Dissertations / Theses: 'Polluants atmosphériques – Mesure – Afrique'

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Adon, Attoh Marcellin. "Étude des concentrations de gaz atmosphériques et estimation des flux de dépôt sec à l'échelle des principaux écosystèmes africains." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1356/.

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Abstract:

"Ce travail de recherche, réalisé dans le cadre du programme IDAF, est une contribution à l'étude des dépôts des constituants majeurs atmosphériques à la surface de la terre, en Afrique tropicale. Il concerne l'étude des concentrations atmosphériques des gaz azotés (ammoniac, dioxyde d'azote, acide nitrique), du dioxyde de soufre (SO2) et de l'ozone (O3) et leur dépôt sec en Afrique de l'Ouest et Centrale. Les gaz ont été mesurés sur une base mensuelle par la technique des capteurs passifs sur une période de dix ans (1998-2007) dans sept sites IDAF représentatifs d'un transect d'écosystèmes : savanes sèches - savanes humides - forêts. La validation et l'analyse de la base de données décennales des " gaz IDAF " a permis d'établir les niveaux de concentrations caractéristiques de chaque écosystème et d'étudier leurs évolutions moyennes mensuelles, saisonnières, annuelles et interannuelles sur le transect d'écosystèmes. Les flux de dépôt sec ont été estimés par la méthode inférentielle à partir des vitesses de dépôt sec calculées en utilisant le modèle " big-leaf " de Zhang et al. (2003b). Dans le modèle de dépôt, les conditions de surface et météorologiques spécifiques aux sites IDAF ont été adaptées puis validées pour être représentatives de ces sites et ont ainsi permis de simuler les vitesses de dépôt sec représentatives des grands écosystèmes. Les variations moyennes mensuelles, saisonnières et annuelles des flux de dépôt sec des gaz (NO2, HNO3, NH3, O3, et SO2) sont analysées dans l'objectif de réaliser un bilan de dépôt atmosphérique total (sec + humide) d'azote à l'échelle des écosystèmes africains. Le dépôt total d'azote est estimé respectivement à 6-9 kgN. Ha-1. An-1, 7-10 kgN. Ha-1. An-1 et 13 kgN. Ha-1. An-1 en savanes sèches, en savane humides et en forêts, avec une contribution relative du dépôt sec sous forme gazeuse au dépôt total d'azote comprise entre 46 et 71% sur l'ensemble des écosystèmes. Un bilan émission-dépôt des composés azotés oxydés et réduits à l'échelle de chaque écosystème a été réalisé et a montré un flux d'émission totale de même ordre de grandeur que le dépôt moyen annuel d'azote pour les écosystèmes de savanes mais plus faible dans l'écosystème forestier. Enfin une analyse comparative entre les mesures IDAF de dépôt d'azote et, d'une part, le dépôt d'azote simulé par une analyse multi-modèle à l'échelle globale et d'autre part, avec les charges critiques d'eutrophisation existantes dans la littérature a permis une première évaluation de l'impact potentiel du dépôt total d'azote sur les écosystèmes tropicaux africains. "
This research, conducted as part of IDAF (IGAC/DEBITS/AFrica*) program, is a contribution to the study of atmospheric constituent deposition on the surface of the earth, in tropical Africa. It concerns the study of atmospheric concentrations of nitrogen gases (ammonia, nitrogen dioxide, nitric acid), sulfur dioxide and ozone, and their dry deposition in West and Central Africa. The gases were measured on a monthly basis by the technique of passive samplers over a ten year period (1998-2007) at seven remote sites within the framework of the IDAF network. The sites are located to represent a transect of African ecosystems, i. E. , dry savanna-wet savanna - forest. The validation and the analysis of the decadal IDAF database of " IDAF gases " allowed to establish (1) the levels of surface gaseous concentration characteristic of each major ecosystem and (2) to study their monthly, seasonal, annual and interannual mean variations on the transect of ecosystems. Dry deposition fluxes were estimated by the inferential method based on dry deposition velocities (Vd) calculated using the "big leaf" model of Zhang et al. (2003b). In the model of deposition, surface and meteorological conditions specific to IDAF sites have been adapted and validated in order to simulate Vd representative of major African ecosystems. The monthly, seasonal and annual mean variations of gaseous dry deposition fluxes (NO2, HNO3, NH3, O3, and SO2) are analyzed. A budget of total nitrogen atmospheric deposition (dry + wet) is proposed at the African ecosystem scale. The total nitrogen deposition estimated is around 6-9 kgN. Ha-1. Yr-1, 7-10 kgN. Ha-1. Yr-1 and 13 kgN. Ha-1. Yr-1 respectively in dry savannas, wet savannas and forests, with a relative contribution of dry deposition in the gaseous form to the total nitrogen deposition between 46 and 71% for all ecosystems. We have also established an emission-deposition budget of oxidized and reduced nitrogen compounds for each IDAF station. This budget shows that the total emission flux have the same order of magnitude of annual mean nitrogen deposition for the savannas ecosystems but is lower in the forested ecosystem. Finally, a comparative analysis between IDAF measurements of nitrogen deposition and (1) a global multi-model exercise and (2) critical loads of eutrophication is presented over the African tropical ecosystems

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Dupuit, Estelle. "L'analyse de polluants gazeux par spectrophotométrie UV moyennement résolutive." Aix-Marseille 1, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX11021.

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Abstract:

Le développement des analyseurs optiques pour l'analyse de gaz concerne essentiellement l'infrarouge par transformée de Fourier ou la spectrophotométrie UV, soit à haute résolution soit employée dans un système ouvert, pour l'analyse des traces. Aux moyennes et fortes concentrations, où les analyseurs sont surtout destinés à la mesure de suivi de procédé, à l'émission ou aux aides à la décision, il semblerait que la spectrophotométrie ultraviolette moyennement résolutive ait été oubliée. La méthodologie développée pour l'analyse d'effluents aqueux utilise cette approche à moyenne résolution. Ayant fait ses preuves dans le domaine de l'eau, elle est alors transposée dans le domaine de l'air où sa faisabilité est vérifiée. Après avoir optimisé les paramètres expérimentaux, la spectrophotométrie UV monolongueur d'onde est étudiée sur de composés minéraux (NH3, H2S et SO2) et organiques (famille du benzène et amines aliphatiques) où les caractéristiques analytiques et spectrophotométriques sont déterminées. L'évaluation et la validation ont montré que la spectrophotométrie monolongueur d'onde est fiable pour l'analyse dùn composé seul. L'approche multilongueurs d'onde, pour l'analyse des mélanges (BTEX et amines aliphatiques), passe nécessairement par deux étapes préliminaires : la sélection des spectres pour la construction de la base et l'étude de l'indépendance. Cette dernière met en évidence l'existence d'interactions qui entraînent une mauvaise appréciation de la concentration individuelle lors de l'évaluation de la méthode. Par contre, ces contributions se compensant, la restitition des concentrations globales est correcte. La spectrophotométrie UV à moyenne résolution peut alors être considérée comme un indicateur de la présence des composés dans un mélange et comme un outil de diagnostic rapide par sa capacité à évaluer la concentration globale d'une famille de composés.

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KAMIONKA, Marc. "Développement de systèmes multicapteurs et multivariables pour la mesure en continu de polluants atmosphériques." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010218.

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Abstract:

Ce travail a pour but de mesurer les concentrations en polluants atmosphériques à l'aide de capteurs à base d'un semi-conducteur métallique, le dioxyde d'étain. Ceux-ci ont été testés avec deux gaz réducteurs qui sont le monoxyde de carbone (0-20 ppm) et un mélange d'hydrocarbures (0-10 ppm) et deux gaz oxydants qui sont l'ozone (0-500 ppb) et le dioxyde d'azote (0-500 ppb). Un des inconvénients majeurs de ce type de capteur est leur manque de sélectivité. Ainsi l'association de plusieurs capteurs différents dans des systèmes multicapteurs peut être une solution à ce problème.
Nous avons mis au point un banc de mesure automatisé capable de générer les concentrations appropriées de gaz avec un taux d'humidité contrôlé. Il permet d'effectuer l'acquisition en continu de quatre dispositifs (mono ou multicapteurs) en cycles de température.
Nous avons suivi l'évolution des performances de différents capteurs élaborés par sérigraphie au cours du temps. Au terme de ces expériences, nous avons montré l'intérêt de l'utilisation de certains de ces capteurs pour deux composantes majeures de pollution : l'ozone et les hydrocarbures. Lors de ce travail, les effets capacitifs et les effets d'électrode ne se sont pas révélés être des paramètres utiles pour notre application. Néanmoins, les montées en température sont porteuses d'informations supplémentaires.
Ainsi, deux systèmes multicapteurs ont été réalisés. L'un associe trois capteurs indépendants et l'autre consiste en trois couches déposées sur un même substrat chauffant. Ces trois couches sont initialement identiques (dioxyde d'étain) mais deux sont recouvertes d'une couche mince, de platine pour l'un et de silice pour l'autre. De plus, un système constitué de trois capteurs commerciaux fonctionnant en isotherme a aussi été testé. Pour chacun des systèmes étudiés, nous avons construit des modèles de comportement à l'aide d'un algorithme dit de « Réseaux de Neurones ». Alors que les modèles réalisés à l'aide de mélanges gazeux synthétiques se sont révélés inutilisables pour des mesures en pollution réelle, il a été montré qu'un modèle étalonné directement avec de l'air prélevé en milieu urbain se révèle efficace pour la mesure des concentrations en ozone et en hydrocarbures. La portabilité de ces modèles entre différents multicapteurs de même type a été prouvée, mais leur durée de vie s'est avérée limitée à une dizaine de jours.

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Kamionka, Marc. "Développement de systèmes multicapteurs et multivariables pour la mesure en continu de polluants atmosphériques." Saint-Etienne, EMSE, 2005. http://www.theses.fr/2005EMSE0010.

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Abstract:

Ce travail a pour but de mesurer les concentrations en polluants atmosphériques à l'aide de dispositifs dits "bas coût". L'association de plusieurs capteurs dans des systèmes multicapteurs pourrait palier à leur manque de sélectivité. Nous avons testé des capteurs à base de dioxyde d'étain avec du monoxyde de carbone (0-20 ppm), un mélange d'hydrocarbures (0-10 ppm), l'ozone (0-500 ppb), le dioxyde d'azote (0-500 ppb) et leurs mélanges. L'intérêt de certains capteurs pour la mesure de deux composantes majeures de pollution, l'ozone et les hydrocarbures, avec un choix approprié de paramètres de mesure a été démontré. Consécutivement au travail précédent, plusieurs systèmes multicapteurs ont été réalisés. Pour chacun d'eux, nous avons construit des modèles de comportement à l'aide de la méthode des Réseaux de Neurones. Il a été montré qu'un modèle étalonné directement avec de l'air urbain se révèle très efficace dans la détermination quantitative de l'ozone et des hydrocarbures
The aim of this work is to measure atmospheric pollutants concentrations thanks to low cost devices. For that, we use that is a metallic semiconductor. We tested sensors based on tin dioxide with carbon monoxide (0-20 ppm), a mixture of hydrocarbons (0-10 ppm, ozone (0-500 ppb) nitrogen dioxide (0-500 ppb) and their mixtures. Association of several of these sensors in multisensor array could be a solution to selectivity problem of this type of sensor. We showed the interest in using these sensors for two major pollution components : ozone and hydrocarbons. With an appropriate choice of sensors and measuring parameters. Consecutively with preceding work, several multisensors arrays were carried out. For each studied system, we built behaviour models using method of the Neural Networks. It was shown that a model calibrated directly with urban air appears very effective in the quantitative ozone ad hydrocarbon determination

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Brocard, Delphine. "Emissions atmosphériques des combustions domestiques : étude des processus et détermination des sources à l'échelle régionale et globale en Afrique." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30296.

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Abstract:

Les feux de savanes et les combustions domestiques sont les principales sources de polluants atmospheriques en afrique. Afin de connaitre leur impact sur la chimie de l'atmosphere a l'echelle globale et regionale, il est necessaire d'estimer leurs emissions a ces differentes echelles. Pour cela, il faut determiner les quantites de biomasse brulees en fonction du temps et de l'espace et les caracteristiques de l'emission du compose atmospherique etudie, c'est a dire, la quantite de compose emis par unite de biomasse brule ou facteur d'emission. Ce travail propose la premiere quantification a l'echelle regionale et globale des emissions atmospheriques par les feux domestiques en afrique. Deux experiences en cote d'ivoire ont permis d'obtenir les facteurs d'emissions du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone, du methane, des hydrocarbures non methaniques, des acides organiques, des oxydes d'azote, du protoxyde d'azote, de l'ammoniac et du carbone particulaire emis par les feux traditionnels de bois, de charbon, et lors de la carbonisation du bois en meule artisanale pour la fabrication de charbon. Parallelement a ce travail, une etude theorique de la combustion permet de relier les diffrents procedes de combustion et les resultats experimentaux. Le principal processus mis en jeu lors de la carbonisation est une combustion lente, la combustion du charbon se fait en phase d'incandescence et les combustions du bois se font majoritairement en phase de flamme. En associant ces resultats et des donnees de consommation de bois et de charbon par pays, nous avons estime la quantite d'emission atmospherique due aux feux domestiques en afrique. Cette etude globale ne suffisant pas pour estimer l'impact de ces combustions sur la chimie reactive locale, nous proposons ensuite, une quantification des emissions a l'echelle spatiale et temporelle en presentant des cartes a 1 x 1 degre de resolution des emissions des principaux composes emis ainsi que les periodes maximums d'emissions. La comparaison de ces emissions negligeables a l'echelle regionale et globale de gaz traces et d'aerosols pouvant influencer la chimie de l'atmosphere

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Lamallem, Mohamed. "Mesure de polluants atmosphériques dans la région de Fès (Maroc) : étude de matériaux à base d'or, de cérium et de titane pour une remédiation catalytique des COV." Littoral, 2008. http://www.theses.fr/2008DUNK0222.

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Abstract:

Comme tous les pays en voie de développement, le Maroc subit également les effets indésirables de la pollution atmosphérique causée essentiellement par les activités industrielles et de transport. Ainsi, afin de pouvoir identifier et de quantifier les polluants présents dans l’air urbain de la ville de Fès, des prélèvements gazeux et des analyses ponctuelles de l’air ambiant ont été effectués. Ceci a pu être réalisé en utilisant des cartouches indicatrices spécifiques à chaque type de polluants recherchés et des cartouches d’adsorbants de types « TENAX » et « DNPH » dont le contenu a ensuite été analysé par des techniques chromatographiques. Ces analyses ont permis d’établir une première approche de la nature des polluants et d’estimer leur teneur dans l’air ambiant de la zone urbaine de Fès. Cette étude a notamment permis de mettre en évidence des émissions de COV issus principalement des activités de transport. Dans l’optique de réduire ces émissions de polluants dans l’atmosphère, une solution catalytique à base de matériaux contenant de l’or serait envisageable et tout à fait innovante. Ainsi, dans le but de combiner les propriétés physico-chimiques et catalytiques de l’or, du cérium et du titane, des catalyseurs à base de ces trois éléments ont été synthétisés par différentes méthodes. Tous ces solides ainsi préparés ont été caractérisés par différentes techniques (BET, ATG-ATD, DRX, RPE, DR/UV-Vis, H2-TPR et IRTF) afin d’identifier la nature des espèces présentes. Enfin, l’efficacité de ces matériaux catalytiques a été étudiée dans la réaction d’oxydation totale du propène. A l’issu de cette étude, il a été montré qu’une bonne interaction entre le support oxyde (Ce-Ti-O) et les nanoparticules d’or sous forme métallique était nécessaire afin d’obtenir des catalyseurs performants dans la réaction d’oxydation totale du propène
As all the developing countries, Morocco also undergoes the unwanted effects of the atmospheric pollution caused essentially by the industrial activities and the transport. So, to be able to identify and quantify pollutants present in the urban air of Fez city, air sampling and punctual analyses of the ambient air were made. This was realized by using specific cartridges for every type disired pollutant and cartridges of “TENAX” and “DNPH” type. Whose contents where then analyzed by chromatographic techniques. These analyses allowed us to establish a first approach of the nature of pollutants and to estimate their content in the ambient air of the urban zone of Fez. This study allowed in particular to bring to light level of VOCs emitted mainly by transport. In the aim to reduce the emission of these pollutants in the atmosphere, a catalytic solution using materials containing gold would be possible and completely innovative. So, with the aim of combining the physico-chemical and catalytic properties of the gold, cerium and titanium, catalysts on base of these three elements were synthetized by various methods. All these solids so prepared were characterized by various techniques (BET, GTA-DTA, XRD, PER, DR / UV-Vis, H2-TPR et FTIR) to identify the nature active spices. Finally, the efficiency of these catalytic materials was studied in the propene total oxidation reaction. In the term of this study, it was shown that a good interaction between the support (Ce-Ti-O) and gold nanoparticlles under metallic shape was necessary to obtain successful catalysts in the reaction of total oxidation of the propene

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Carette, Michel. "Etude expérimentale d'une source ionique par capture d'électrons d'atomes excités dans des états de Rydberg : application à la spectrométrie de masse de polluants atmosphériques." Aix-Marseille 1, 1999. http://www.theses.fr/1999AIX11065.

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Abstract:

Dans ce memoire de these, nous presentons un protocole original de metrologie de polluants atmospheriques par spectrometrie de masse. D'une part, certains aspects de l'analyse en masse sont abordes par des etudes de simulation numerique et d'autre part, la creation des ions par capture d'electron de rydberg est etudiee experimentalement. Apres une revue des principales sources ioniques existantes, et plus particulierement des techniques d'ionisation de molecules complexes a faible taux de fragmentation, nous decrivons les deux instruments de spectrometrie de masse utilises dans ce travail : l'un integrant un piege de paul, l'autre un quadripole lineaire. Les etudes de simulation concernent l'extension du mode operatoire de spectrometrie de masse par transformee de fourier, decouvert au laboratoire et utilise avec le premier de ces instruments. Elles ont montre de nouvelles possibilites instrumentales liees a la detection des frequences seculaires radiales d'ions confines. La part la plus importante de ce travail a porte sur le couplage d'une source ionique par capture d'electron de rydberg avec un analyseur en masse. D'abord, nous donnons des resultats d'attachement obtenus avec le dispositif du laboratoire deja existant. Puis nous detaillons la realisation et la validation d'un tel couplage avec un analyseur quadripolaire commercial. Dans les deux cas, cette technique a montre la non-fragmentation des anions moleculaires crees. Et elle a ete testee avec succes sur diverses familles de polluants : pcb, pah, dioxines. Ce travail contribue a l'avancee de la realisation du spectrometre de masse developpe au laboratoire pour la mesure de polluants atmospheriques.

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Argouges, Odile d'. "Mise en place d'une mesure rapide de la composition chimique de l'aérosol en zone urbaine : étude en mégapoles." Paris 7, 2009. http://www.theses.fr/2009PA077206.

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Abstract:

L'augmentation continue de la population urbaine s'accompagne d'une augmentation de la taille des villes et de l'apparition de mégapoles, particulièrement en Asie du sud-est. Ces agglomérations sont des sources intenses de pollution et en particulier de particules atmosphériques. Pour en étudier les différents impacts (sur le climat, l'environnement ou la santé) il est important de documenter les sources et les transformations rapides des polluants, ce que permettent les mesures en temps quasi-réel de leur composition chimique. C'est dans ce cadre que ce travail de thèse se propose de développer et qualifier un parc instrumental de terrain capable de documenter la chimie de l'aérosol sur des pas de temps court (au moins horaires). Cet ensemble permet la mesure des ions majeurs par technique PILS (Particle-Into-Liquid-Sampler), de la fractior carbonée (EC-OC) par technique thermo-optique (EC-OC Sunset Field Analyzer) et celle de la fraction organique hydrosoluble également par technique PILS. La masse totale de l'aérosol est obtenue sans arteface avec un TEOM-FDMS. L'optimisation et la qualification des instruments sont abordées, et le potentiel du parc (à différents stades de son développement) est évalué à partir de résultats obtenus pour les mégapoles contrastées Paris (Mai-Juin 2007) et Pékin (Août 2007). Cet ensemble instrumental permet de reconstruire la masse (PM2. 5) et les propriétés optiques des aérosols sur des pas de temps horaires, d'aider à l'identification et à la déconvolution des sources d'aérosols (sources locales/régionales ou primaires/secondaires) ainsi que d'affiner la connaissance de l'aérosol organique à travers sa fraction insoluble/soluble
The continuous population growth in urban area is accompanied by an increasing number of megacities especially in South East Asia. These urban regions form intense pollution spots with a particular concern for atmospheric particles. To evaluate their impact on climate, environment or human health, studies to document main sources and fast transformations of pollutants are mandatory. This may be obtained by quasi real time measurements of chemical composition. In this context, the present work shows the development and the qualification of a field instrumental package that has been built to retrieve aerosol chemistry on short duration scales. The package is composed of a PILS-IC (Particle-Into-Liquid-Sampler) for ion measurement, a thermo- optical analyser for EC and OC (EC-OC Sunset Field Analyzer), a PILS-TOC for water soluble OC measurements and a TEOM-FDMS for artefact free mass measurement. Optimisation and qualification of the instrument package are presented, followed by an evaluation of its potential using results of two field campaigns Paris (June 2007) and Beijing (August 2007) conducted at two different stages of its development. This package now allows PM-2. 5 mass and optical reconstructions on one-hour basis and provides data able to help for source identification (local vs regional, primary vs secondary) and a better understanding of organic aerosol properties (water solubility)

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Charron, Aurélie. "Caractérisation des retombées atmosphériques acides en zones rurales : étude des relations sources-récepteur et des moyens de mesure adaptés." Compiègne, 1999. http://www.theses.fr/1999COMP1244.

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Abstract:

Les travaux présentés portent sur les retombées acides en zone rurale. Ils s'inscrivent dans le cadre du programme français de MEsure des Retombées Atmosphériques (MERA). Deux axes de recherche ont été abordés : l'étude de systèmes d'échantillonnage du SO2 et du S042 particulaire, l'analyse des relations sources-récepteur. L'étude comparative de quatre systèmes d'échantillonnage du SO2et du S042 particulaire, un système da prélèvement par barbotage (AbSO2), deux systèmes denuder/filter pack, un filter pack, a comporté I ‘évaluation de leurs limites de détection, efficacités de piégeage du SO2 et la réalisation d'une campagne d'inter comparaison. Un assez- bon accord a été trouvé entre les deux svstèmes denuder/filter pack. L'AbS02, actuellement utilisé dans le réseau NIERA, présente une limite de détection élevée et sous-estime les concentrations de S02 et de S042 particulaire. Les relations sources-récepteur pour les composés acidifiants ont été examinées en zone rurale pour le site du Morvan. Trois modèles récepteur-orientés, les modèles de Ashbaugh et al. , de Seibert et al et de Stol, ont éte comparés à travers leur application aux ions S042, N03-, NH4' mesurés dans les pluies. Ils ont produit des cartes de sources modélisées similaires. Le modèle développé par Seibert et al. A été retenu et appliqué aux ions H des précipitations, au S02 et au S042 particulaire. Le rôle du transport atmosphérique à longues distances a été mis en évidence. Des zones fortement émettrices (frontière entre la Pologne, la République Tchèque et l'Allemagne et zone allant du Nord de la France au nord de l'Allemagne) ont été identifiées comme responsables des événements pollués. Des relations sources-récepteur quantitatives ont été établies. L'application du modèle aux données des saisons - chaudes » (mars-août) et froides » (septembre-février) séparément a permis de révéler les rôles déterminants de la chimie atmosphérique et de la météorologie sur les relations sources-récepteur
Works presented in this thesis deal with acid deposition in rural areas and are a part of the MERA (MEsure des Retombées Atmospheriques) program. Two aims have been developed, study of samplers for S02 and particulate S042 and source-receptor relationship analyses. A field intercomparison has been conducted including four S02 and particulate S042- samplers: a bubbling method (AbSO2), two denuder/filter pack systems, a filter pack. Their detection limits and absorption efficiency for SO 2 have also been evaluated. Good agreement within 10 % was found between the two denuder/ filter pack systems. The AbSO2 have underestimated S02 and particulate S042- in comparison with the other methods. Source-receptor relationship influencing acidifying compounds have been studied at a rural site, Morvan. Three receptor-oriented models, the Ashbaugh et al. One, the Seibert et al. One and the Stohl one, have been compared through S042 N03-, NH4' ions measured in raie. Each has been revealed as efficient tool. The Seibert et al. Model was selected and applied to W ions measured in precipitation, SO2 and particulate S042-. The influence of the long range transport in atmosphere has been shown. Areas of high anthropogenic emissions (Polish-Czech-. German border area and the region from north of France to north of Germany) have been identified responsible for high concentration events. Quantitative relationship have been established. Database have been studied for the « warm » (March to August) and « cold » (September to February) seasons separatly. Atrnospheric chemistry and meteorology have been revealed influencing source-receptor relationship

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Rivellini, Laura-Hélèna. "Propriétés physico-chimiques, optiques et identification des sources des aérosols en Afrique de l’Ouest." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10177/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse a consisté à étudier la nature chimique, les origines, ainsi que les propriétés des aérosols en Afrique de l’Ouest. Nous avons en particulier recherché les liens entre la composition chimique des particules fines en surface et les propriétés optiques des aérosols. Notre étude s’est appuyée sur les mesures effectuées au cours de la campagne de terrain SHADOW sur le site de M’Bour (Sénégal) durant deux périodes d’observations intensives : mars à juin 2015 (POI-1) et novembre 2015 à janvier 2016 (POI-2). Un dispositif instrumental permettant une caractérisation chimique en ligne et à haute résolution temporelle des aérosols submicroniques (TEOM-FDMS, ACSM, aéthalomètre) a été mis en place, en parallèle d’instruments de mesure des propriétés optiques des aérosols en surface (aéthalomètre, néphélomètre) et sur la colonne atmosphérique par télédétection (photomètre, Lidar). Les données météorologiques couplées à différents outils statistiques ont permis de classer les espèces ayant une contribution locale et/ou régionale, et d’identifier les zones sources à l’origine des fortes concentrations. La modélisation sources-récepteur (PMF) a permis une analyse approfondie de la fraction organique des PM1, mettant en évidence une photochimie très active et l’influence d’activités anthropiques spécifiques (incinération de déchets, fumage de poisson). Nous avons pu caractériser, selon la saison, les types d’aérosols contribuant majoritairement à l’extinction des particules fines mesurée en surface à M’Bour, ainsi que mettre en évidence les liens/différences entre mesures de télédétection et propriétés chimiques/optiques des particules fines au cours des deux POI
The aim of this thesis consists in studying the chemical nature, the origins as well as the optical properties of aerosols in West Africa. We focused on establishing the links between the chemical composition of fine particles at surface and aerosols optical properties. Our study is based on measurements acquired during the SHADOW field campaign, implemented on the M’Bour (Senegal) site during two intensive observation periods: March to June 2015 (IOP-1) and November 2015 to January 2016 (IOP-2). For this purpose, an instrumentation allowing online chemical characterization of surface PM1 (ACSM, TEOM-FDMS, aethalometer), at high time resolution, was implemented in parallel with instruments measuring aerosols optical properties at surface (aethalometer, nephelometer) and along the atmospheric column by remote sensing (Lidar, photometer). The coupling of meteorological data with statistical tools allowed determining the local and/or regional contribution of the different species, and identifying the source areas responsible for the high concentrations observed on site. The source receptor model (PM) allowed to further investigate the submicronic organic fraction, highlighting a fast photochemistry and the influence of specific anthropogenic activities (waste burning, fish smoking). We were also able to characterize, per season, the type of aerosols contributing to the fine particle extinction measured at surface, as well as to show links/differences between remote sensing and surface chemical/optical properties of fines particles during the two IOP

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Souley, Falama. "Simulation numérique du transport spatial et temporel des concentrations de CO₂ et de CH₄ atmosphériques et comparaisons avec les observations." Doctoral thesis, Université Laval, 2010. http://hdl.handle.net/20.500.11794/22031.

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Abstract:

L'effet de la pollution atmosphérique se fait de plus en plus ressentir de nos jours. Plusieurs études font valoir la nécessité de développer des techniques de mesures et de simulations pour la surveillance continue de son évolution dans l'atmosphère. La modélisation numérique est de plus en plus utilisée pour estimer la dispersion des nuages de polluants dans le temps et dans l'espace. Elle présente a priori des avantages certains par rapport aux techniques physiques que sont les essais in situ ou à échelle réduite. La présente étude consiste en une modélisation inverse des concentrations de CO₂ obtenues à l'été 2007 par la mesure en continu sur le site de Lethbridge, Alberta (Fluxnet Canada). Cette première étape dite de "calage de modèle" a permis ainsi d'optimiser les paramètres d'entrée du modèle de chimie-transport. Il a ainsi été possible de s'assurer de la qualité et de la reproductibilité des simulations par rapport aux observations. L'écart relatif maximal (de l'ordre de 12,3 %) entre simulations et observations sur le site (mai-août 2007) démontrent la bonne qualité des données d'entrée du modèle. Nos résultats ont montré également la grande influence des vents sur ce site dans la dispersion atmosphérique des polluants. Les vents de l'ordre de 44 km/h dispersent les polluants (ici le CO₂), tandis que ceux de l'ordre de 7 km/h favorisent l'accumulation des polluants sur le site de mesure. Dans une seconde étape, les concentrations de CO₂ et de CH₄ mesurées sur le champ expérimental de culture de l'Université Laval au cours de l'été 2005, grâce au dispositif conçu au LP AM (Laboratoire de physique atomique et moléculaire, Département de physique de génie physique et d'optique, Université Laval), ont été calculées grâce à nos codes (TRANSCHIM). Une erreur relative maximale de ~7 % pour le CH₄ et de ~2 % pour le CO₂ ont été observées entre les mesures et les simulations. Une fois de plus la grande influence du vent sur la dispersion atmosphérique des polluants a été mise en évidence. Les indicateurs statistiques, choisis pour déterminer la qualité des résultats dans cette deuxième étape, ont été généralement meilleurs malgré certaines données qui semblaient parfois physiquement irréalistes. Néanmoins le but de jeter les jalons d'une recherche combinée de mesures expérimentales et de simulations numériques conduisant à des résultats convergents a été atteint.

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Sicard, Pierre. "Caractérisation des retombées atmosphériques en France en zone rurale sous forme de précipitations, gaz et aérosols : analyse des tendances spatio-temporelles et des séries chronologiques." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Sicard.pdf.

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Abstract:

Les travaux présentés portent sur les retombées atmosphériques en zone rurale et s' inscrivent dans le cadre du programme français de Mesure des Retombées Atmosphériques (MERA). Les polluants mesurés dans les stations du dispositif sont en rapport avec les problèmes des pluies acides et de la pollution photochimique. Deux tests statistiques pour détecter et estimer les tendances au sein de séries chronologiques ont été utilisés. La procédure est basée sur le test non paramétrique de Mann-Kendall pour déterminer la tendance et sur la méthode de Sen pour en estimer la magnitude. Ces tests ont été appliqués aux 5. 000. 000 de données MERA, annuelles, saisonnières et mensuelles sur la période 1990-2003, puis, aux émissions nationales et européennes des principaux polluants précurseurs. Prochamement des prévisions subjectives par extrapolations linéaires pourront être effectuées. L'acidité moyenne des pluies, après avoir baissée au début des années 90, augmente légèrement depuis 1996 alors que les émissions de composés acidifiants diminuent. Cette observation semble être corrélée à la diminution en cations basiques, NH4+ et aux aérosols acides. Les concentrations en composés soufrés (gaz et aérosols) ont fortement diminué depuis le début des années 90 associées aux fortes réductions d'émission. Pour l'O3, une augmentation des teneurs est observée entre 1995 et 2003, associée à une diminution des émissions de précurseurs. Plusieurs facteurs peuvent expliquer cette augmentation. Les changements des émissions de précurseurs, les échanges strato-troposphériques, le transport intercontinental, les changements climatiques, le rapport COV/NOx, les émissions des composés bio-géogéniques.

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Rousseau, Cécile. "Caractérisation et compréhension de l'émission et du transport des COV à l'échelle régionale : Evaluation de la représentativité du cadastre ESCOMPTE en zone urbaine." Aix-Marseille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX11073.

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Abstract:

Ce travail de thèse a pour objectifs de participer à une meilleure connaissance des sources urbaines et industrielles de COV, à la compréhension de leur mélange en zone urbaine puis de leur transport à l’échelle des zones rurales, et enfin de produire un retour par la mesure sur la qualité de la représentation des COV dans un cadastre d’émission. Nous nous sommes appuyés sur la base de données de la campagne ESCOMPTE. Son extrême richesse et sa diversité nous ont permis de caractériser précisément les émissions des grandes zones sources du domaine, de mettre en évidence le rôle déterminant des panaches industriels dans la production d’ozone locale ou régionale au travers d’une forte « anthropisation » ponctuelle des zones rurales. Nous avons montré l’existence d’un transport très efficace de composés primaires à l’échelle d’une journée, et d’une région. Sur chaque terrain, nous avons également quantifié la réactivité de la masse d’air en évaluant et discutant son potentiel de formation d’ozone absolu, ou relatif entre deux points de mesure. Ces données nous ont ensuite permis de décrire finement le comportement des COV en zone urbaine. A l’aide de ces éléments, nous avons alors proposé une première évaluation qualitative et, lorsque possible, quantitative de la représentativité du cadastre établi dans le projet ESCOMPTE sur la zone urbaine de Marseille. Nous avons ainsi cerné les points les mieux représentés, mais aussi mis en avant différents points faibles en proposant une quantification des incertitudes sur les composés présentant la plus grande divergence avec la mesure. A l’aide d’un travail de simulation et de sensibilité du modèle CHIMERE sur la zone, nous nous sommes intéressés à la pertinence des sorties de modèle forcées par le cadastre, et avons montré que les incertitudes relevées dans notre analyse pouvaient dans certains cas affecter fortement le réalisme des sorties de modèle en ozone.

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Roumeau, Stéphane. "Les réactions hétérogènes dans la troposphère tropicale : effets des aérosols carbonés et des cirrus sur l'ozone." La Réunion, 2001. http://elgebar.univ-reunion.fr/login?url=http://thesesenligne.univ.run/01_21_Roumeau.pdf.

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Abstract:

Cette étude vise à introduire l'effet potentiel des réactions hétérogènes sur l'ozone à travers deux types d'aérosols : les aérosols carbonés, issus de la combustion, et les particules de glace dans les cirrus. Les campagnes de mesures successives dans la couche limite marine à la Réunion font apparaître une modification de la variation diurne de l'ozone ces dernières années. D'un régime typique des régions non-polluées, le site de Saint-Denis est caractérisé depuis peu par une production photochimique d'ozone pendant la journée. Le modèle OD utilisé pour représenter la couche limite marine a été validé dans le cadre de chimie propre avant d'être sollicité par les flux additionnels d'émissions primaires. Sous l'influence de ces forçages par les flux, la réaction hétérogène à la surface du carbone NO2->NO participe de manière perceptible mais mineure à la modification de la variation diurne d'ozone. Le paramètre qui dans les circonstances de simulation conditionne le calcul de l'ozone est principalement le flux de NO injecté au matin. A partir du jeu des données constitué à la Réunion, l'occurrence en zone tropicales de minima d'ozone dans les cirrus suggère l'influence des cristaux de glace sur l'ozone en haute troposphère. Sur un cas particulier détaillé, la perte en ozone dans le nuage atteint 30 % et par une analyse de l'ensemble des radiosondages effectués depuis 1992 la perte relative moyenne d'ozone s'élève à 25 %. Utilisant le modèle lagrangien de représentation de la chimie dans les cirrus, une perte d'ozone de 15 % sur deux jours et demi a pu être modélisé dans des conditions théoriques. En analysant les mécanismes qui conduisent, par la simulation, à une concentration d'ozone moindre dans le cirrus, deux processus paraissent impliqués ; d'une part la neutralisation du processus de production photochimique au cours du transport par les réactions hétérogènes et, dès l ors qu'il ne subsiste qu'une faible concentration en NO2 suite à la dénoxification, on assiste d'autre part à l'activation du chlore et à la destruction catalytique de l'ozone. L'analyse de sensibilité paramétrique a permis de dégager deux concentrations initiales qui dans les conditions de simulation influent de manière essentielle sur l'estimation de la concentration en ozone : HCl et NO2, espèce dont l'abondance est à connnaître plus précisément pour les études à venir sur les cirrus dans la troposphère tropicale.

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Bouet, Christel. "Modélisation multi-échelle de la dynamique des panaches d'aérosols naturels en Afrique." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00311058.

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Abstract:

Le but de cette étude était de documenter aussi précisément que possible le bilan de masse des aérosols minéraux désertiques qui sont des acteurs importants du système climatique terrestre puisqu'ils présentent un flux en masse annuel égal à environ la moitié du flux d'aérosols total. La mise en évidence de certains cas délicats à modéliser a conduit à mettre l'accent, dans ce travail, sur deux problèmes clefs de l'Afrique du nord : la région de Bodélé, du fait d'une topographie locale complexe, et les lignes de grains sahéliennes dont l'interaction avec les émissions d'aérosols minéraux reste encore largement inconnue.
Cette étude a été réalisée à l'échelle méso haute résolution en utilisant le modèle Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) couplé en ligne avec le Dust Production Model (DPM) développé par Marticorena et Bergametti [1995] et Laurent [2005]. Afin d'examiner la capacité de ce modèle à reproduire les émissions d'aérosols minéraux dans la région complexe de Bodélé, nous avons tout d'abord modélisé la période correspondant à la campagne Bodélé Dust Experiment 2005 (BoDEx 2005). Notre modèle a ainsi été capable de reproduire les caractéristiques météorologiques locales (principalement le vent dans les basses couches) ainsi que les concentrations en aérosols minéraux et la structure du panache observées pendant la campagne. Nous avons aussi vérifié que les aérosols émis depuis cette région du monde atteignent le continent sud américain.
De plus, cette validation nous a permis de vérifier le constat établi par divers auteurs : les modèles à grande échelle (MCG) ont souvent du mal à reproduire correctement les champs de vent dans la région de Bodélé. Nous avons alors entrepris une étude climatologique (sur l'année 2001) sur une zone étendue autour de la région de Bodélé à différentes résolutions spatiales afin de caractériser les phénomènes de basses couches qui pourraient expliquer ce biais quasi-systématique des MCG. Ce travail a été validé grâce aux données de routine des stations de mesure de surface ainsi que grâce à l'imagerie satellite.
Le deuxième cas sur lequel la validation de notre outil était nécessaire est constitué par les événements de ligne de grains qui se succèdent sur la zone sahélienne lors de l'été boréal. Cette validation a été réalisée sur un événement bien documenté des périodes d'observations spéciales 1 et 2 de la campagne Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine (AMMA).

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Debevec, Cécile. "Identification des déterminants de la concentration en polluants organiques gazeux dans le bassin méditerranéen Est." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10138/document.

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Abstract:

Les composés organiques volatils (COV) jouent un rôle majeur au sein du système atmosphérique en tant que précurseurs d’ozone troposphérique et d’aérosols organiques (AO) secondaires. En région méditerranéenne, les concentrations en polluants particulaires et gazeux sont généralement plus élevées que dans la plupart des régions d’Europe continentale, en particulier en période estivale. Cependant, la pollution de l’air dans cette région reste difficile à caractériser en raison d’un manque de mesures atmosphériques. Cette thèse permet de mieux comprendre les sources et le devenir des COV en région méditerranéenne orientale. Lors de la campagne de mesure intensive de Mars 2015 réalisée sur un site de fond chypriote, des mesures en continu d’un grand nombre de COV ont permis d’évaluer leurs teneurs, de mieux comprendre leurs principales sources dans la région et de décrire leurs variabilités et leurs origines potentielles. Une analyse factorielle a montré que les sources biogéniques et la pollution de fond régionale étaient les plus importants contributeurs aux concentrations en COV observées sur ce site. Bénéficiant de mesures d’AO en continu, un parallèle entre la composition en aérosol organique et la phase gazeuse a été réalisé. Les interactions des COV biogéniques avec des composés anthropiques peuvent influencer la formation et la croissance de nouvelles particules, induisant un renforcement de la fraction d’AO secondaire. Finalement, des mesures en continu de COV primaires ont été effectuées de Janvier 2015 à Février 2016 afin de mieux caractériser la variation saisonnière des COV et de leurs sources affectant la région méditerranéenne orientale
Volatile organic compounds (VOCs) play a key role within the atmospheric system acting as precursors of ozone and secondary organic aerosols (OA). In the Mediterranean region, particulate and gaseous concentrations are usually higher than in most continental European regions especially during summertime. However, air pollution in this region remains difficult to characterize because of a lack of atmospheric measurements. This thesis provides a better understanding of the sources and fate of VOCs in the Eastern Mediterranean region. During the intensive field campaign held in March 2015 at a background site of Cyprus, real-time measurements of a large number of VOCs have been performed, allowing the evaluation of their concentration levels in ambient air, improving the understanding of their major sources in the area, and describing their variabilities and their potential origins. A factorial analysis (PMF) showed that the local biogenic sources and the regional background were found to be the largest contributors to the VOC concentrations observed at this site. Benefiting from real-time OA measurements, a parallel between organic aerosol and gas phase composition was conducted. Biogenic VOC interactions with anthropogenic compounds can influence formation and growth of newly particles, inducing a reinforcement of secondary OA fraction. Finally, on-line measurements of primary VOCs were performed from January 2015 to February 2016 to provide a better characterization of the seasonal variation in VOCs and their sources impacting the Eastern Mediterranean region

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Amédro, Damien. "Atmospheric measurements of OH and HO2 radicals using FAGE : Development and deployment on the field." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10083/document.

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Abstract:

Les radicaux HOx (=OH+HO2) jouent un rôle central dans la dégradation des hydrocarbures dans la troposphère. La réaction d’OH avec les hydrocarbures mène en présence de NOx à la formation de polluants secondaires comme l’ozone. Du fait de sa réactivité élevée, la concentration en OH (<1 ppt) ainsi que son temps de vie (<1 s) sont faibles. Pour valider les modèles de chimie atmosphérique, le développement d’appareils capable de mesurer ces très faibles concentrations est nécessaire. Un appareil basé sur la technique FAGE (Fluorescence Assay by Gas Expansion) a été développé à l’Université de Lille pour la mesure simultanée des radicaux HOx. La limite de détection atteinte est de 4 × 10[puissance 5] cm-3 pour OH and et 5 × 10[puissance 6] cm-3 pour HO2 pour un temps de mesure de 1 min. L’appareil a été utilisé dans 4 campagnes de mesure dans différents environnements : en chambre de simulation, en milieu rural, en milieu urbain et à l’intérieur d’une classe. Le FAGE de Lille a été validé grâce à 2 intercomparaisons en chambre de simulation et en air ambiant. En parallèle, le FAGE a été adapté pour la mesure de la réactivité d’OH. La réactivité d’OH est l’inverse du temps de vie. L’air ambiant est échantillonné au travers d’une cellule de photolyse dans laquelle OH est produit. La décroissance d’OH mesurée est due à la réaction de OH avec les réactifs présents dans l’air ambiant. L’appareil de mesure de la réactivité d’OH a participé à une campagne de mesure où il a été intercomparé. De plus, la réaction entre NO2* et H2O comme nouvelle source potentielle d’OH a été étudiée
HOx(=OH+HO2) radicals play a central role in the degradation of hydrocarbons in the troposphere. Reaction of OH with hydrocarbons leads in the presence of NOx to the formation of secondary pollutants such as O3. Due to its high reactivity, the concentration of OH radicals (<1ppt) and its lifetime are very low (<1s). In order to validate atmospheric chemistry models, the development of highly sensitive instruments for the measurement of OH and HO2 is needed. An instrument based on the FAGE technique (Fluorescence Assay by Gas Expansion) was developed at the University of Lille for the simultaneous measurement of HOx radicals. The limit of detection for OH and HO2 is of 4 × 10[power 5] cm-3 and 5 × 10[power 6] cm-3 respectively for 1 min integration time, appropriate for ambient measurements. The instrument was deployed in 4 field campaigns in different environments: simulation chamber, rural, suburban and indoor. The Lille FAGE was validated during 2 intercomparative measurements in an atmospheric chamber and in ambient air. In parallel, the FAGE set-up was adapted for the measurement of the OH reactivity. OH reactivity is the measure of the total loss of OH radicals that includes the reaction of all chemical species with OH. Ambient air is sampled through a photolysis cell where OH is artificially produced and it decays from the reaction with reactants present in ambient air is recorded by LIF in the FAGE. The OH reactivity system was deployed during an intercomparative measurement and used for the study of the reaction between NO2* and H2O as a source of OH

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Cousin, Julien. "Instruments de Mesure Multi-Polluants par Spectroscopie Infrarouge basés sur des Lasers Fibrés et par Génération de Différence de Fréquences : Développement et Applications." Phd thesis, Université du Littoral Côte d'Opale, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00124729.

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Abstract:

Aujourd'hui la détection des COV et autres polluants anthropiques à l'état de trace est un enjeu de plus en plus important pour la surveillance de la qualité de l'air. La spectroscopie infrarouge, permettant de sonder des régions spectrales riches en absorption moléculaire, est une technique appropriée pour une mesure in-situ de la pollution atmosphérique. Ce travail de thèse a ainsi consisté à développer des instruments lasers de mesure multi-polluants de terrain. Un premier projet a consisté à profiter de la disponibilité des lasers des télécommunications émettant dans l'IR proche. Cet instrument a été réalisé sur la base d'une diode laser à cavité étendue (1500 - 1640 nm), couplée à une cellule à réflexions multiples (100 m). La sensibilité de détection a été optimisée en employant une détection balancée et une procédure de moyenne de spectres. La compacité et la sensibilité (< 10-7 cm-1Hz-1/2) obtenues ont permis la quantification de composés, en laboratoire ou in-situ, tels que CO2, CO, C2H2, CH4 et également la détermination du rapport isotopique 13CO2/12CO2 résultant de la combustion de bois. Le deuxième projet a consisté à mélanger deux lasers du proche IR (lasers à fibre dopée) dans un cristal non linéaire (PPLN) afin de produire un rayonnement laser par génération de différence de fréquences dans l'IR moyen (3,15 - 3,43 µm), là où les bandes d'absorption des molécules visées, sont les plus intenses. Les premières études avec cette source montrent la possibilité de détection de l'éthylène (C2H4) et du benzène (C6H6). Les développements, caractérisations et applications de ces instruments, aussi bien dans l'IR proche que moyen, sont détaillés et montrent les avantages de sonder les 2 gammes spectrales.

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Sonnette, Alexandre. "Développement d’un système de prélèvement de poussières pour la mise en place d’un outil alternatif de caractérisation de l’exposition humaine aux polluants organiques et aux métaux à la place du biomonitoring." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAF072/document.

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Abstract:

Un système de prélèvement de poussière a été mis au point pour étudier l’exposition des personnes aux polluants de l’air intérieur au moyen de prélèvements environnementaux plutôt que par le biomonitoring, plus contraignant. Une nouvelle méthode d’analyse de polluants de l’air intérieur par GC-MSMS a également été développée et permet la quantification d’une centaine de composés organiques dans l’air, dans la poussière, dans la salive et dans les cheveux. Ces deux développements ont été mis à l’épreuve lors d’une étude exploratoire réalisée sur une dizaine de logements en Alsace. Des prélèvements d’air, de poussière, de salive et de cheveux ont été effectués chaque mois chez des particuliers durant un an. Les résultats d’analyses ont été croisés avec les réponses d’un questionnaire sur l’habitat et les habitudes de vie rempli par les participants, et un traitement statistique a été réalisé dans le but de dégager des corrélations entre les différentes matrices. Il s’avère que s’il est aisé d’établir des corrélations entre matrices biologiques et environnementales pour les composés dont l’exposition est majoritairement domestique, comme par exemple pour certains pesticides, ce n’est pas le cas pour les polluants non-spécifiques au logement. Cette étude préliminaire a montré des résultats prometteurs, et ouvre la voie à une campagne de mesure à plus grande échelle visant à mettre en place un modèle statistique d’exposition domestique à des composés organiques
A dust sampling device was developed to assess exposure to indoor air pollutants using environmental samples instead of biomonitoring, which is less practical. A new GC-MSMS analytical method was also developed to quantify one hundred indoor pollutants in dust, air, saliva and hair. Both developments were tested during an exploratory study taking place in Alsatian dwellings. Air, dust, saliva and hair samples were collected each month during one year in these dwellings. Results were crossed with the answers of the residents to a questionnaire about their house and living habits, and statistical data processing was performed with the aim of revealing correlations between environmental and biological matrices. It turns out its easy to establish intra-matrices correlations for compounds exclusively found in the house, like some pesticides, but not for compounds that are non-specifics to the dwelling. This preliminary study shows encouraging results, and paves the way to a large scale study aiming the development of a statistical model of exposure to organic compounds

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Sauvage, Stéphane. "Origine et comportement des composés hydrocarbonés non méthaniques (HCMN) en zone rurale." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10098/document.

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Abstract:

Les composés hydrocarbonés non méthaniques (HCNM) jouent un rôle prépondérant dans la chimie de l'atmosphère puisqu'ils interviennent en tant que précurseurs de la formation de polluants secondaires comme l'ozone ou les aérosols organiques secondaires. Disposant d'une base de données conséquente de mesures systématiques de 46 HCNM sur trois sites du dispositif de Mesure des Retombées Atmosphériques (MERA), la démarche de recherche a combiné trois approches complémentaires: (1) l'analyse descriptive uni-variée et bi-variée pour une étude spatio-temporelle des teneurs, (2) l'application du modèle sources-récepteur PMF (Positive Matrix Factorization) pour identifier les signatures des sources et déterminer leur contribution, (3) l'adaptation du modéle récepteur orienté CF (Concentration Fields) visant à localiser les principales zones d'influence ayant un impact sur les sites étudiés. Cinq profils de sources communs aux trois sites ont été identifiés: les profils « chauffage résidentiel », « échappement automobile », « évaporation de carburants », « biogénique » et « sources lointaines ». Les contributions relatives de ces sources aux teneurs en HCNM sont cohérentes avec les donnée d'inventaire d'émissions et avec les résultats d'autres travaux. La contribution de ces profils de sources à la formation d'ozone montre que la part du profil biogénique tend à augmenter significativement alors que celles des protils anthropiques diminuent. De grandes zones urbaines (le Sud de l'Allemagne et dans une moindre mesure le Nord de l'Italie) ont pu être identifiées comme potentiellement à l'origine des HCNM anthropiques mesure sur les trois sites de fond français
Non-methane hydrocarbons (HCNM) play a key role in atmosphere chemistry as precursors of secondary pollutants formation like ozone or secondary organic aerosols. This works presents the analysis of an important datas et of 46 HCNM measured in three rural sites belonging to the French network (MERA). Statistical tools are used and adapted in order to study the spatial and temporal behaviour ofthese species in rural area. The research approach combined three steps: (1) univariate and bivariate analysis to a spatial and a temporal studies of the concentrations, (2) the used of the source receptor model PMF (Positive Matrix Factorization) to identity and apport ion the source of HCNM in rural area, (3) the adaptation of the oriented receptor model CF (Concentration Fields) in order to localise the main areas which influence the studied sites. Five common profiles have been identified for the three sites: "residential heating", "vehicle exhaust"; "fuel evaporation", "biogenic", and "remote sources". The relative contributions are in good accordance with the emissions inventory data and with results of other studies. These contributions allowed distinguishing local and remote influences. The ozone formation contributions of the modelled factors show that biogenic sources trend to significantly increase while anthropogenic sources decrease. That may explain that background levels of ozone do not decrease in Europe despite the anthropogenic emission reduction. Large urban areas (South of Germany and North of Italy) have been identitied as potentially at the origin of anthropogenic NMHC measured on the three French sites

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Malavelle, Florent. "Effets direct et semi-direct des aérosols en Afrique de l'ouest pendant la saison sèche." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00697346.

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Abstract:

Ces travaux de thèse présentent l'étude du forçage radiatif direct et semi-direct ainsi que les impacts climatiques associés, qu'exercent les particules d'aérosols désertiques et de feux de biomasse sur le climat régional ouest Africain pendant la saison sèche. Dans ce cadre, le modèle de climat régional RegCM3 a été utilisé en lien avec les observations in-situ des campagnes DABEX/AMMA-SOP0, les mesures photométriques (AERONET/PHOTONS) et satellitaires (PARASOL, MODIS, OMI et MISR). Le modèle RegCM3 configuré spécifiquement pour représenter les aérosols d'Afrique de l'ouest a été évalué au cours d'une simulation de la saison sèche 2006. Dans cette configuration, le modèle s'est montré capable d'estimer raisonnablement les quantités d'aérosols pour des applications climatiques et les variations d'albédo de simple diffusion. Pendant les mois de décembre et janvier, l'albédo de simple diffusion simulé au-dessus du Sahel se situe entre 0.81 et 0.83 (à 440 nm) quand les aérosols de feux de biomasse dominent le mélange atmosphérique. Pendant les mois de mars et avril, pour lesquels les aérosols désertiques dominent, l'albédo de simple diffusion simulé se situe entre 0.90 et 0.92 (à 440 nm). Le forçage radiatif direct au sommet de l'atmosphère (visible + infrarouge) est majoritairement négatif sur l'ensemble du domaine et compris entre -5.0 W/m² et -4.0 W/m². Sur le Sahara, le forçage radiatif direct TOA est proche de zéro (-0.15 W/m²). La grande divergence entre le forçage radiatif direct au sommet de l'atmosphère et en surface indique que l'absorption est importante au sein de l'atmosphère (forçage radiatif direct atmosphérique de +11.47 et +24.40 W/m² au-dessus du Sahara et du Sahel, respectivement). Du fait de leur albédo de simple diffusion relativement bas, les aérosols de feux de biomasse contribuent principalement à ce réchauffement atmosphérique. Ceci se traduit à l'échelle régionale par un taux d'échauffement radiatif atmosphérique (dans le visible) compris entre +0.2 et +0.6 K/jour en moyenne journalière dans la couche d'aérosol de feux de biomasse localisée entre 2 et 5 km. Deux simulations à plus longue échéance sur la période 2001-2006 ont été menées pour étudier les conséquences de ce forçage radiatif sur le climat régional pendant la saison sèche. Une simulation DUST (aérosols désertiques) et BBDUST (aérosols désertiques + aérosols de feux) sont réalisées en prenant en compte les rétroactions liées au forçage radiatif direct. L'important forçage radiatif en surface réduit l'énergie radiative disponible au sol. Ceci conduit à des perturbations significatives du bilan énergétique en surface. Au-dessus du Sahara, les réductions de flux de chaleur sensible sont proches dans les expériences DUST et BBDUST (respectivement -5.52 W/m² et -6.65 W/m²). Au niveau du Sahel en revanche, l'inclusion des aérosols de feux de biomasse diminue plus fortement le flux de chaleur sensible (-16.59 W/m² dans l'expérience BBDUST et -5.37 W/m² dans l'expérience DUST). La réponse du flux de chaleur latente est plus complexe et dépend à la fois de la localisation des sources d'aérosols et des espèces considérées. Ainsi, la réponse des champs de précipitations simulés due aux effets radiatifs direct et semi-direct des aérosols diffère fortement entre les deux expériences. Dans l'expérience DUST, les précipitations sont réduites sur la majorité du domaine avec une diminution maximum au centre du continent. Dans l'expérience BBDUST, les aérosols de feux de biomasse augmentent les précipitations pour cette sous-région. L'augmentation des précipitations semble reliée à une augmentation locale de l'activité convective au-dessus de 500 hPa sous l'effet d'un mécanisme de pompe thermique.

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Caplain, Isabelle. "Mesure des émissions polluantes automobiles : application à la modélisation eulérienne 3D de la formation des oxydants photochimiques dans la troposphère." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Caplain.pdf.

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Abstract:

La Pollution automobile est un sujet de plus en plus préoccupant depuis ces dernières années. Les réglementations sont de plus en plus sévères. Si certains polluants font l'objet de normes d'émissions réglementés strictes, d'autres composés sont moins surveillés bien qu'ils soient tout aussi nocifs de façon directe (pollution primaire) ou indirecte (pollution secondaire) pour l'homme, c'est le cas de certaines espèces de la famille des Composés Organiques Volatils (COV) et des Composés Carbonylés. Le présent travail associe à la fois la mesure expérimentale, l'inventaire des émissions de polluants dues aux transports et la modélisation de la qualité de l'air. Les mesures expérimentales sont réalisées, dans le cadre d'un projet Européen "Projet ARTEMIS (Assesment and Reliability of Transport Emission Models and Inventory Systems) coordonné par l'INRETS , sur un parc de 30 véhicules (Essence et Diesel) de technologies récentes. Ces véhicules sont soumis à divers cycles de conduites afin d'améliorer les bases de données concernant les émissions véhiculaires pour les véhicules particuliers. Les polluants mesurés sont principalement les COV dits "légers" (C2 à C6), les COV dits "lourds" (C7 à C15) ainsi que les composés carbonylés, l'ensemble des espèces ainsi mesurées atteint une centaines de composés, pour cette partie du projet. La détermination des facteurs d'émissions (g/km parcouru) de chacun des polluants pour chaque véhicule du parc testé a été réalisée puis ces valeurs ont été reprises dans le cadre de l'élaboration d'un cadastre des émissions véhiculaires pour la région Nord-Pas de Calais
À partir de la répartition des polluants sur la région suivant ce cadastre, les données obtenues ont servi de données d'entrées pour un modèle de simulation physicochimique de la troposphère (UAM Urban Airshed Model). Une étude précédemment menée, portant sur l'introduction de la spéciation moléculaire détaillée des COV et l'utilisation du mécanisme CBIV n'a pas donné de résultats concluants quant à l'impact de cette spéciation sur la formation d'ozone. Nous souhaitions par l'introduction d'un nouveau mécanisme avoir une prise en compte meilleure de l'ensemble de ces composés et voir ainsi leur contribution éventuelle sur la formation d'ozone sur notre domaine. Ceci nécessitait une adaptation du modèle et notamment l'installation d'un module (interface FCM = Flexible Chemical Mecanism) permettant l'introduction d'un nouveau mécanisme chimique (SAPRC 99 au lieu du CBIV) au sein même du modèle. L'ensemble des fichiers d'entrées a été adapté pour la prise en compte de la totalité des composants. L'influence de la spéciation des COV sur la formation d'ozone sur un épisode de simulation a été ensuite étudiée avec une augmentation de la concentration d'ozone calculée aux stations et un pourcentage moyen d'écart sur la formation d'ozone de l'ordre de 28% par rapport aux calculs avec le précédent mécanisme

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Gallou, Guillaume. "Etude et optimisation de la spectroscopie sur plasma induit par laser (LIBS) pour le suivi en continu des polluants émis par les sources fixes." Thesis, Lyon 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LYO10153.

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Abstract:

Dans le cadre de la prévention des pollutions atmosphériques et de la protection de la qualité de l'air, la métrologie à l'émission des sources fixes est un élément important pour permettre non seulement d'évaluer la concentration d'un ou plusieurs polluants mais également d'en estimer les flux annuels. Les méthodes de mesure de polluants atmosphériques retenues doivent en principe permettre de vérifier le respect des concentrations limites fixées par arrêtés. Pour répondre au besoin émergent de disposer de moyens de suivi en continu des rejets, la spectrométrie d'émission sur plasma induit par laser (LIBS) présente de nombreux atouts : cette technique permet d'accéder à une analyse multiélémentaire sans nécessiter ni de préparation d'échantillon, ni de conditions d'analyse particulières (la mesure est réalisée à température et pression ambiantes) et ce, quelque soit l'état physique des rejets (liquide, solide, gaz, aérosol). L'objectif de ce travail, soutenu par l'ADEME et menée au sein du CEA et de l'INERIS, est d'étudier et optimiser la technique LIBS pour la mesure en continu et in-situ des polluants métalliques particulaires émis par les sources fixes (incinérateurs, fonderies...). Au cours de cette étude, deux approches expérimentales sont menées conjointement : la première, réalisée au CEA, consiste à recueillir sur des filtres des particules métalliques micrométriques générées avec un nébuliseur ultrasonore puis à analyser ces filtres à l'aide d'un montage LIBS adapté (analyse indirecte). En parallèle, un deuxième dispositif est réalisé à l'INERIS afin d'analyser ces mêmes particules en focalisant le laser directement dans une cellule d'analyse (analyse directe) dans laquelle circule le flux de gaz entrainant l'aérosol. Pour être en mesure d'évaluer correctement les dispositifs d'analyses LIBS ainsi que des protocoles d'acquisition et de traitement des données adaptés à l'analyse d'aérosol, un montage spécifique de génération et de caractérisation d'aérosols métalliques a été conçu et mis en oeuvre. A la suite de ces développements et essais en laboratoire, une campagne de mesures sur un site pilote a été menée au Centre Technique des Industries de la Fonderie (CTIF) à Sèvres. Des mesures ont été effectuées sur un procédé de fusion afin de suivre in situ et en temps réel la concentration en particules métalliques émises lors de coulées de cuivre. Les résultats obtenus confirment la pertinence de l'utilisation de la LIBS pour le contrôle des métaux lourds émis par les sources fixes
In the context of the prevention of atmospheric pollution and air quality improvement, measurement of the stationary sources emission appears as a key component to evaluate the concentration of one or many pollutants and also to estimate the annual flows. Analytical techniques of atmospheric pollutants must on principle permit to control the safety concentration limits fixed by order. To that end, laserinduced breakdown spectroscopy (LIBS) appears to be a good technique. Indeed, this multielementary analysis technique requires no sample preparation, is quantitative, fast (< 1 min), and can be performed at remote distance. The objective of this work, supported by ADEME and run by CEA and INERIS, is to develop and optimise LIBS technique to measure in-situ and in real time metallic pollutants in particulate forms emitted by stationary sources. During this study, two experimental approaches were carried out simultaneously: the first one, realized in CEA, consists to collect micrometric metallic particles generated by ultrasonic nebulizer on filter and then to analyse those filters with adapted LIBS device. In parallel, the second device is realised in INERIS to analyse the same particles by focusing the laser directly (direct analysis) on the flowing aerosol inside an analysis cell. To evaluate correctly the analysis LIBS devices as well as the acquisition and data treatment protocols adapted to aerosols analysis, specific experimental setup of generating and characterising metallic aerosol is designed and implemented. Then, experimental results are optimized and compared. After those developments and tests in laboratory, in-situ measurements are realized in the "Centre Technique des Industries de la Fonderie (CTIF)" in Sèvres. Measurements were performed on melting process to analyse in-situ and in real time concentration of metallic particles emitted during copper melt

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Detournay, Anaïs. "Etude de COV oxygénés et biogéniques en milieu rural : du développement métrologique à l’évaluation de l’impact sur la chimie atmosphérique." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10139/document.

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Abstract:

Les Composés Organiques Volatils (COV) forment une classe de composés variés, jouant un rôle clef dans la chimie atmosphérique et ayant des impacts sur le climat, l’environnement et la santé. De récentes études suggèrent l’implication de COV oxygénés ou biogéniques dans la formation de polluants secondaires tels les aérosols organiques secondaires et l’ozone. Ces COV, présents en zone rurale, sont peu renseignés quant à la variabilité de leurs sources et l’évolution de leurs teneurs ambiantes. Cette thèse a pour but d’améliorer les connaissances sur leur comportement en zone rurale pour une meilleure compréhension de leur rôle dans la chimie atmosphérique. La démarche suivie a reposé sur le développement métrologique et des campagnes de mesure pour constituer une base de données représentative. Des méthodes de mesure ont été adaptées et/ou développées pour la mesure de plus de 80 COV en zone rurale, incluant : 54 COV de C1 à C10 par préconcentration/thermodésorption et analyse par GC-FID on-line ; 21 composés carbonylés de C1 à C6 par dérivation chimique, désorption chimique et analyse par HPLC/UV ; 5 composés aromatiques, 6 aldéhydes de C6 à C11, 6 monoterpènes et 13 alcanes de C9 à C16 par préconcentration/thermodésorption et analyse par GC/FID-MS. Ces méthodes, utilisées dans 2 campagnes de mesure en Mars et Juin 2009 au site de Peyrusse-Vieille (Gers, France), a permis la collecte d’un vaste jeu de données. Son analyse a permis de déterminer les niveaux des COV ciblés en zone rurale, leurs évolutions temporelles et les paramètres les influençant. Furent également soulignés les mécanismes de transport et l’impact des espèces biogéniques sur la chimie atmosphérique
Volatile Organic Compounds (VOC) constitutes a heterogeneous compounds class, which play a significant part in atmospheric chemistry, impacting climate, environment and health. Recent studies have suggested the implication of biogenic and oxygenated VOCs in the formation processes of secondary species, such as ozone or Secondary Organic Aerosols. Little is known about those compounds, well represented in remote areas; mostly toward their ambient levels and diurnal and seasonal evolutions. This thesis’ objectives are to improve the current knowledge about their behavior in remote areas, for a better understanding of their part in atmospheric chemistry. The method adopted consisted in metrological development and field campaigns, to constitute a representative data base. Measurement methods were optimized and/or developed for the measure of: 54 NMHCs from C2 to C10, using préconcentration/thermodesorption coupled with GC/FID on-line analysis; 21 carbonyl compounds from C1 to C6, by chemical derivatization and chemical desorption coupled with HPLC/UV analysis; and 5 aromatic compounds, 6 aldehydes from C6 to C11, 6 monoterpenes and 6 alkanes from C9 to C16; by preconcentration coupled with thermodesorption and GC/FID-MS analysis. Those methods were used during two measurement campaigns, in March and June 2009, at the remote site of Peyrusse-Vieille (Gers, France). They permitted to collect an important database, whose analysis allowed determining the target compounds’ ambient levels, temporal variations, and the parameters inducing these observations. A thorough analysis then underlined the part transport mechanisms and importance of biogenic species in remote areas

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Terrenoire, Étienne. "Application des systèmes MM5-CHIMERE et MM5-FLEXPART à la modélisation de l'ozone et des PM10 sur la région Nord-Pas-de-Calais." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10043/document.

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Abstract:

La pollution de l'air est un sujet de préoccupation majeur au XXIème siècle affectant la santé ainsi et notre environnement Deux types de pollution attirent plus particulièrement l'attention des physicochimistes à l'heure actuelle. Il s'agit de la pollution a 1'ozone dite photochumque et particulaire (PM10, PM2.5 et PM1). Au cours du travail de thèse les systèmes de modélisation MM5-CHIMERE et MM5-FLEXPART ont été installés et optimisés au PC2A pour l'étude de l'ozone et des PM10 sur la région NPDC. MM5 et CHIMERE sont des modèles Eulériens, météorologique pour le premier et de chimie-transport pour le second. FLEXPART est un modèle Lagrangien de dispersion de particules. La performance du système MM5 CHIMERE est évaluée pour différentes topographies et situations météorologiques. Dans un premier temps, les résultats obtenus par modélisation en mode diagnostique sont confrontés aux mesures réalisées par le réseau de surveillance de la qualité de l'air Atmo-NPDC sur la période caniculaire de Juin-Juillet 2006. Puis, les performances dynamiques et chimiques des modèles sont évaluées au niveau de la zone industrielle de Dunkerque sur deux périodes en avril et mai 2006. Pour de ces périodes, les données ont été collectées lors d'une campagne de mesure réalisée sur la région de Dunkerque par le Laboratoire de Physicochimie Atmosphérique (LPCA) de l'Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO) Enfin, le système MM5-FLEXPART est utilisé afin de déterminer l'origme d'un évènement intense de pollution particulaire observé en mars 2007 sur la région NPDC. L'intluence d'un cadastre d'émissions régionale, la résolution des mailles et des données météorologiques ont aussi été testées
Air pollution is a topical subject affecting both human health and the environment. Nowadays, two kind of pollution have been intensely studied, namely, the ozone and the particulate (PMIO, PM2.5 and PM1) pollution. During the thesis, the MM5-CHIMERE and the MM5-FLEXPART systems have been set up and optimised at the PC2A laboratory in order to study ozone and PM 10 pollution events. The performance of the MM5-CHIIMERE system has been evaluated for different topography and meteorological situations. Firstly, the modelled data are compared against observed data from the Atmo-NPDC air pollution monitoring network over the June-Ju!y 2006 heat wave period. Then, the dynamical and chemical performance of the models is assessed over the Dunkerque area for two periods in April and May 2006. For those two periods, measured data were collected during a field campaign achieved by the Laboratoire de Physicochimie Atmosphérique (LPCA) of the University du Littoral Côte d'Opale (ULCO). Finally, the MM5-FLEXPART system was used to determine the origin of an intense PM10 event over the NPDC region. The influence of anthropogenic primary emission, grid and meteorological data resolution has also becn tested

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Troussier, Fabien. "Évolution spatio-temporelle des teneurs en composés organiques volatils en atmosphère urbaine et périurbaine et contribution de leurs sources." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Troussier.pdf.

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Abstract:

En France, la mesure des 31 COV de la directive 2002/3/CE est effectuée par les Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l'Air (AASQA). Pour les sites de Marseille, Paris, Grenoble et Strasbourg, la mesure horaire en continu de ces composés est accomplie depuis 2001. Ces travaux présentent l'adaptation de la chaîne et des conditions analytiques à la mesure de 17 COV chlorés toxiques supplémentaIres. Les différences et les similitudes des quatre sites de mesure ont été ensuite analysées au travers de l'étude des évolutions temporelles et spatiales des concentrations ambiantes. Les résultats montrent que le site de Marseille présente des teneurs moyennes en COV deux à trois fois plus élevées que celle des trois autres sites. En outre, quel que soit le site, une grande majorité des composés semble résulter des sources liées au trafic urbain. Cependant, quelques composés ont un comportement singulier. Ainsi, pour le site de Marseille, les concentrations en benzène sont très influencées par les émissions d'une usine relativement éloignée. Cette étude est également la première en France à expliciter les résultats de deux modèles sources-récepteurs permettant d'évaluer les contributions des différentes sources à l'origine des teneurs ambiantes. Pour chacun d'eux et pour chaque site, quelques sources communes ont été trouvées échappement automobile, évaporation d'essence, fuites de gaz, source biotique et chauffage domestique. Ainsi, quel que soit le site de mesure, la source échappement d'automobile est la plus importante (entre 20 et 60% des contributions totales). Enfin, pour Strasbourg, les résultats ont été confrontés à ceux issus de l'inventaire d'émission.

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Duflot, Valentin. "Quantification et étude du transport des polluants dans la troposphère tropicale de l'océan Indien." Phd thesis, Université de la Réunion, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00671951.

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Abstract:

Ces travaux de recherche se sont focalisés sur la zone Océan Indien austral et ont permis d'améliorer les connaissances scientifiques sur la provenance des masses d'air polluées, sur leur distribution spatiale, sur la contribution relative des zones sources à la charge en polluant mesurée, et sur les propriétés optiques des aérosols détectés. La prépondérance de l'influence du transport des masses d'air polluées en provenance d'Afrique Australe et d'Amérique Latine à la concentration en polluant dans le sud-ouest de l'océan Indien a ainsi été démontrée en utilisant des mesures par spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier et des modèles de dispersion de panache couplés à des bases de données d'émission. Une voie de transport privilégiée reliant l'Asie du sud-est au sud-ouest de l'océan Indien dans la haute troposphère en Juillet-Août, ainsi que l'apport en CO résultant, ont été identifiés pour la première fois. La variation saisonnière de la concentration en ozone troposphérique dans le sud de l'océan Indien a également été mise en évidence, ainsi que son lien avec les émissions de précurseurs d'ozone provenant des feux de biomasse se produisant en Afrique Australe et en Amérique Latine. L'analyse des données photométriques AERONET a permis d'établir une climatologie des caractéristiques optiques des aérosols à la verticale de la Réunion, qui apparaît comme étant un site relativement propre dont la troposphère est principalement affectée par les aérosols marins tout au long de l'année, et également par les aérosols de feu pendant la saison des feux australe. De plus, des campagnes de mesure avec lidar et photomètre embarqués à bord d'un navire sillonnant l'océan Indien austral a donné accès à l'évaluation de l'extension verticale et des propriétés optiques d'un panache d'aérosols de feux provenant principalement d'Amérique Latine et d'Afrique Australe, mais aussi d'Asie du sud-est.

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Schummer, Claude. "Évaluation de l'intérêt de l'échantillonnage passif d'air et des analyses de cheveux dans le biomonitoring de l'exposition humaine aux hydrocarbures aromatiques polycyclique (HAPs) et aux pesticides." Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/SCHUMMER_Claude_2010.pdf.

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Abstract:

Une approche combinée d’analyses d’air à l’aide de capteurs passifs et d’analyses de cheveux a été proposée ici, dans le but de faire une évaluation complète de l’exposition humaine aux HAPs et aux pesticides. Les capteurs passifs se sont montrés adaptés à l’échantillonnage des HAPs et des pesticides pour l’étude des variations spatio-temporelles dans l’air. Il était également possible d’agrandir les connaissances actuelles sur les mécanismes d’adsorption des molécules sur les capteurs en suggérant des corrélations entre l’adsorption et la température ambiante ou en supposant l’établissement d’un équilibre dynamique entre le capteur et l’air. Les analyses de cheveux sont adaptées à mettre en évidence la dose en HAPs et en pesticides effectivement reçue par l’homme. Les influences dues à la contamination externe des cheveux peuvent être considérablement réduites en y dosant des métabolites au lieu des substances mères (pour les HAPs) et en décontaminant les cheveux avant l'analyse. Il a été possible d’accorder un certain effet mémoire aux cheveux qui permet d’informer sur des expositions ayant eu lieu dans un passé récent, mais vu qu’il a été montré dans cette thèse que la présence d’un composé (notamment d’un pesticide) est due à une combinaison d’incorporation, de contamination externe et de dégradation, l’interprétation des résultats doit se faire avec prudence, et il est conseillé de ne considérer que le segment proximal pour les analyses. Les comparaisons inter-individus ont permis d’identifier des sujets particulièrement exposés aux HAPs et aux pesticides, et il a été montré que des sources à cette exposition peuvent être identifiées à l’aide des analyses de cheveux si elles résultent du comportement individuel. Dans le cas contraire les analyses de cheveux ne permettent pas d’identifier l’origine de l’exposition. Dans ce cas il est conseillé de faire une étude ciblée sur la contamination des lieux de vie de l’individu, p. Ex. à l’aide de capteurs passifs
A combined approach of air analysis using passive samplers and hair analysis was proposed and investigated to give a complete evaluation of the human exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and pesticides, harmful organic pollutants because of the fatal effects they may cause (cancers, allergies,…). Passive samplers have been shown to be suited for the sampling of atmospheric PAHs and pesticides and the investigation of its spatial and temporal variations. It has also been managed to increase knowledge about the adsorption mechanisms of the analytes on the sampler, by suggesting the existence of a correlation between adsorption and temperature and by supposing the establishment of a dynamic equilibrium between the sampler and the air. Hair analyses are suited for determining the amount of PAHs effectively incorporated by humans. The influences of external contamination can be considerably reduced by dosing metabolites instead of the parental compounds (for PAHs) and by decontaminating the hair samples prior to analysis. A certain memory effect could be attributed to hair allowing informing about exposures having taken place in a recent past, though as it has been shown that the presence of a compound (notably a pesticide) is due to a combination of incorporation, infiltration of external contamination and degradation, the interpretation of the results must be done very carefully, and it is suggested to considerate only the proximal segment for the analysis. The inter-individual variations allowed identifying subjects particularly exposed to PAHs and pesticides, and it was shown that some sources to this exposure can be identified with hair analysis if it is caused by individual behaviour (e. G. Smoking). Though, if the exposure doesn’t relate to personal habits, hair analysis cannot identify the origin of the exposure. In this case, a systematic research about the contamination of the subject’s environment, e. G. Using passive samplers

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Zysk, Janusz. "Modeling of the atmospheric dispersion of heavy metals over Poland." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1169/document.

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Abstract:

Modélisation de la dispersion atmosphérique des métaux lourds émis par l'industrie énergétique polonaise.De nombreuses études ont mis en évidence les impacts néfastes de la contamination en métaux lourds de l'atmosphère. Une attention particulière est porté au mercure, au plomb et au cadmium qui font l'objet du protocole d'Aarhus sur les métaux lourds (1998). Les parties signataires (incluant la Pologne) s'obligent à réduire les émissions et à obsrver et suivre les niveaux de contamination dans l'environnement.La Pologne est un des plus gros émetteurs de mercure, de plomb et de cadmium en Europe du fait de l'exploitation de centrale à charbon pour la production d'énergie. Des efforts de recherche sont à réaliser pour étudier la contamination par les métaux lourds. Les objectifs de ce travail sont :• de développer et utiliser un modèle pour représenter la dispersion atmosphérique du mercure dans la plate-forme de modélisation numérique Polyphemus.• d'étudier la dispersion en Europe et en Pologne des émissions du secteur de l'industrie énergétique.Pour satisfaire ces objectifs un nouveau schéma chimique pour le mercure a été implémenté dans la plate-forme de modélisation numérique Polyphemus. Une revue de la littérature scientifique a montré que la chimie du mercure restait mal connue. Cela implique des différences dans les modèles établis jusqu'à présent. Ceux-ci diffèrent également de par leur façon de représenter les processus de retrait de l'atmosphère. Le mercure gazeux élémentaire (GEM) présente des concentrations relativement uniformes dans l'espace. Les concentrations des formes oxydées et les dépôts au contraire présentent de forts gradients dans l'espace.Ce travail a mis en évidence la sensibilité des résultats à plusieurs composantes du modèle. Dans le schéma chimique, les chemins d'oxydation du GEM par le radical hydroxyle, l'ozone et les composés bromés dominent en phase gazeuse. En phase aqueuse les réactions de réduction dominent. Toutes ces réactions ont un impact critique sur les concentrations et les dépôts des formes oxydées du mercure mais faible sur le GEM. Dans ce modèle, le dépôt sec du GEM est un des principaux processus de retrait du mercure atmosphérique. Ce relativement fort flux de dépôt de GEM diffère significativement des précédents modèles qui souvent néglige ce processus. Il a également était mis en évidence que les flux de dépôt humide sont sensibles aux paramètres du modèle de lessivage.Les résultats de simulation montrent que l'industrie énergétique est responsable de 80% des dépôts humides de mercure près des grosses sources ponctuelles. La contribution des émissions nationales sur l'ensemble du pays se limite toutefois à un peu plus de 21% pendant l'hiver, lorsque de grandes quantités de charbon sont brûlées. L'impact des émissions de cadmium et de plomb est comparativement plus faible. Les simulations montrent un impact maximal de 30% et 10% pour le cadmium et le plomb respectivement à proximité des sources.De manière générale de plus nombreuses observations de concentrations et de dépôt de métaux lourds seraient utiles pour une meilleure évaluation des modèles
Modelling of atmospheric transport of heavy metals emitted from Polish power sectorMany studies have been conducted to investigate the atmospheric heavy metals contamination and its deposition to ecosystems. The increasing attention to mercury pollution has been mainly driven by the growing evidence of its negative impacts on wildlife, ecosystems and particularly human health. Lead and cadium are also toxics which are being emitted into the atmosphere by anthropogenic as well as natural sources. The harmful influence of these three heavy metals was underlined in the Aarhus Protocol on Heavy Metals of 1998. The Parties of this protocol (including Poland) are obligated to reduce emissions, observe the transport and the amounts of lead, mercury and cadmium in the environment.Poland is one of the biggest emitter of mercury, lead and cadmium in Europe mainly due to emission from coal combustion processes. Therefore in Poland, research efforts to study the heavy metals emission, atmospheric transport, concentration and deposition are extremely important. The objectives of this work were twofold:• The practical objective was to develop and run a model to represent the atmospheric dispersion of mercury and to implement it in the air quality modelling platform Polyphemus.• The scientific objective was to perform heavy metals dispersion studies over Europe and detailed studies of the impact of the polish power sector on the air quality regarding mercury, cadmium and lead.To meet the declared aim, a new mercury chemical model was implemented into the Polyphemus air quality system. The scientific literature was reviewed regarding mercury chemistry and mercury chemical models. It can be concluded that the chemistry of mercury is still not well known. The models also differ in the way of calculating the dry and wet deposition of mercury. The elemental gaseous mercury ambient concentrations are evenly distributed, on the contrary, high variations in the spatial gradients of reactive gaseous and particulate forms of mercury air concentrations and deposition fluxes were noted.This study shows that many components of the developed model have crucial impacts on the results. In the model of mercury chemistry, the most effective pathway in the gaseous phase are the oxidation of gaseous elemental mercury by hydroxyl radical, ozone and most of all bromine oxide radicals, while in the aqueous phase the reduction reactions of elemental mercury dominate. These reactions have a crucial influence on the mass balance of reactive mercury, but a rather low influence on gaseous elemental mercury (GEM). In this model, dry deposition of gaseous elemental mercury is the prevailing process for removing mercury from the atmosphere. Dry deposition of GEM over land is equally distributed, due to almost uniform ambient concentrations. The relatively high dry deposition flux of gaseous elemental mercury has a huge influence on the presented results and differs significantly from other models where the dry deposition of GEM is often not taken into account. It was also shown that a change in the calculation of the scavenging coefficients or representative raindrop diameter for in-cloud scavenging has a significant impact on the amount of wet deposited mercury.The detailed results show that the Polish power sector can be responsible for up to 80% of wet deposited mercury near large emission sources. The contribution from national sources over whole Poland reaches 21% during the winter heating season when large quantities of coal are burned in the domestic sector and additionally the power sector activity is at its highest. The impact of emissions of cadmium and lead from the power sector is lower compared to the obtained results for mercury. The modelling results showed maximal impacts of 30% and 10% for cadmium and lead near large power sector sources on the ambient concentrations and deposition. Wider measurements of heavy metals are very much needed

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Zam, Edwin. "Identification et quantification des composés nitrés dans les gaz d'échappement des véhicules : développement d'outils analytiques performants et de systèmes de prélèvements adaptés." Thesis, Strasbourg, 2012. http://www.theses.fr/2012STRAF052/document.

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Abstract:

La SCR (Selective Catalytic Reduction) permet de réduire les oxydes d'azote (NOx) à l'intérieur d'une ligne d'échappement d'un véhicule Diesel à l’aide d’une solution réductrice à base d’urée injectée en amont d’un catalyseur. L'urée est convertie en NH3 par pyrolyse et hydrolyse, et NH3 réduit les NOx enN2 sur le catalyseur. Cependant, comme cette technique met en jeu un ensemble de réactions très complexes, beaucoup de réactions parasites peuvent entraîner la formation de produits secondaires contenant de l'azote et perturber le bon déroulement du procédé. Par conséquent, l’élaboration d’une étude sur la mesure de ces produits secondaires et de leurs conditions de formation est donc essentielle pour la bonne calibration de la SCR. Si pour certains composés, les techniques de mesures sont encore à développer, dans tous les cas, on se trouve confronté à des problèmes liés au prélèvement des espèces. L'objectif de la thèse est d'identifier, de comprendre et de quantifier les phénomènes qui entrent en jeu et qui perturbent l'analyse des composés azotés dans la ligne d'échappement et dans la ligne de prélèvement. Le travail a été mené selon différents axes de recherche : la comparaison des méthodes de mesure de composés azotés en situation réelles dans les gaz d‘échappement d'un moteur Diesel muni d’un catalyseur SCR, l'étude du prélèvement des composés azotés et notamment NH3 dans une ligne de prélèvement standard et la modélisation des pertes dans une ligne de prélèvement. A la fin de ce travail, nous avons évalué l’impact des conditions de prélèvements : température des gaz, composition et/ou longueur des lignes de prélèvement, sur les résultats de la mesure. Ce travail nous permet d'apporter des suggestions pour améliorer le prélèvement et les mesures des composés azotés présents à l'échappement d'un véhicule Diesel équipé d'une SCR
SCR (Selective Catalytic Reduction) reduces nitrous oxides (NOx) in the exhaust line of a Diesel vehicle using a reducing solution containing urea injected upstream of a catalyst. Urea is converted by pyrolysis and hydrolysis in NH3, NH3 reduces NOx in N2 on the catalyst. However, as this technique involves a very complex set of reactions, many side reactions can lead to the formation of secondary products containing nitrogen and disturb the process. Therefore, the study of the measurement of these secondary products and the conditions of their formation is essential for the proper calibration of the SCR technology. If for some compounds, the measurement techniques are already on the market, for other devices they are still developing, but in all cases, we are faced with problems related to the collection of species that disturb measurement. The objective of this thesis is to identify, understandand quantify the phenomena that disturb the analysis of nitrogen compounds in the exhaust and the sampling line. The work was carried out in different areas of research: comparison of methods for measuring nitrogen compounds in real situations in the exhaust gas of a Diesel engine equipped with an SCR catalyst, study of the sampling of nitrogen compounds and particularly NH3 in a standard sampling line and modelling of losses in the sampling line. At the end of this work, we evaluated the impact of sampling conditions: temperature, gas composition and / or length of the sample lines on the measurement results. This work allows us to make suggestions to improve the sampling and the measurement of nitrogen compounds present in the exhaust of a Diesel vehicle equipped with an SCR

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Werner, Stéphane. "Optimisation des cadastres d'émissions: estimation des incertitudes, détermination des facteurs d'émissions du "black carbon" issus du trafic routier et estimation de l'influence de l'incertitude des cadastres d'émissions sur la modélisation : application aux cadastres Escompte et Nord-Pas-de-Calais." Strasbourg, 2009. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2009/WERNER_Stephane_2009.pdf.

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Abstract:

Les cadastres d’émissions ont un rôle fondamental dans le contrôle de la pollution atmosphérique, à la fois directement, pour le recensement des émissions et comme données d’entrée pour les modèles de pollution atmosphérique. Le travail de cette thèse a eu pour principal objectif l’optimisation de cadastres existants, notamment celui du programme ESCOMPTE « Expériences sur Site pour COntraindre les Modèles de Pollution atmosphérique et de Transport d'Emissions ». Pour ce cadastre, deux problématiques distinctes ont été développées : l’une visant à évaluer au mieux l’incertitude portant sur les émissions et l’autre à insérer un nouveau composé d’intérêt : le Black Carbon (BC). Dans le cadre de la première problématique portant sur les incertitudes, une étude supplémentaire a été effectuée sur le cadastre de la région Nord-Pas-de-Calais. La méthode de calcul des incertitudes a ainsi pu être testée sur un autre cadastre. Ces incertitudes sur les émissions ont permis d'évaluer leur influence sur la modélisation de la qualité de l’air (modèle CHIMERE). La seconde partie du travail de recherche a été entreprise afin de compléter les cadastres d’émissions de particules carbonées existants, pour le secteur des transports routiers, en introduisant une classe de composés supplémentaires : le BC. Le BC est la matière carbonée des particules atmosphériques absorbant la lumière. Il provient essentiellement de la combustion incomplète de combustibles ou composés carbonés. Il peut être considéré comme un composé primordial pour l’atmosphère du fait de son impact sur le climat et pour la santé du fait de sa réactivité chimique
Emissions inventories have a fundamental role in controlling air pollution, both directly by identifying emissions, and as input data for air pollution models. The main objective of this PhD study is to optimize existing emissions inventories, including one from the program ESCOMPTE « Experiments on Site to Constrain Models of Atmospheric Pollution and Transport of Emissions ». For that emissions inventory, two separate issues were developed: one designed to better assess the emissions uncertainties and the second to insert a new compound of interest in this inventory: Black Carbon (BC). Within the first issue, an additional study was conducted on the Nord-Pas-de-Calais emissions inventory to test the methodology of uncertainties calculation. The emissions uncertainties calculated were used to assess their influence on air quality modeling (model CHIMERE). The second part of the research study was dedicated to complement the existing inventory of carbon particulate emissions from road traffic sector by introducing an additional class of compounds: the BC. The BC is the raw carbonaceous atmospheric particles absorbing light. Its main source is the incomplete combustion of carbonaceous fuels and compounds. It can be regarded as a key atmospheric compound given its impact on climate and on health because of its chemical reactivity

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Rojas, Sophie. "Etude du rôle des propriétés de surface de l'aérosol sur leur propriétés hygroscopiques appliquée à différents types de masse d'air." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30281.

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Abstract:

Les aérosols jouent un rôle non négligeable sur le bilan de rayonnement global solaire et tellurique, d'une part, en diffusant et/ou absorbant une partie de ce rayonnement (effet direct), et en agissant comme noyaux de condensation nuageuse (CCN), d'autre part (effet indirect). Ce dernier point est mal quantifié. L'une des principales incertitudes concerne les paramètres influençant les propriétés hygroscopiques des aérosols, et en particulier leur potentiel CCN. Celui-ci peut être décrit par la théorie de Köhler qui prend en compte la tension de surface des particules d'aérosol en fonction de leur taille et de leur nature chimique, et en considérant l'aérosol comme un mélange externe de particules. Cependant de récentes études (Tervahattu et al. (2002), Russel et al. (2002)) ont observé l'existence, pour des masses d'air âgées, d'une pellicule enrobant certaines particules d'aérosol qui se forme par divers processus au cours du transport atmosphérique. Cette pellicule pourrait modifier la tension de surface de la particule et par conséquent ses propriétés hygroscopiques. Les études concernant l'influence de cette pellicule de surface sur le potentiel CCN des aérosols sont contradictoires. Afin de déterminer si la présence de cette couche de surface est capable d'influer sur l'hygroscopicité de l'aérosol, des mesures de concentration d'aérosol (CN) et de CCN, ainsi que des spectres granulométriques des particules, ont été effectués avant et après passage des échantillons dans un four utilisé pour volatiliser la pellicule externe éventuellement présente à la surface des particules échantillonnées (thermo-desorption). Ces échantillons ont été collectés sur trois sites de mesure (Zugspitze, Puy de Dôme, région de Strasbourg) représentatifs des différentes couches atmosphériques et exposés à l'influence de différents types de masse d'air. .
Aerosols have a non-negligable effect on the solar and telluric radiations by diffusing and/or absorbing a part of this radiation (direct effect), and by acting as Cloud Condensation Nuclei (Indirect effect). One of the main uncertainties about the last point concerns the hygroscopic properties of aerosols, in particular their CCN potential. Köhler's theory explains this potential. This theory describes the surface tension of the aerosol compared to its size and its chemistry. Nevertheless, recent studies (Tervahattu et al. (2002), Russel et al. (2002)) have observed the existence, of old polluted air masses, of a surface film coating some aerosol particules. This surface film is formed by some process during atmospheric transport. This film could modify the surface tension of the particule and consequently its hygroscopic properties. Studies concerning the influence of the surface coating on the CCN potential of the aerosol do not agree. In order to determine if this surface coating could influence aerosol hygroscopicity, some measurements have been made. These are aerorsol (CN) and CCN concentration and aerosol granulometric size distribution. These measurement were made before and after a owen. Owen was used to volitilising the eventual external film. This measurmement were made in three places (Zugspitze, Puy de Dôme and around Strasbourg) which represent different atmospheric layers and are exposed to the influence of different air mass origin. .

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Vesin, Aude. "Suivi temportel des niveaux de concentration en atmosphère intérieure lors de l'application d'insecticides ménagers." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4710/document.

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Abstract:

L'étude du comportement dynamique des substances actives pendant l'épandage de produits insecticides ménagers commerciaux dans les atmosphères intérieures nécessite le développement et l'adaptation de procédures analytiques de mesure en ligne ayant une résolution temporelle élevée. Un HS-PTR-MS et un HR-ToF-AMS ont par conséquent été utilisés pour mesurer les contaminants à la fois en phase gazeuse et particulaire. Les substances actives ciblées par cette étude appartiennent à la famille des pyréthrinoïdes, présentes dans différentes formulations commerciales du type diffuseurs électriques et sprays aérosols, qui ont été appliqués dans une pièce d'étude simulant une atmosphère réelle dans la maison expérimentale MARIA du Centre Scientifique et Technique du Bâtiment. Les résultats de ces mesures montrent des pics de concentration compris entre 1,5 et 8,5 µg.m-3, après 8 heures de branchement des diffuseurs électriques. Les pics de concentration des substances actives après l'application des sprays peuvent atteindre plusieurs dizaines de µg.m-3. La ventilation et la sédimentation des aérosols apparaissent comme des mécanismes majeurs d'élimination des polluants du compartiment air. Par ailleurs, une distribution importante des substances actives avec les surfaces de la pièce (murs, sol, plafond, particules en suspension et poussières) est observée. L'évaluation de l'exposition par inhalation aux produits insecticides étudiés montre qu'il n'existe a priori pas de risque pour la santé. Néanmoins, une évaluation intégrée, prenant en compte toutes les voies d'exposition est nécessaire avant de conclure à une absence de risque sanitaire
The study of the dynamic behaviour of the active substances during the application of commercial household insecticide products in indoor atmospheres requires the development of the adaptation of on-line analytical procedures with high time resolution. A HS-PTR-MS and a HR-ToF-AMS have therefore been used to measure contaminants both in the gaseous and particulate phase. The active substances targeted by this study belong to the pyrethroids, which are present in different commercial formulations like electric vaporizers and sprays that were applied in a full-scale test room simulating a real atmosphere in the experimental house MARIA of the French scientific and technical centre for building. The results of these measurements show that peak concentrations during a 8h-emission of electric vaporizers range from 1,5 et 8,5 µg.m-3. The peak concentrations of active substances during spraying can reach several dozens of µg.m-3. Ventilation and deposition of aerosols are major elimination mechanisms of pollutants from the air compartment. Moreover, an important distribution of active substances with the surfaces of the room (walls, floor, ceiling, suspended particles and dust) is observed. The evaluation of inhalation exposure to the studied insecticide products show that adverse effects are not likely to occur. Nevertheless, to conclude that these products are safe, it is necessary to perform an integrated evaluation, taking into account all exposure routes

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Tummon, Fiona. "Les effets directs et semi-directs des aérosols sur le climat régional du sud de l'afrique pendant la saison d'hiver austral." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00575063.

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Abstract:

. Résumé en français: Le modèle climatique régional RegCM3 est utilisépour examiner les effets direct et semi-direct des aérosols sur le climat du sud de l'Afrique pendant l'hiver austral (juin-septembre). La sensibilité des effets simulés aux différents inventaires d'émissions de combustion de biomasse et aux différentes conditions aux limites est evaluer, afin d'estimer l'incertitude associée à ces paramètres. La sensibilité aux conditions aux limites derivées de réanalyses est modeste, mais le forçage radiatif des aérosols varie linéairement en réponse au différents inventaires testées jusqu'à un facteur deux. Le forçage radiatif est toujours négatif, alors que le forçage radiatif au sommet de l'atmosphère est negatif sur la plupart du domaine sauf au-dessus les régions de savane ou le contenu atmosphérique d'aérosols est élevée. Même si la magnitude du forçage radiatif varie, les simulations pour la période présente montrent des impacts climatiques comparables. La température de surface diminue sur la plupart de la région, ce signale qui réduit le biais du modèle sur l'ouest du sous-continent. L'échauffement en altitude est lié à la charge d'aérosols absorbants et cela, en combinaison avec la réduction de température en surface, mène à la stabilisation de la basse atmosphère. Toutefois, dans la moyenne troposphère de la zone équatoriale (entre 8°N et 5°S) cet échauffement à pour résultat un effet de 'pompe à chaleur en altitude'. Cet effet augmente la convection, les précipitations et l'humidité du sol, en accélérant le cycle hydrologique dans cette région. Une étude de la variabilité interannuelle des effets climatiques des aérosols montre que les changements des précipitations en moyenne saisonnière sont plus variables d'un an à l'autre que les changements de température de surface. Par contre, malgré des différences significatives entre les conditions synoptiques, la variabilité synoptique des impacts climatiques des aérosols est faible.

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Chen, Ruiwei. "Uncertainty quantification in the simulation of road traffic and associated atmospheric emissions in a metropolitan area." Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1029/document.

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Abstract:

Ce travail porte sur la quantification d'incertitude dans la modélisation des émissions de polluants atmosphériques dues au trafic routier d'une aire urbaine. Une chaîne de modélisations des émissions de polluants atmosphériques est construite, en couplant un modèle d’affectation dynamique du trafic (ADT) avec un modèle de facteurs d’émission. Cette chaîne est appliquée à l’agglomération de Clermont-Ferrand (France) à la résolution de la rue. Un métamodèle de l’ADT est construit pour réduire le temps d’évaluation du modèle. Une analyse de sensibilité globale est ensuite effectuée sur cette chaîne, afin d’identifier les entrées les plus influentes sur les sorties. Enfin, pour la quantification d’incertitude, deux ensembles sont construits avec l’approche de Monte Carlo, l’un pour l’ADT et l’autre pour les émissions. L’ensemble d’ADT est évalué et amélioré grâce à la comparaison avec les débits du trafic observés, afin de mieux échantillonner les incertitudes
This work focuses on the uncertainty quantification in the modeling of road traffic emissions in a metropolitan area. The first step is to estimate the time-dependent traffic flow at street-resolution for a full agglomeration area, using a dynamic traffic assignment (DTA) model. Then, a metamodel is built for the DTA model set up for the agglomeration, in order to reduce the computational cost of the DTA simulation. Then the road traffic emissions of atmospheric pollutants are estimated at street resolution, based on a modeling chain that couples the DTA metamodel with an emission factor model. This modeling chain is then used to conduct a global sensitivity analysis to identify the most influential inputs in computed traffic flows, speeds and emissions. At last, the uncertainty quantification is carried out based on ensemble simulations using Monte Carlo approach. The ensemble is evaluated with observations in order to check and optimize its reliability

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Maamary, Rabih. "Développements d'instrumentations lasers (QCL, DFG) dédiés à la métrologie d'espèces d'intérêt atmosphérique (CH₄, HONO)." Thesis, Littoral, 2014. http://www.theses.fr/2014DUNK0376/document.

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Abstract:

Nous reportons dans ces travaux de thèse le développement de deux spectromètres à lasers fonctionnant dans la région spectrale du moyen infrarouge (2,78 µm et 8 µm) correspondant aux deux fenêtres atmosphériques pour la détection de traces de gaz. Le premier spectromètre, basé sur la génération de différence de fréquences (DFG) vers 2,78 µm, est couplé à un spectromètre utilisant un laser à cascade quantique (QCL) vers 8 µm dans une cellule multipassages. Ce montage croisé nous a permis de déterminer pour la première fois expérimentalement les intensités de 31 raies d’absorption les plus intenses de la branche Q de la bande fondamentale ν₁ de l’isomère trans de l’acide nitreux (trans-HONO), considéré comme espèce clé pour la capacité d'oxydation atmosphérique. Nous avons exploité le spectromètre à QCL lors d’une campagne de mesures ciblée sur la surveillance continue du méthane (CH₄) pendant le mois de janvier 2013 à Dunkerque. Les observations de la variation de la concentration du CH₄ ont été analysées à l'aide des paramètres météorologiques simultanément enregistrées. Face au besoin d’identification de ses sources d’émission, nous avons développé la technique IRLS (Isotope Ratio Laser Spectrometry) pour la mesure du taux isotopique de ¹³CH₄/¹²CH₄. Les résultats préliminaires sont présentés
I report in this PhD thesis on the development of two mid-infrared laser spectrometers, based on difference-frequency generation (DFG) and quantum cascade laser (QCL), for application to trace gas monitoring. The DFG spectrometer (2.78 µm) was coupled with the QCL spectrometer (8 µm) to simultaneously measure nitrous acid (HONO) absorption spectra of the v₁ and v₃ bands respectively. Such crossing measurements allow us to determine experimentally, for the first time, the line strengths of 31 absorption lines of the ν1 band of trans isomer of nitrous acid that significantly impacts the air quality and climate change because of its crucial role in the atmospheric oxidation capacity. The QCL spectrometer is also deployed for continuous monitoring of methane (CH₄) during January 2013 in Dunkirk. Methane concentration variation is analyzed with the help of the simultaneously recorded meteorological parameters. In order to identify the sources of CH₄ emission, I developed an Isotope Ratio Laser Spectrometry (IRLS) technique to measure the isotopic ratio of ¹³CH₄/¹²CH₄. Preliminary results are presented

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Dissertations / Theses on the topic 'Polluants atmosphériques – Mesure – Afrique'

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