la vitesse de rotation sont identiques, ce processus permet de réproduire intégralement le motif à copier. La feuille de papier est ensuite déchargée pour pouvoir la détacher du tambour. Elle passe ensuite entre deux rouleaux chauffés à 180 °C (fuser) qui vient faire fondre les particules de toner et les fusionner aux fibres de la feuille.
Le toner est constitué à 90% de résine plastique, d'agent de contrôle de charge, cire et pour 10% de noir de carbone (pigment) et oxyde de fer. Les particules de toner sont de l'ordre de quelques µm en diamètre.

Le mécanisme de formation des particules durant l'impression n'est pas clairement élucidé. L'abrasion mécanique des fibres de la feuille durant son transport dans le système ou encore la présence de poussières à sa surface qui seraient portées à haute température peuvent contribuer à expliquer les émissions de particules (< 150 nm) observées. Les émissions de particules caractérisées à l'aide d'un SMPS/CNC atteignent un maximum après 3 minutes et chutent rapidement ensuite (Figure 1-27).

<figure><img src="image_37.png" /><figcaption>Figure 1-26 : Composants majeurs d'une imprimante laser.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_38.png" /><figcaption>Figure 1-27 : Evolution de l'émission de particules par un photocopieur durant l'impression</figcaption></figure>

Wensing et al (2006) ont déterminé les taux d'émissions de particules ultrafines (> 7 nm) d'une série d'imprimantes laser ou multifonctions dans une enceinte en verre de 1 m³ (Figure 1-28). L'émission de particules débute dès le démarrage de l'impression, mais elle décroit rapidement avant même la fin du cycle d'impression. Les émissions ne sont pas associées aux particules de toner de 5 à 10 µm de diamètre. Les auteurs mettent en avant l'influence d'une longue période de repos qui contribuerait à des émissions plus importantes observées lors de la première mise en route. La durée d'impression et le nombre de pages imprimées n'a pas d'effet significatif sur les émissions. Les auteurs avancent l'hypothèse que les particules ultrafines proviennent de la condensation de composés organiques émis par l'instrument (notamment de la structure plastique de l'instrument). Cette condensation serait initiée par les processus de chauffe du système. Des composés oligomères de siloxane provenant des rouleaux de chauffe seraient les principaux contributeurs.
<figure><img src="image_39.png" /><figcaption>Figure 1-28 : Taux d'émission de particules ultrafines (#·h⁻¹) pour une série de 10 imprimantes laser (Wensing et al., 2006).</figcaption></figure>

Uhde et al (2006) ont caractérisé les émissions d'une imprimante laser noir et blanc en fonction du type de papier, du nombre de pages imprimé et le niveau de charge en toner de la page dans une enceinte en verre de 270 litres. Le nombre de pages imprimées n'affecte pas significativement les émissions de particules ultrafines, tout comme le type de papier (standard ou 100% recyclé). Par contre, les auteurs ont observé des différences significatives en fonction du niveau de charge en toner de la page (Figure 1-29). L'impression d'une page noire (charge 92%) émet plus de particules que l'impression d'une page blanche (charge 0%).

<figure><img src="image_40.png" /><figcaption>Figure 1-29 : Influence de la charge en toner de la feuille sur les émissions et distribution de particules (Uhde et al, 2006).</figcaption></figure>

Lee et Hsu (2007) ont mis en évidence l'émission de particules ultrafines (< 50 nm) durant la première heure de fonctionnement de photocipieuses dans 12 centres de copies à Taiwan. Les concentrations observées atteignaient $10^8$ #·cm⁻³. La formation de particules ultrafines pourrait être associée à 3 mécanismes selon les auteurs : (i) la nucléation / condensation de substances à faible pression de vapeur vaporisées à partir du toner ou du papier chauffé, (ii) l'oxydation de composés organiques volatils de l'air intérieur dans le photocopieur par irradiation UV et la présence d'espèces réactives (ozone) dans ce microenvironnement, (iii) l'ionisation des vapeurs organiques dans le photocopieur induisant un phénomène de nucléation.

## 1.9. Chauffage d'appoint à pétrole

Traynor et al. (1983) ont caractérisé les émissions polluantes de 4 chauffages d'appoint au pétrole de type radiant ou convectif dans une enceinte de 27 m³. Les taux d'émissions de particules de diamètre compris entre 5 et 400 nm étaient de l'ordre de 19-31 ng/kJ pour les modèles de type radiant et compris entre < 4 et 6 ng/kJ pour les modèles convectifs.
Les facteurs d'émissions en masse de particules émises lors du fonctionnement de 4 sortes de chauffage d'appoint au pétrole dans une enceinte de 34 m³ sont autour de 30-40 µg/g de combustible, mis à part dans un des cas (certainement mal réglé selon les auteurs) où le taux d'émission avoisine 400 µg/g de combustible (Leaderer et al., 1990). Les facteurs d'émissions en sulfates (15-20 µg/g de combustible), nitrates (0,3-0,5 µg/g) et ammonium (6-7 µg/g) ont également été déterminés dans l'aérosol (hors appareil mal réglé dont les niveaux sont 10 fois plus élevés).

Fan & Zhang (2001) ont mesuré les émissions de particules à partir d'un chauffage d'appoint à pétrole dans une pièce de 19 m³ à l'aide d'un compteur optique (8 canaux de 0,1 à 2 µm). Les résultats montrent une faible quantité de particules émises essentiellement au niveau du canal 0,1-0,2 µm. Par ailleurs, la caractérisation en masse est restée négligeable.

<figure><img src="image_41.png" /><figcaption>Figure 1-30 : Profil granulométrique d'un chauffage d'appoint à pétrole (0,1-2 µm, Fan & Zhang, 2001).</figcaption></figure>

## 1.10. Chauffage au bois - cheminée

La distribution de la fraction submicronique liée à la combustion de bois en cheminée résidentielle a été évaluée par un analyseur électrique (Electrical Aerosol Analyzer, TSI model 3030) selon la nature du bois : pin (mode en masse autour de 100 – 200 nm) et chêne (mode en masse à 100 nm). Les facteurs d'émissions de particules submicroniques variaient de 1,3 à 14 g/kg de pin brûlé selon l'intensité du feu, l'agitation des braises et l'ajout de bois neuf (Hildemann et al., 1991). Les émissions de particules < 1 µm à partir de la combustion du chêne étaient plus faibles : 0,3 – 4,8 g/kg de bois brûlé.

Hays et al (2003) ont déterminé la répartition de HAPS selon la fraction granulométrique collectée sur différents étages d'un ELPI pour 5 poêles à bois et une cheminée. Les facteurs d'émissions en PM2.5 variaient entre 2 et 10 g/kg. Les HAPs sont préférentiellement associés avec une taille de particules comprises entre 200 et 400 nm, mais se retrouvent sur une gamme allant de 50 à 1000 nm.

## 1.11. Convecteurs électriques

Des convecteurs électriques testées dans une enceinte de 32 m³ émettent des particules ultrafines de l'ordre de $1,5 \cdot 10^{10} \text{ #} \cdot \text{s}^{-1}$ (Afshari et al, 2005). Parmi les 13 activités testées par les auteurs, l'utilisation d'un convecteur électrique présente le taux d'émission le plus élevé. Les particules émises proviennent vraisemblablement de poussières déposées sur les resistances chauffantes du convecteur. Les taux d'émissions peuvent ainsi varier en fonction de la charge de poussière du convecteur.
## 1.12. Utilisation d'un aspirateur

Une étude menée par Lioy et al. (1999) a montré que les turbines des aspirateurs généraient, du fait de phénomènes d'abrasion, des particules de carbone et diverses impuretés métalliques voire certains liants chimiques. Les émissions de particules fines (>0,3 – 3 µm) issues du moteur de 11 aspirateurs en fonctionnement normal dans une enceinte métallique ont été déterminées (Tableau 2).

<table><thead><tr><th rowspan="2">Vacuum Cleaners</th><th rowspan="2">Total Number of Fine Particles/min</th><th>Total Number of Particles</th><th>Total Fine Mass (µg/min) (estimated)</th></tr><tr><th>0.3 - 0.5µm<br>min</th><th>0.3-3.0 µm Diameter</th></tr></thead><tbody><tr><td>A</td><td>3.34x10<sup>8</sup></td><td>2.83x10<sup>8</sup></td><td>68.2</td></tr><tr><td>B</td><td>1.87x10<sup>8</sup></td><td>1.61x10<sup>8</sup></td><td>74.7</td></tr><tr><td>C</td><td>0.48x10<sup>8</sup></td><td>0.34x10<sup>8</sup></td><td>18.7</td></tr><tr><td>D</td><td>0.61x10<sup>8</sup></td><td>0.50x10<sup>8</sup></td><td>6.2</td></tr><tr><td>E</td><td>0.12x10<sup>8</sup></td><td>0.079x10<sup>8</sup></td><td>6.5</td></tr><tr><td>F</td><td>0.29x10<sup>8</sup></td><td>0.26x10<sup>8</sup></td><td>3.6</td></tr><tr><td>G</td><td>2.88x10<sup>8</sup></td><td>2.18x10<sup>8</sup></td><td>176</td></tr><tr><td>H</td><td>0.48x10<sup>8</sup></td><td>0.40x10<sup>8</sup></td><td>127.1</td></tr><tr><td>I</td><td>0.38x10<sup>8</sup></td><td>0.29x10<sup>8</sup></td><td>128.8</td></tr><tr><td>J<sub>N</sub><sup>a</sup></td><td>0.91x10<sup>8</sup></td><td>0.74x10<sup>8</sup></td><td>31.3</td></tr><tr><td>J<sub>H</sub><sup>b</sup></td><td>0.00096x10<sup>8</sup></td><td>0.00061x10<sup>8</sup></td><td>0.028</td></tr></tbody></table>

<caption>Tableau 1-3 : Taux d'émissions de particules fines (> 0,3 µm) provenant du moteur de 11 aspirateurs en fonctionnement.</caption>

L'équipe de Willeke (Willeke et al., 2001; Trakumas et al., 2001) a confirmé que les turbines des aspirateurs généraient des particules et montré l'importance de la présence d'un filtre HEPA terminal (Figure 1-31).

<figure><img src="image_42.png" /><figcaption>Figure 1-31 : Profil granulométrique des émissions de particules (> 0,3 µm) par un moteur d'aspirateur (Trakumas et al., 2001).</figcaption></figure>

<footnote><sup>a</sup>HEPA filter, <sup>b</sup>No HEPA filter: Not recommended operating condition.</footnote>
Ritoux & Robine (2003) ont montré une émission non négligeable de particules fines (≥ 0,3 µm) sur 3 aspirateurs en fonctionnement sans poussières (Figure 1-32). L'air en entrée étant filtré par un filtre HEPA, ces particules sont générées par l'aspirateur en lui-même. Les émissions de particules lors de l'aspiration de poussières sont largement influencées par la nature des sacs de collecte et les dispositifs de filtration présents en aval du système pour éviter la remise en suspension.

Pour retenir efficacement les poussières, l'aspirateur doit tout d'abord être parfaitement étanche (jonction tuyau flexible-corps de l'appareil), de plus il doit être équipé d'un sac à poussières double épaisseur et d'un système de filtres.

Nombre de particules rejetées / min

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

Nombre de particules rejetées / min

<figure><img src="image_44.png" /></figure>

Figure 1-32 : Quantité de particules [0,3 – 20 µm diamètre optique] rejetées par 3 aspirateurs en fonctionnement sans poussières à gauche et avec poussières à droite (Ritoux & Robine, 2003).

Afshari et al. (2005) ont mesuré la concentration en particules (diamètre compris entre 20 nm et 1 µm) lors de l'utilisation d'un aspirateur, ils obtiennent une concentration de $2,1×10^4 \# \cdot cm^{-3}$ dans une enceinte de 32 m$^3$ (taux de renouvellement égal à $1,7 \pm 0,1 \ h^{-1}$). Le taux d'émission de particules correspondant se situe autour de $6\cdot10^8 \# \cdot s^{-1}$. D'après les auteurs, les émissions proviendraient de particules émises par le moteur de l'aspirateur, du fait de contacts ou d'étincelles entre différentes parties dans le moteur.

<figure><img src="image_45.png" /></figure>

Figure 1-33 : Concentrations en particules ultrafines (P-Trak 8025) et particules fines (compteur Malvern 0,3 -1 µm) d'un aspirateur (Afshari et al., 2005).

Balayer et passer l'aspirateur ne contribue qu'à hauteur de 0,1% de la concentration en nombre de particules dans une maison urbaine (Ogulei et al., 2006). Une distribution bimodale est observée (modes 25 et 85 nm) avec un troisième mode moins prononcé autour de 900 nm.
## 1.13. Morphologie des particules intérieures

Une recherche bibliographique sur ce sujet a été réalisée à partir de la base d'articles scientifiques **ScienceDirect** sur la période 1987-2007 et des actes des conférences internationales sur la qualité de l'air intérieur (Indoor Air et Healthy Buildings) organisées ces dernières années (entre 1999 et 2006).

La recherche bibliographique s'est focalisée dans un premier temps sur la caractérisation par microscopie électronique des particules émises pour chaque source intérieure retenue. En l'absence de résultat, la recherche a été élargie à la caractérisation des particules présentes dans les environnements intérieurs.

Les principaux mots-clés utilisés ont été les suivants :

* « scanning electron microscopy » ou « transmission electron microscopy »

combinés à :

* « indoor air sources » ou « indoor particle »

ou bien à :

* « individual particle» ou «particle morphology » ou « particle characterization ».

Parmi les différents environnements intérieurs étudiés dans ces articles, figurent en première position, les logements puis loin derrière, les immeubles du secteur tertiaire (bureau, laboratoire universitaire). Ces études se sont focalisées sur la caractérisation par microscopie électronique de la pollution particulaire de l'habitat selon :

- son implantation par rapport au milieu géographique (urbain, suburbain, rural),

- sa proximité immédiate par rapport à des sources extérieures de pollution (industrie, cimenterie),

- le type de pièces (séjour, cuisine, chambre),

- la présence ou pas de fumeurs.

Parmi les grandes catégories de particules identifiées de façon systématique, figurent :

- les **suies (ou micro-suies) (soot ou soot aggregate en anglais)** présentant une morphologie caractéristique de particules inframicroniques rondes disposées en chapelet ou agglomérées en grappe de raisin ou sous la forme d'amas cotonneux. Ces microsphéules stables sous le faisceau électronique ont un diamètre variant de 0,02 à 0,05 µm mais leurs agglomérations peuvent atteindre une dimension d'une dizaine de microns. Elles représentent la majeure partie de la fraction fine des aérosols et du fait de l'extrême abondance et de leur petite taille, il est impossible à les dénombrer individuellement. Ces suies principalement composées de carbone sont émises lors de la combustion des combustibles fossiles dérivés du pétrole (Feugier et Gateau, 1989) ou de biomasse végétale (Cachier et al., 1991). Les suies émises par cette source sont caractérisées par le présence systématique de potassium sur les spectres d'analyse chimique (Cachier et al., 1991, Gaudichet et al. 1995) alors que celles émises dans les gaz d'échappement des véhicules sont caractérisées par de fortes teneurs en silicium et en calcium (Kocbach et al., 2005). Ces suies se retrouvent dans les environnements intérieurs par transfert de la pollution extérieure vers l'intérieur mais également par la présence d'activités émettrices de ce type de particule : la fumée de tabac
environnementale ou FTE (Ormstad et al, 1997; Bérubé et al., 2004, Zhao et al., 2005), l'utilisation de grille pain ou d'une cuisinière électrique (Kamens et al., 1991). Les suies émises par la FTE comportent des métaux lourds (Ni, Co, Zn, Cd, As) qui ne sont pas identifiés au moment de l'analyse chimique individuelle des particules à cause de la limite de détection du système de microanalyse par dispersion d'énergie X utilisé en microscopie électronique (Paoletti et al., 2006). Les suies peuvent également portées des allergènes de chats, chiens et de bouleau (Ormstad, 2000).

- Les **cendres volantes (fly ash en anglais)** d'une taille généralement supérieure au micromètre et possédant deux types morphologiques différents selon leur origine. Issues de la combustion du charbon, les cendres volantes sont sphériques, à surface lisse et leur composition chimique peut varier. Certaines sont alumino-silicatées avec des traces non négligeables en potassium, titane, fer et d'autres sont métallifères (titane, fer,...) (Cheng et al., 1976; Fisher et al., 1978; Ramsden et Shibaoka, 1982; Del Monte et Sabbioni, 1984; Mamane et al., 1986; Furuya et al., 1987; Mamane et Dzubay, 1988). Les cendres volantes issues de la combustion du fioul lourd (ou cénosphères) sont généralement spongieuses et essentiellement carbonées (Feugier et Gateau, 1989). Les cendres volantes de la combustion du charbon ont été identifiés dans l'habitat (Bérubé et al., 2004, Zhao et al., 2005, Shao et al., 2007) sans qu'aucune source intérieure spécifique n'ait été identifiée.

- Les **particules minérales** d'une taille généralement supérieure au micromètre qu'il est possible de classer en plusieurs familles selon un des systèmes de classement utilisés par les minéralogistes et les grandes collections de minéraux. Basé sur leur composition chimique et leur nature cristallographique supposée et selon la classification de Dana, il est possible de distinguer par ordre d'importance :

* Les **sulfates** principalement représentés par des particules microniques soufrées représentant la majeure partie de la fraction fine des aérosols (tout comme les micro-suies). Ces particules soufrées se présentent sous forme de microparticules sphériques isolées ayant la particularité d'être instables sous le faisceau électronique essentiellement en microscopie électronique à transmission. Ces particules sont abondantes dans l'air extérieur des sites urbains (Post et Buseck, 1984, Mamane et Dzubay, 1988, Van Borm et Adams, 1989, Eltayeb et al., 1993, Derbez et Lefèvre, 2003), des sites ruraux (Heard et Wiffen, 1969, Thomas et Buseck, 1983, Mamane et Dzubay, 1986) et au dessus des mers et des océans (Sheridan et Musselman, 1985, Posfai et al., 1994, Ganor et al., 1998; Chabas et Lefevre, 1999). En se basant sur des comparaisons morphologiques effectuées en microscopie électronique entre ces particules et des aérosols synthétiques générés en laboratoire, certains de ces auteurs montrent que ces particules sont probablement du sulfate d'ammonium (principalement sous forme de mascagnite ((NH₄)₂SO₄)). Ce minéral serait issu de la neutralisation complète de l'acide sulfurique (H₂SO₄) par l'ammonium (NH₄⁺) selon Charlson et al. (1978). Dans les environnements intérieurs, plusieurs auteurs ont relevé la présence de ce type de particules (Kamens et al., 1991, Ormstad et al., 1997). En moindre proportion, d'autres types de sulfates ont également été observés dans ces lieux intérieurs mais sont différents par la forme (particules non sphériques) et la composition chimique (présence constante de calcium). Les auteurs s'accordent à penser qu'il s'agit
de gypse (CaSO₄, 2H₂O) (Ormstad et al., 1997, Bérubé et al., 2004 ; Zhao et al., 2005, Paoletti et al., 2006, Shao et al., 2007) produit par réaction chimique entre des composés soufrés et des particules de carbonate de calcium provenant de l'érosion des matériaux calcaires.

* Les **silicates** regroupent une très grande variété de minéraux dont la principale caractéristique est d'être constituée d'un squelette essentiellement formé par des tétraèdres de silicium et d'oxygène additionnés d'aluminium et d'autres éléments. Parmi les principaux silicates identifiés, figurent le quartz, des argiles, des feldspaths (Karmens et al., 1991, Ormstad et al., 1997, Zhao et al., 2005, Paoletti et al., 2006) dont l'origine est vraisemblablement géologique. Certains auteurs ont décelé la présence de talc Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂ et ont émis l'hypothèse (sans pouvoir la vérifier) que ce minéral pouvait être émis par des sources intérieures car il est utilisé dans les produits cosmétiques et les poudres notamment celles pour bébé (Conner et al., 2001, Conner et Williams, 2004).

* Les **carbonates** les plus souvent identifiés sont la calcite (CaCO₃) et la dolomite (CaMg(CO₃)₂) dont l'origine peut être terrigène et liée à l'érosion des sols, des affleurements rocheux calcaires (Zhao et al., 2005, Paoletti et al., 2006) ou à la proximité d'une source industrielle spécifique telle qu'une cimenterie (Abdul-Wahab et al., 2005).

* Les **haloïdes** dont le principal minéral identifié est la halite (NaCl) vraisemblablement formé par évaporation de gouttelettes d'eau de mer ou par chimie atmosphérique (Bérubé et al., 2004).

- Les **particules métalliques** dont la composition chimique est très variable. Les auteurs ont ainsi pu mettre en évidente des particules riches en :

* **fer** (Ormstad et al., 1997) avec d'autres éléments chimiques à l'état de trace (Paoletti et al., 2006)

* **aluminium-zirconium-chlore** probablement émises par des produits d'hygiène corporelle tels que les déodorants ou anti-transpirants (Conner et al., 2001 et Conner et Williams, 2004),

* **cadmium** qui pourraient indiquer l'utilisation de pigments de peinture ou de glaçures céramique (Conner et Williams., 2004)

* **bismuth** qui est un élément utilisé dans le formulation des cosmétiques permettant de donner une brillance nacrée (Conner et al., 2001).

- Les **particules organiques** d'une taille supérieure au micromètre qui présentent un spectrogramme d'analyse chimique obtenu à partir d'un système d'analyse classique (détectant les éléments dont le numéro atomique est supérieur à celui du fluor) avec un important fond continu (Kamens et al., 1991 ; Ormstad et al., 1997) indiquant une matrice carbonée. Ces particules se présentent sous la forme de pollens ou de spores (Bérubé et al., 2004) et peuvent contenir des traces de potassium et de soufre (Zhao et al., 2005).
# 2. Matériels et méthode

## 2.1. Choix des sources

La représentativité des activités potentiellement sources de particules a été le point central de nos reflexions. Dans le cadre du projet, il est impossible d'être exhaustif dans le choix des sources à caractériser. Par exemple, une bougie n'est pas représentative de l'ensemble des bougies existantes. Toutes les sources de particules de l'air intérieur ne pourront pas être caractérisées dans le cadre de ce projet. La littérature existante est encore très peu fournie pour les sources intérieures, qui de plus reste le plus souvent focalisée sur un ou quelques aspects de caractérisation (profil granulométrique, composition élémentaire,...). Ce qui peut s'expliquer compte tenu de la complexité des différentes techniques de mesures à mettre en œuvre.

L'approche retenue est de fournir un premier état des connaissances au niveau français le plus exhaustif possible en terme de caractérisations sur quelques activités domestiques prises arbitrairement. Ce choix s'appuie sur l'analyse bibliographique des sources potentielles et leur fréquence d'utilisation dans les habitations.

Les résultats pourront difficilement être étendus aux autres sources d'une même famille (bougies, encens, aspirateurs,...), étant donné que les différences au sein d'une même famille ne sont pas connues. La composition même de chaque source va influer sur la nature des particules (nature de la cire et de la mèche de bougies, des ingrédients alimentaires utilisés, énergie de cuisson utilisée,...). Néanmoins, différents mécanismes d'émissions de particules devraient être mis en évidence par ce biais.

Globalement, il est possible de classer les sources testées en 5 catégories :

* **Sources de combustion :**

* Bougies de fabricants différents:

* Bougie blanche en en pure paraffine

* Bougie d'ambiance parfumée

* Encens en bâtonnet de fabricants différents:

* Encens pin

* Encens fruité

* Chauffage d'appoint à combustible liquide (au pétrole)

* **Activités de cuisson (ou apparentés)**

* Cuisson d'aliments au four électrique :

* Aliment gras : rôti de porc

* Aliment peu gras : pavé de saumon

* Cuisson d'aliments sur plaque électrique en fonte

* Cuisson à l'eau : cuisson de pâtes dans une casserole

* Cuisson à la poêle : panés de poisson surgelés sans ajout de matière grasse

* Cuisson à la poêle : steak haché au beurre

* Cuisson à la poêle : steak haché à l'huile d'arachide
* Nettoyage d'un four électrique par pyrolyse

* **Utilisation de sprays aérosol :**

* Spray désodorisant : 2 marques différentes avec parfum différent

* Spray dépoussiérant

* Spray insecticide

* **Activités de bureautique :** 2 modèles d'imprimantes laser de même marque

* **Activités d'entretien :** Utilisation d'un aspirateur traineau

D'autres sources intérieures de particules auraient également mérité notre attention. Elles n'ont pas été prises en compte à la fois pour des questions pratiques mais aussi par manque de temps :

- La fumée de tabac, sans doute la source la plus étudiée. Elle n'a pas fait l'objet d'une attention particulière dans notre étude pour cette même raison. Un essai de dénombrement a néanmoins été réalisé dans nos conditions en tant que référence positive.

- Le chauffage (poêle à bois) n'a pas été retenu pour des raisons pratiques. La combustion du bois est bien connue, mais pratiquement aucune donnée n'est disponible sur ces appareils qui retrouvent un essor commercial. Ces appareils sont bien sur raccordés, mais l'émission de particules directement dans la pièce n'a jamais été étudiée.

- Les cheminées à foyer ouvert ou fermé sont fréquentes dans les maisons individuelles. La combustion du bois est bien documentée, mais comme pour les poêles à bois, les données d'exposition sont rares.

- La cuisson au gaz est reconnue comme l'une des sources de particules majoritaires en l'absence d'activité tabagique. C'est l'énergie de cuisson la plus étudiée pour l'émission de particules.

- Autres énergies de cuisson : table vitrocéramique, halogène, à induction. Il existe très peu d'éléments sur ces sources.

Le choix des sources a été réalisé en concertation avec l'ensemble des équipes impliquées dans le projet. Ce choix s'appuie sur une analyse bibliographique des sources potentielles et leur fréquence d'utilisation dans les logements. Globalement, il est possible de classer les sources testées en 5 catégories :

* Sources de combustion (bougies, encens, chauffage à pétrole)

* Cuisson (au four ou sur plaque électrique) ou nettoyage d'un four par pyrolyse

* Utilisation de sprays aérosol (désodorisant, dépoussiérant, insecticide)

* Activités de bureautique : Imprimantes laser

* Activités d'entretien : Aspirateur

Le scénario d'utilisation de chaque source (durée, évènements typiques lors de l'activité, ingrédients) a été choisi selon l'expérience d'un ou plusieurs partenaires et sa représentation de l'usage commun, de façon à se situer dans des conditions les plus représentatives d'utilisation.
Pour certaines sources (aspirateur), le scénario s'est inspiré de protocoles d'évaluation pré-
existants. La description détaillée des différentes sources testées et le déroulement du scénario
sont présentées dans la partie résultats.

Pour des raisons de disponibilité (certains appareils sont en location) les différents
instruments de mesures ne sont pas toujours utilisés simultanément, en revanche toutes les
sources ont été testées au moins deux fois avec chacun des dispositifs. Le Tableau 2-1 donne
le détail des systèmes de mesures utilisés pour chacun des essais.
<table><thead><tr><th>Source</th><th>N° essai</th><th>DM1.108</th><th>CNC3007</th><th>DMS500</th><th>ELPI</th></tr></thead><tbody><tr><td>Bougie blanche</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Bougie blanche</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Bougie blanche</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Bougie blanche</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Bougie blanche</td><td>5</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Bougie parfumée</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Bougie parfumée</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Bougie parfumée</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Bougie parfumée</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Bougie parfumée</td><td>5</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Préchauffage Plaque électrique</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Préchauffage Plaque électrique</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Steak haché + huile</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Steak haché + huile</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Steak haché + huile</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Steak haché + huile</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Steak haché + beurre</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Steak haché + beurre</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Steak haché + beurre</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Steak haché + beurre</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Poisson pané</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Poisson pané</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Poisson pané</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Poisson pané</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Cuisson poêle : Poisson pané</td><td>5</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Cuisson à l'eau : Pâtes</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Cuisson à l'eau : Pâtes</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Cuisson à l'eau : Pâtes</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Préchauffage du four</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>culisson au four - rôti de porc</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>culisson au four - rôti de porc</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>culisson au four - rôti de porc</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>culisson au four - Saumon</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>culisson au four - Saumon</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>culisson au four - Saumon</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Nettoyage du four par Pyrolyse</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Nettoyage du four par Pyrolyse</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Nettoyage du four par Pyrolyse</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Encens pin</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Encens pin</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Encens pin</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Encens pin</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr></tbody></table>
<table><caption>Tableau 2-1 : Liste des mesures réalisées selon les essais.</caption><thead><tr><th>Source</th><th>N° essai</th><th>DM1.108</th><th>CNC3007</th><th>DMS500</th><th>ELPI</th></tr></thead><tbody><tr><td>Encens fruité</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Encens fruité</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Encens fruité</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Encens fruité</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Chauffage à pétrole</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Chauffage à pétrole</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Chauffage à pétrole</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Spray Désodorisant bleu</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Spray Désodorisant bleu</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Spray Désodorisant bleu</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Spray Désodorisant bleu</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Spray Désodorisant bleu</td><td>5</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Spray Désodorisant jaune</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Spray Désodorisant jaune</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Spray Désodorisant jaune</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Spray Désodorisant jaune</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Spray dépoussiérant</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Spray dépoussiérant</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Spray dépoussiérant</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Spray dépoussiérant</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Spray Insecticide</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Spray Insecticide</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Spray Insecticide</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Spray Insecticide</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Imprimante laser A</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Imprimante laser A</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Imprimante laser A</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Imprimante laser A</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Imprimante laser A</td><td>5</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Imprimante laser B</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Imprimante laser B</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td></tr><tr><td>Imprimante laser B</td><td>3</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Imprimante laser B</td><td>4</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Imprimante laser B</td><td>5</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Imprimante laser B</td><td>6</td><td>x</td><td>x</td><td>-</td><td>x</td></tr><tr><td>Aspirateur traineau</td><td>1</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr><tr><td>Aspirateur traineau</td><td>2</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td><td>x</td></tr></tbody></table>
## 2.2. Description de l'enceinte expérimentale

La caractérisation des sources était initialement prévue dans une pièce de la maison expérimentale. La discussion entre les partenaires du projet a soulevé plusieurs questions relatives à l'objectif de la phase de caractérisation qui se décline soit en terme de comparaison de sources entre elles (conditions identiques entre les essais) ou d'enrichissement de données d'exposition (conditions réalistes pour chaque essai). La spéciation des sources reste l'objectif principal. Les mêmes conditions sont appliquées pour chaque source. L'enceinte expérimentale apparaît donc mieux adaptée à cet objectif. Elle permettra notamment de déterminer les taux d'émission de particules pour chaque source sous réserve de quelques hypothèses. Avec les taux d'émission, différents scénarios d'exposition peuvent être ensuite appliqués, permettant de renforcer la connaissance des relations dose-effets.

### 2.2.1. Description

L'enceinte d'essais a été élaborée au CSTB dans le cadre d'une étude sur les performances des aspirateurs traineaux (Ritoux & Robine, 2003). Une plateforme est montée autour de l'enceinte afin de pouvoir effectuer les différentes manipulations et notamment les prélèvements dans la partie haute du montage. L'enceinte expérimentale est de forme hexagonale dans laquelle est acheminé un flux d'air filtré ascendant (Figure 2-1, Figure 2-2). Elle est constituée d'éléments en PVC transparent de 5 mm d'épaisseur, avec traitement antistatique pour minimiser les pertes. Le volume total de l'enceinte est de 2,36 m³ avec une surface disponible intérieure de 1,9 m².

<figure><img src="image_46.png" /><figcaption>Figure 2-1 : Enceinte expérimentale utilisée pour la simulation des activités domestiques et la mesure en nombre des particules émises (adapté de Ritoux & Robine, 2003).</figcaption></figure>
<figure><img src="image_47.png" /><figcaption>Figure 2-2 : Vues de l'enceinte expérimentale côté gants de manipulation (gauche) et côté escalier d'accès à la plate-forme (droite). 1 : Caisson de filtration (soufflage), 2 : Arrivées d'air filtré, 3 : Gants de manipulation, 4 : Caisson d'extraction, 5 : Poste de suivi des températures.</figcaption></figure>

Les caractéristiques de l'enceinte expérimentale sont les suivantes :

- Forme symétrique selon l'axe vertical et sans angles vifs (forme hexagonale)

- Hauteur totale : 3,3 m

- Largeur (diamètre) : 1,56 m

- Surface de la base : 1,9 m²

- Volume intérieur : 2,36 m³ (calculé de la grille de diffusion sur laquelle repose les sources étudiées jusqu'au sommet du cône d'accélération).

- Rapport surface totale / volume : 4,16 m²·m⁻³

- Enceinte étanche de classe 2 selon la norme NF M62-211, AFNOR (1984).

Le circuit aéraulique fonctionne en dynamique. Le flux d'air ascendant est induit par 2 turbines situées en entrée (soufflage) et en sortie (extraction) de l'enceinte, chacune étant régulée par un variateur de tension. Les variateurs de tension permettent d'adapter les débits et donc les vitesses d'air dans l'enceinte. L'air ambiant est aspiré au travers d'un double système de filtration installé dans un caisson (Figure 2-3). Un premier filtre gravimétrique F9 (pré-filtre) est destiné à protéger la turbine centrifuge aspirant l'air de la halle expérimentale où se situe l'enceinte. Le second filtre en aval de la turbine est un filtre absolu HEPA interchangeable (CAMFIL Farr - MEGALAM MDA 3P3 H14) avec une efficacité supérieure à 99,995% pour des particules de 0,18 µm (efficacité MPPS selon la norme NF EN 1822-1, AFNOR, 1998). L'air neuf arrive ensuite au niveau d'un plénum d'expansion (la partie basse de l'enceinte) permettant une répartition homogène des pressions et s'adaptant parfaitement et de façon étanche à un boîtier de diffusion, constitué d'une cascade de grilles de diffusion, créant ainsi une distribution stable des vitesses. Le plénum est le volume permettant une répartition homogène des pressions dans la partie amont de la chambre. Le boîtier de
diffusion est constitué d'une cascade de grilles de diffusion avec des diamètres et des
positionnements (espacements) différents permettant de créer un flux d'air, de vitesse stable,
non perturbé.

<figure><img src="image_48.png" /><figcaption>Figure 2-3 : Caisson de filtration (soufflage) et boîtier de commande des turbines de soufflage et d'extraction.</figcaption></figure>

L'enceinte dispose de gants permettant la manipulation des sources depuis l'extérieur sans perturber le milieu (Figure 2-4). Par ailleurs, une porte étanche permet l'accès à l'intérieur de l'enceinte et une disposition pratique des sources à caractériser, en général en position centrale.

<figure><img src="image_49.png" /><figcaption>Figure 2-4 : Gants de manipulation permettant de simuler les activités sans perturber le milieu.</figcaption></figure>

Le prélèvement des particules est réalisé à l'aide de sondes verticales placées en partie haute de l'enceinte dans un cône d'accélération permettant le réglage du rapport d'isocinétisme (Figure 2-5). Un ventilateur indépendant est installé en entrée du cône d'accélération (partie haute de l'enceinte) afin d'homogénéiser la concentration dans la section (Figure 2-6). Le positionnement excentré et l'orientation du ventilateur ne modifie pas la vitesse du flux d'air au niveau du point de prélèvement. Le ventilateur en fonctionnement ne modifie quasiment pas le bruit de fond en particules de l'enceinte. Les variations ne sont mesurables qu'avec le compteur optique DM1.108 et restent extrêmement faibles (Tableau 2-2). Elles sont inférieures à la limite de détection de tous les autres appareils.
<figure><img src="image_50.png" /><figcaption>Figure 2-5 : Cône d'accélération permettant d'ajuster la position du point de prélèvement selon la vitesse du flux ascendant d'air pour se rapprocher des conditions d'isocinétisme.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_51.png" /><figcaption>Figure 2-6 : Ventilateur positionné dans l'enceinte destiné à homogénéiser le champ de particules en position haute, au niveau du cône.</figcaption></figure>

<table><caption>Tableau 2-2 : Concentrations (#.cm⁻³) mesurées dans l'enceinte avec ou sans ventilateur en fonctionnement (données du compteur optique DM1.108).</caption><thead><tr><th rowspan="2">Diamètre D<sub>i</sub><br>(µm)</th><th colspan="2">Concentration moyenne (#.cm<sup>-3</sup>)</th></tr><tr><th>Enceinte<br>sans ventilateur</th><th>Enceinte<br>avec ventilateur</th></tr></thead><tbody><tr><td>0.35</td><td>--</td><td>0.075 ± 0.089</td></tr><tr><td>0.45</td><td>--</td><td>0.030 ± 0.044</td></tr><tr><td>0.58</td><td>--</td><td>0.028 ± 0.040</td></tr><tr><td>0.73</td><td>--</td><td>0.022 ± 0.035</td></tr><tr><td>0.90</td><td>--</td><td>0.009 ± 0.025</td></tr><tr><td>1.30</td><td>--</td><td>0.001 ± 0.008</td></tr><tr><td>1.80</td><td>--</td><td>0.0004 ± 0.0030</td></tr><tr><td>2.50</td><td>--</td><td>0.0007 ± 0.0045</td></tr><tr><td>3.50</td><td>--</td><td>--</td></tr><tr><td>4.50</td><td>--</td><td>--</td></tr><tr><td>6.25</td><td>--</td><td>--</td></tr><tr><td>8.75</td><td>--</td><td>--</td></tr><tr><td>12.5</td><td>--</td><td>--</td></tr><tr><td>17.5</td><td>--</td><td>--</td></tr></tbody></table>
2.2.2. Caractérisation

L'enceinte a été caractérisée en termes de vitesses d'air et débits. La caractérisation des sources a été réalisée en dynamique sous un débit d'air filtré de 107 ± 2 m³/h selon les essais. L'ajustement du débit de soufflage et du débit d'extraction permet de maintenir l'enceinte dans des conditions de pression atmosphérique. Le débit total de prélèvement des instruments variait selon les essais entre 0,6 et 1,2 m³/h en fonction de la présence ou non de tous les appareils. Il a été pris en compte dans le calcul du renouvellement d'air. Le taux de renouvellement d'air résultant est alors de 45,5 ± 1 h⁻¹. Le taux de renouvellement d'air est relativement élevé pour permettre de limiter les interactions des particules avec les parois de l'enceinte. La vitesse d'air ascensionnelle dans l'enceinte est de l'ordre de 10 cm·s⁻¹ suffisante pour palier à la vitesse de sédimentation des plus grosses particules (1 cm·s⁻¹ pour une particule de 20 µm de densité 1). La vitesse ascensionnelle au point de prélèvement est de 2 m·s⁻¹. Le débit d'extraction d'air est mesuré en sortie de l'enceinte pour chaque essai à l'aide d'un capteur de débit muni d'un réseau de fils chaud (Swemaflow 233, Swema, Suède, incertitude de 6%).

<figure><img src="image_52.png" /><figcaption>Figure 2-7 : Caisson d'extraction et positionnement des instruments CNC3007 et GRIMM DM1.108.</figcaption></figure>
<figure><img src="image_53.png" /><figcaption>Figure 2-8 : Vitesse d'air atteinte au sommet du cône (h = 170 cm) en fonction du débit d'extraction (3 séries de mesures).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_54.png" /><figcaption>Figure 2-9 : Profil de vitesse en position centrale dans l'enceinte (x=0, y=0) selon le débit d'extraction.</figcaption></figure>
### 2.2.3. Bruit de fond en particules:

Le bruit de fond de l'enceinte est enregistré par chaque appareil avant la mise en fonctionnement de la source à étudier. Il est systématiquement soustrait de nos résultats car même s'il reste faible, son impact sur les particules les plus grosses peut ne pas être négligeable.

Le spectromètre à mobilité électrique mesure un bruit de fond en particules (Figure 2-10) dans l'enceinte du même ordre que le bruit électrique propre à l'appareil (voir Figure 2-13) et qui se traduit par un bruit moyen en concentration de particules de l'ordre de $125 \ # \cdot cm^{-3}$ (à 5 nm) et de $3 \ # \cdot cm^{-3}$ à 1000 nm. Le bruit de fond de l'enceinte est par conséquent négligeable au regard de la limite de détection du DMS500.

<figure><img src="image_55.png" /><figcaption>Figure 2-10 : Bruit de fond moyen (± 1 écart-type) dans l'enceinte mesurée par le DMS500 (n = 47).</figcaption></figure>

Le bruit de fond moyen de l'enceinte mesuré par l'impacteur électrique ELPI est présenté à la Figure 2-11. Les valeurs sont faibles et du même ordre que la concentration minimale détectable par étage (voir Tableau 2-4) : $90 \ # \cdot cm^{-3}$ (40 nm) à 0,08 $# \cdot cm^{-3}$ (8,2 µm). Le bruit de fond de l'enceinte est par conséquent négligeable au regard de la limite de détection de l'ELPI.

Les mesures réalisées avec le CNC dans l'enceinte expérimentale vide sont le plus souvent à 0. Mais dans de rares cas, la concentration initiale peut varier entre 0 et $5 \ # \cdot cm^{-3}$. La soustraction du bruit permet de tenir compte de ces écarts.

Le compteur optique est l'instrument le plus sensible et lui seul indique la présence d'un bruit de fond très faible surtout lié à l'utilisation du ventilateur (voir Tableau 2-2).