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OSUG - Terre Univers Environnement

Collecte sur filtres par préleveur haut volume (chimie générale, aérobiologie)

par Olivier Magand - 13 avril 2017 ( maj : 4 mai 2017 )

Dans le cadre de ses activités de recherche, l’équipe CHIANTI utilise fréquemment des collecteurs d’atmosphère ambiant haut débit pour la mesure de la concentration massique, et de la composition chimique / microbiologique des aérosols. Les composés mesurés sont présents à faible concentration dans les milieux naturels, parfois non mesurables par méthodes analytiques directes implantées sur le terrain et nécessitent ainsi une pré-concentration préalable sur filtres, avant analyses ultérieures en laboratoire. L’échantillonneur est généralement composé d’une tête de prélèvement, qui permet de sélectionner une ou plusieurs granulométries, d’un porte-filtre renfermant le média filtrant (filtre), d’un dispositif de mesure du débit et d’un système de pompage (figure 1).

Composants de préleveur d’atmosphère ambiant haut débit

La tête de prélèvement est un dispositif destiné à éliminer du flux d’air échantillonné les particules d’un diamètre (aérodynamique) supérieur au diamètre de coupure du dispositif. Elle peut être utile pour simplement éliminer les insectes ou les gouttes de pluie ou de brouillard indésirables. Une sélection en dimension de l’aérosol peut être effectuée en interposant, entre l’entrée du dispositif et le filtre de collection, un système spécialement dimensionné pour assurer une classification en taille qui permettra de reproduire une fraction conventionnelle des
aérosols prélevés. La majorité de nos études utilise préférentiellement des têtes de prélèvement PM10, soit un système par lequel les particules de diamètre supérieur à 10 μm, sont impactées sur de la graisse de silicone et sont donc éliminées (utilisation), et les particules restantes (< 10 μm) suivent le flux d’air pour être collectées sur le filtre. L’utilisation de tête PM10 induit un débit de fonctionnement fixé à 30m3/heure, permettant ainsi la collecte d’une quantité de matières importantes selon la durée d’échantillonnage sélectionnée.
Il existe un choix important de médias filtrants pour la mesure des aérosols. Les paramètres à prendre en compte lors de l’échantillonnage reposent principalement sur la(les) méthode(s) d’analyse effectuée(s) a posteriori sur l’échantillon prélevé. De par l’ensemble des analyses chimiques réalisées sur les échantillons collectés (voir Plateau Analytique Sol-Air avec la quantification de plus d’une centaine de composés chimiques), l’utilisation de filtres en fibres de quartz est généralement privilégiée.
Le plateau contient actuellement :
● 1 préleveur HVS Digitel DA77
● 1 préleveur HVS fabriqué à l’IGE
● 1 préleveur impacteur portable BGI 900

Collecteur HVS Digitel DA77 avec tête de prélèvement PM10 (site Cap Pointe en Afrique du Sud)
Collecteur HVS fabriqué à l’IGE avec tête de prélèvement PM10 (site subAntarctique district TAAF Amsterdam)