3.1 Validation de l’utilisation du 7 Be comme traceur des aérosols
3.1.5 Conclusion sur l’utilisation du 7 Be pour tracer les particules atmosphériques109
Ce travail initial de caractérisation physique du dépôt sec a permis de déterminer la gra-nulométrie du7Be ainsi que les micropolluants associés aux aérosols.
L’utilisation du 7Be comme traceur des particules atmosphériques a été validée. Les pol-luants étudiés ont globalement un comportement identique à celui du béryllium ; les faibles différences observées pour certains métaux pouvant être négligées par la suite du fait que les vitesses de dépôt sont déterminées à l’échelle mensuelle.
Les travaux menés en collaboration avec l’IRSN de Cherbourg montrent l’influence de la nature des surfaces sur les vitesses de dépôt et l’importance bien moindre de la turbulence.
Les paramètres micrométéorologiques tels que l’humidité relative et la température jouant également un rôle important, les conditions climatiques ont été comparées sur le site expérimental de mesure de vitesse de dépôt et sur le bassin versant urbain. Les faibles différences observées autorisent à conclure que les vitesses de dépôt seront les mêmes sur les deux sites.
Ce travail va nous permettre par la suite de calculer des flux de dépôt sec atmosphérique sur le bassin versant urbain du Pin Sec.
3.2 Caractérisation et variation saisonnière des dépôts secs at-mosphériques
3.2.1 Campagnes d’acquisition des données
Afin de compléter nos informations, nous avons utilisé les données de Air Pays de la Loire relatives à la qualité globale de l’air. Les aérosols atmosphériques ont été prélevés avec les dispositifs présentés dans le chapitre 2. Nous avons sur l’atmosphère un an de données à savoir de septembre 2010 à octobre 2011 (avec une interruption de 2 mois (février et mars 2011) due à un incendie survenu sur le toit). Pendant cette période les paramètres météorologiques ont également été mesurés (température, vents, ensoleillement,...). Les températures ainsi que les pressions atmosphériques ont été mesurées à l’aide des 2 partisols, nous avons confirmé ces valeurs à l’aide de capteurs déjà installés sur le toit de l’immeuble. Les concentrations en polluants sont calculées en fonction du volume prélevé lors des campagnes d’échantillonnage. Le tableau 3.4 récapitule les campagnes de prélèvement des aérosols.
Tableau 3.4: Paramètres d’échantillonnage des aérosols sur le Pin Sec
Période de collecte Volume m3 Température moyenne (°C) Pression (mm Hg)
2010 septembre 2010 879 17 759,6
octobre 2010 671 12 761
novembre 2010 595 8 753,5
2011
décembre 2010 831 3 757
janvier 2011 618 6 762
avril 2011 789 14 763,2
mai 2011 667 16 764,75
juin 2011 793 17 763,4
juillet 2011 643 18 760,75
août 2011 595 18 761
septembre 2011 765 18 763,75
Globalement, pendant les périodes de prélèvement, le débit est resté constant assurant une erreur quasi nulle sur les volumes prélevés. Les filtres ont été pesés ; les masses étant très faibles et la manipulation n’assurant pas de garder l’intégrité physique, nous avons fait le choix de raisonner en termes de volume et non en termes de masse par la suite. L’ensemble des données du Partisol est repris dans l’annexe E.
Les vents ont également été mesurés ainsi que les vitesses de vents associés comme dans le paragraphe 3.1.3.4.
Les roses des vents présentées sur la figure 3.13 montrent les variations des directions et vitesses des vents. Majoritairement, les vents sont de direction sud-ouest nord-est avec des vents beaucoup plus forts sur la période hivernale. Au printemps, les vents dominants viennent du nord est avec des vitesses allant jusqu’à 10 m s-1 et des fréquences plus élevées entre 1 et 2 m s-1. Sur la période estivale, les vents sont dominants du sud ouest et du nord est, avec des vitesses plus importantes venant de l’ouest et du nord ouest. À l’automne 2010, on observe des vents majoritairement du sud ouest pouvant aller jusqu’à 12 m s-1et enfin l’hiver 2010-2011 est
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10 15
20
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E
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10 15
20
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30
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0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Printemps 2011 Eté 2011
Automne 2010 Hiver 2010-2011
Frequence
Figure 3.13: Distribution des directions et vitesses de vents sur le site du Pin Sec par saisons du 09/09/10 au 16/08/11
Figure3.14: Températures moyennes relevées sur le site du Pin Sec
marqué par l’axe sud ouest nord est avec des fréquences de vitesses très importantes entre 1 et 3 m s-1.
La figure 3.14 montre bien que les deux capteurs de températures donnent des valeurs simi-laires, il est à noter l’interruption de deux mois des mesures des valeurs due à l’incident survenu sur le toit du Pin Sec. Le minimum de température est observé en novembre 10 et nous consta-tons que la fin d’année 2010 est beaucoup plus froide que l’année 2011. Nous pouvons nous attendre à avoir une atmosphère beaucoup plus stable pendant l’hiver 2010. De plus, comme cela a été observée sur la figure 3.7b, la ville de Nantes présente un effet d’ilôt de chaleur (Bagga, 2012) avec des températures nocturnes plus faibles en campagne que dans la ville.
(a) Comparaison inter appareils de la pression
(b) Evolution annuelle de la pression atmosphérique
Figure 3.15: Pressions atmosphériques sur le site du Pin Sec
Les pressions sont également mesurées par les deux partisols, les valeurs enregistrés ont été comparées (cf. figure 3.15a) et montrent une corrélation de 0,95 avec des valeurs ayant varié d’environ 745 à 770 mm Hg. La figure 3.15b montre l’évolution annuelle de la pression atmosphérique, nous pouvons voir également comme le signale Bagga (2012) que la pression est plus élevée pendant l’été que pendant l’hiver. Ces travaux mettent aussi en évidence une évolution journalière de la pression atmosphériques ; en effet, cette dernière augmente le matin pour décroitre en fin de journée suite au réchauffement diurne.
Sur l’ensemble de notre suivi, les ETM ont été recherchés en revanche pour les composés or-ganiques nous avons alterné entre les HAP et les différents pesticides. Compte tenu des pratiques d’utilisation déjà répertoriées sur le Pin Sec (Lamprea,2009), les pesticides ont principalement été mesurés entre mai et octobre.