Photos : INERIS/Michel ChantrelleInstitut national de lenvironnement industriel et des risquesParc Technologique Alata - BP 2 - 60550 Verneuil-en-HalatteTl. : +33(0)3 44 55 66 77 - Fax : +33(0)3 44 55 66 99E-mail : ineris@ineris.fr - Internet : www.ineris.frRAPPORT SCIENTIFIQUE 2009-2010Rapportscientifique09-10IV_I_couv.indd 1 23/11/10 11:02RAPPORT SCIENTIFIQUE 2009-2010Rapportscientifique09-10IV_I_couv.indd 1 23/11/10 11:02Vincent LAFLCHEDIRECTEUR GNRALCette anne, lINERIS fte ses 20ans.Cettepri odeest caractrise par lexplosion des proccupations environnement/sant et par lmergence des attentes et des exigences socitales qui ont contribu faonner lvolution de lInstitut. La matrise des risques technologiques est au cur de la mission de lInstitut depuis 20 ans. Elle est aujourdhui pr i nci pal ementmi seauser vi ce del i nnovati onpourrel everl es grands dfis du XXIe sicle. Il sagit notamment dassurer la scurisation et lefcacit des nouvelles lires de la croissance verte dont celles mettant en uvre les nanoparticules, ou celles de la rvolution lectrique dans les transports, en scurisant les batteries. Ces thmatiques illustrent les objectifs de recherche prioritaires du futur contrat dobjectifs 2011-2015.Acteur de l espace europen de la recherche, lINERIS a tabli dans leprol ongement desest r avauxltranger des partenariatsimpor-t ant s. Parai l l eur s, l I nsti t utest un trait dunion entre le monde de lentreprise et la sphre acadmique. En partenariat avec lUTC, une chaire denseignement et de recherche a t mise en place sur le thme de la modlisation mathmatique et de la biologie systmique appliques la toxicologie prdictive. Elle va permet tretraversl arecherche par tenar i al edaccompagnerl es industriels dans la mise en uvre del argl ementati onREACHet terme de proposer des alternatives lexprimentation animale. Leshommeset l esf emmesde l I ns t i t ut s ont aucur des on i denti t. Leursavoi r-f ai resurl a nanotoxicologie, sur lcotoxicologie, sur la phnomnologie accidentelle, etc., repose sur des bases acquises depuis le CERCHAR et lIRCHA qui ont ensuite donn naissance lINERIS. Si les comptences se construisent dansl adure,el l esdoi venttre identies avec une large anticipation pour tre en mesure de dvelopper les comptences aptes rpondre aux grands enjeux de demain. Cest lenjeu du dploiement de lagestion prvisionnelle des emplois et des carrires, qui va permettre de valoriser l escomptencessci enti fi queset techniques. Lattractivit des carrires sera renforce.Enfin, lvolution de la socit et de ses diffrentes cultures amnent apprhender autrement linnovation. L I nst i t utouvresagouver nance scientique la socit civile, avec la cration de la nouvelle Commission dOrientation de la Recherche et de lExpertise (CORE). Elle est compose de six collges : ONG, industriels, syndi cat s, l us, acadmi queset reprsentant sdel tat. Cestun lieu de partage des enjeux et des questi onnement senmati rede recherche et dexpertise.This year, INERIS is celebrating its 20th anniversary. This period has been characterised by the explosion of environmental and health concerns and by the emergence of societal expectations and require-ments that have helped to shape the development of the Institute.Technological Risk Management has been at the core of the Institutes mission for the past 20 years. At the present time, it is primarily engaged in promoting and advancing innovation to meet the major chal-lenges of the 21st century. This involves in particular, ensuring the security and effectiveness of new green growth industries including those relating to the development of nanoparticles, and to the electric revolution in the transportation sector by further en-suring the development of electric vehicle batteries. These themes illustrate the priority research goals of the future contrat dobjectifs 2011-2015.A key European actor in the area of research, INERIS has developed substantial partnerships as an exten-sion of its work abroad. In addition, the Institute is an effective bridge linking the world of business with that of academia. In partnership with UTC, a profes-sorship and research chair has been established in the eld of mathematical modelling and systems biology applied to predictive toxicology. It will make it possible by means of research partnerships to support industry in the implementation of the REACH regulation and ultimately to develop and offeralternatives to animal testing.The dedicated men and women who work at the Institute are at the heart of its identity. Their vast know-how with regard to Nanotoxicology, Ecotoxi-cology, Accident Phenomenologyis supported and based on the foundations originating in the former Research and Development Centre of Charbonnages de France (CERCHAR) and the Applied Chemistry Research Institute (IRCHA) which subsequently led to the formation of INERIS. Whereas the expertise and knowledge base have been built up over time, they must also be identied with a large measure of anticipation needed in order to be well positioned to develop appropriate competences and skills essential to meet the major challenges of the future. That speaks to the challenge of being able to effectively deploy the provisional management of jobs and careers, which will help develop the scientic and technical expertise. The attractiveness of careers will be enhanced.Finally, the evolution of society leads to differ-ent understanding of innovation. The Institute has opened its scientic governance to civil society, with the creation of the new Commission dorientation de la recherche et de lexpertise (CORE), the research and expert evaluation steering committee. It consists of six colleges: NGOs, industry, trade unions, elected ofcials / leaders, academics and representatives of the State. It is a forum for discussion and for sharing of information regarding issues and concerns in the area of research and expert evaluation.EditoINERIS_RS 09-10_edito PAGE 1II_couv.indd 1 22/11/10 15:3504Qualit de lair28 Particules gnres par la combustion dencens31 La technique LIBS32Modlisation des arosols organiques secondaires35Impact de la combustion du bois26Toxicologie environnementale48Toxicocintique prdictive51 Biodistribution et limination des nanotubes de carbone54Effets endocriniens de polluants aquatiques57Essais dcotoxicit60Biosurveillance61 Recherche et REACh46Publications10106Faits marquants 2009-201008 Programmes 190 (soutenus par le ministre charg de lcologie)09 Programmes de recherche soutenus par lANR1 0LINERIS, partenaire de 25 programmes europens1 1 Sujets de thses publis en 20101 2Gouvernance scientifique1 7Indicateurs du contrat dobjectifsStratgie de rechercheQualit des eaux20Variabilit de lchantillonnage dun milieu aquatique24Rduction des missions de polluants dans les eaux18Gestions des sols pollus38Transport des HAP dans les sols41COMRISK44Ingalits environnementales36002003.indd 2 22/11/10 16:19INERIS_RS 09-10_sommaire PAGE 3SommairePrvention des risquesdu sol et du sous-sol92Lincertitude des analyses de risques de mouvements du terrain95Hydromcanique des gomatriaux98Comportement long terme de la craie90Substances & procds74Modles QSPR77Plateforme STEEVE78Nano-INNOV79Combustion dun mlange pyrotechnique fuel/comburant72Phnomnes dangereux84Vulnrabilit des installations87EGSISTES82 62Gestion intgre des risques industriels64valuation probabiliste des risques industriels66Barrires de scurit et tests de rvision69 Analyse organisationnelle002003.indd 3 22/11/10 16:19Stratgie de rechercheEn cette anne dlaboration de son prochain contrat dobjectifs (2011-2015), lINERIS rafrme ses quatre axes stratgiques en matire de recherche.Il sagit tout dabord de renforcer son efcacit et de dvelopper les capa-cits de ses chercheurs, an que sa production scientique et notamment les publications dans les revues comit de lecture se renforcent, tant quanti-tativement que qualitativement. Dans le contexte dun important chantier consacr la Gestion Prvisionnelle des Emplois et des Comptences (GPEC), les carrires scientiques seront mieux individualises, en continuant favori-ser lobtention de lhabilitation diriger des recherches (HDR) ; mais aussi en structurant et rationalisant les liens avec les tablissements denseigne-ment suprieur et les coles doctorales, en Picardie (UTC, UPJV, LaSalle Beau-vais, ESCOM) et plus largement sur le territoire national (ParisTech, Lorraine Universit, EHESP Rennes). Ainsi, plu-sieurs chercheurs de lINERIS sont dj impliqus comme professeurs associs ou titulaires de chaires. LINERIS entend jouer un rle majeur pour accompagner le dveloppement de nouvelles lires technologiques ou nergtiques, en apportant les lments permettant de garantir leur scurit ds leur conception. On peut ainsi voquer les recherches sur la scurit des bat-teries lectriques (plateforme STEEVE), sur la nanoscurit (contribution au plan Nano-INNOV). Ces recherches permet-tent de dnir les futurs rfrentiels de certication. Plus gnralement, lINERIS dveloppe de nouvelles approches pour la pr-diction des dangers des substances et produits chimiques, notamment les composs dits mergents , pour les-quels les connaissances sont encore trs lacunaires. En toxicologie, les efforts se portent sur les mthodes QSAR et les stratgies dites de tests intelli-gents pour le volet in silico ; et sur les mthodes in vitro, notamment les organes bioarticiels, en partenariat avec lUTC. Linstallation de la nouvelle plateforme mthodes alternatives , oprationnelle au printemps 2011, va permettre la validation de ces nouvelles approches qui sont au cur des priorits de recherche du Ple national applicatif en Toxicologie et cotoxicologie Sud Picardie. Le volet physicochimique nest pas en reste : lINERIS est la pointe du dveloppement des mthodes QSPR, permettant dobtenir des estimations de plus en plus prcises de grandeurs thermodynamiques relatives lexplosi-bilit ou linammabilit de substances nergtiques.LINERIS continue renforcer sa capacit comprendre, modliser et prvoir les situations risques susceptibles de se dvelopper sur des sites dangereux (ins-tallations industrielles, sites naturels). Des investissements consquents vont permettre de renforcer les capacits du site exprimental de Montlaville, per-mettant lacquisition de donnes pr-cieuses pour la qualication des codes de calculs, dsormais implments sur une plateforme numrique unique dans le cadre du programme de recherche EPHEDRA. Dans le domaine de la prvi-sion de la qualit de lair, lInstitut joue dsormais un rle renforc de coordi-nation nationale. Cette responsabilit accrue dcoule de la qualit des outils oprationnels quil a su dvelopper et mettre en uvre, en sappuyant sur une recherche de qualit, en partena-riat avec les meilleures quipes. Les recherches sur les risques lis aux cavi-ts et ouvrages souterrains (mines, stoc-kages) se dveloppent, avec le souci de mettre en vidence de manire prcoce les signes prcurseurs des vnements dommageables, et de dvelopper les outils de gestion et daide la dcision les plus appropris.Cesprogrammesderecherchesont mens dans un cadre collaboratif intense. Ainsi au niveau national, lINERIS est pr-sent dans de nombreux projets ANR et participe llaboration des feuilles de route en recherche au sein des Alliances Allenvi, Aviesan et Ancre, dont lINERIS est membre associ. Au niveau euro-pen, le groupement europen dintrt conomique EuVRI, bas Stuttgart, dont lINERIS est membre fondateur, joue un rle cl dans le montage et la mise en uvre de nombreux projets europens. 004005.indd 4 16/11/10 09:56INERIS_RS 09-10_stratgie de recherche PAGE 5Pierre TOULHOATDirecteur scientifiqueInterview de Martha HeitzmannCharge de mission auprs de la direction gnrale du groupe Air Liquide, membre du Conseil Scientifique de lINERISLa valorisation des carrires techniques et scientifiquesPourriez-vous nous parler de votre exprience de la gestion des carrires scientifiques chez Air Liquide ?Dans le groupe Air Liquide nous suivons de manire spcifique les carrires de nos techniciens, ingnieurs et chercheurs depuis plus de 10 ans. Air Liquide est leader des gaz pour lindustrie, la sant et lenvironnement grce sa stratgie et ses experts techniques qui sont au cur du processus dinnovation. Les collaborateurs doivent pouvoir spanouir dans des postes techniques sans quils soient obligs dvoluer dans la filire managriale avec pour seul but la progression de carrire. Nous avons donc imagin une chelle de progression des carrires techniques et scientifiques technical career ladder qui est parallle lchelle de responsabilit managriale. Cette chelle tablit diffrents stades de reconnaissance pour les experts. Il y a 6 niveaux dexpertise : deux grs au niveau des entits locales, et 4 grs au niveau du groupe pour les experts reconnus au niveau international Air Liquide tant prsent dans 80 pays. Plus le niveau de reconnaissance est haut, plus les attentes sont fortes en termes de force de proposition auprs du management, et de capacit dassurer le transfert de comptences dans le groupe (innovations et brevets) en formant les jeunes experts.En quoi cela est-il intressant pour lINERIS, qui est en train de mettre en uvre la Gestion Prvisionnelle des Emplois et Comptences (GPEC) ?Le parallle que je vois est que lINERIS dpend lui aussi de comptences techniques et scientifiques, quil a besoin de motiver les gens, et doit aussi assurer le transfert des comptences sur la dure. LINERIS, dans le cadre de la gestion prvisionnelle des emplois et des comptences, pourra, par exemple, valoriser les carrires techniques et scientifiques en proposant ses techniciens ingnieurs ou chercheurs des chelles de reconnaissance hors responsabilit de management. Cette ide force peut tre adapte aux problmatiques et spcificits de diffrentes entreprises. Lors du sminaire scientifique de lINERIS, quelques ides intressantes ont merg, comme par exemple valoriser les ingnieurs et chercheurs qui communiquent en direction du grand public ; ou valoriser les chercheurs et ingnieurs capables de dvelopper des comptences transversales.ABSTRACTThe strategic issues of research at INERIS can be summarized in four main items The first one aims at an improved efficiency in research, by increasing the number and impact of papers published in peer-reviewed journals, and by fostering the professional evolution of our researchers, with a strong incentive to apply for a habilitation to direct research. The second strategic issue stands in the development of emerging technologies and low-carbon energy systems. This development is socially and politically accepted if risk control issues are taken into account at a very early stage in the process of innovation for instance : emerging technologies based on engineered nanomaterials, high capacity Li-Ion batteries for transportation. At stake is the development of norms, or certification references, which will play a key role in competitiveness. Other issues concern the development of predictive methods to evaluate the hazards of products and substances, namely QSAR and in vitro toxicological tests, biomarkers, and QSPR methods for the ab initio prediction of physical and chemical properties of energetic molecules. Finally, we continuously develop modelling platforms for accidental risk assessment, environmental health or impact assessment, air quality prediction, or natural hazard assessment. Most modelling platforms need the implementation of large scale experimental facilities dedicated to data production and model validation.004005.indd 5 16/11/10 09:56LANCEMENT DU PNSE II Le deuxime Plan National Sant Environnement (PNSE II) a t lanc le 24 juin 2009, suite aux engagements pris lors du Grenelle de lEnvironnement. Ltat a dcid de mobiliser 400 M sur 5 ans (2009-2013) pour la mise en uvre de ce plan.Deux axes prioritaires : rduire les expositions responsables de pathologies fort impact sur la sant et rduire les ingalits environnementales. Le plan comprend 58 mesures dont 12 phares. Parmi elles, la rduction de 30 % des missions dans lair et dans leau de 6 substances toxiques dici 2013, plus largement la rduction de lexposition aux substances proccupantes, lidentication et la gestion des points noirs environnementaux. LINERIS, qui appartient au comit de pilotage du PNSE II, participe plus dun tiers des 58 actions structures en 16 ches. Au-del de ces deux axes majeurs, le PNSE II accorde une importance toute particulire aux risques mergents : radiofrquences, nanomatriaux, rsidus de mdicaments.LAVENANT AU CONTRAT DOBJECTIFS SIGNLINERIS a dot son contrat dobjectifs 2006-2010 dun avenant sign le 23 juin 2009, pour mettre en cohrence ses actions avec les engagements du Grenelle de lEnvironnement, avec cinq objectifs principaux.1) Expertiser les innovations coresponsables : par la dmarche de certication volontaire des nouveaux produits et procds, lInstitut accompagne les industriels dans le dveloppement de produits innovants et srs.2) Dvelopper la recherche en sant-environnement : lInstitut anime le Ple national applicatif en Toxicologie et cotoxicologie, en mutualisant les connaissances pour produire des outils de prdiction des dangers des substances chimiques.3) Agir sur les substances et rduire les ingalits dexposition gographiques : par la mise en uvre du deuxime Plan National Sant Environnement, lInstitut sattache notamment au respect des normes de qualit de lair extrieur et intrieur, lvaluation de points noirs environnementaux.4) Participer llaboration dun cadre national de lexpertise pluraliste : pour rpondre cet engagement, lINERIS ouvre sa gouvernance scientique la socit civile.5) Poursuivre une dmarche coresponsable : la politique dveloppement durable de lInstitut est fonde sur le rfrentiel SD21000. SIGNATURE DUNE CONVENTION ENTRE LINERIS ET LE CSTBLe 6 juillet 2009, lINERIS et le CSTB ont sign une convention de collaboration de trois ans pour la cration dune Cellule dAppui la gestion des Situations dUrgence (CASU) concernant lair intrieur. Elle accompagne les autorits nationales, territoriales et municipales en charge des tablissements publics recevant du public (tablissements denseignement, tablissements de soins, etc.). Outre son expertise, lInstitut apporte la capacit logistique de la CASU et son retour dexprience technique et organisationnelle dans le domaine.FaitsmarquantsPanorama 2009-2010LANCEMENT DE LA PLATEFORME STEEVE Le 22 septembre 2009, le ministre charg de lIndustrie, Christian Estrosi, sest rendu au CEA Grenoble pour inaugurer la plateforme STEEVE (Stockage dnergie lectrochimique pour Vhicules lectriques), qui a pour but de permettre la ralisation de batteries lectriques de nouvelle gnration pour le transport. Cette plateforme unique en Europe runit lINERIS, le CEA, EDF, et lUniversit de Picardie Jules-Verne. Elle sest vue dote par les pouvoirs publics dune enveloppe nancire de 7,5 M. Le ministre de lIndustrie a affect 1,8 M au projet port par lINERIS destin la scurit des batteries (scurit du cycle de vie, valuation et certication) en lien avec lUniversit de Picardie Jules-Verne (matriaux innovants). La plateforme vise ainsi dvelopper une synergie de comptences et de moyens qui portent sur : le prototypage de batteries Li-Ion, lvaluation des performances lectriques et du niveau de scurit des batteries, loptimisation de la dure de vie des batteries, la scurit du cycle de vie et la certication des diffrentes technologies de batteries envisages.006007.indd 6 22/11/10 15:38INAUGURATION DE LA NOUVELLE PLATEFORME MTHODESALTERNATIVES La premire pierre de la nouvelle plateforme exprimentale pour la validation et le dveloppement de mthodes alternatives en exprimentation animale a t pose sur le site de lINERIS Verneuil-en-Halatte le 5 fvrier 2010 par Nicolas Desforges, prfet de lOise, Michel Delpuech, prfet de la rgion Picardie et Claude Gewerc, prsident du conseil rgional de Picardie, en prsence de Jacques Vernier, prsident du Conseil dadministration, et Vincent Lache, directeur gnral de lINERIS. Il sagit dun quipement structurant du Ple national applicatif en Toxicologie et cotoxicologie lanc en 2009 pour rpondre aux exigences du Grenelle de lEnvironnement et contribuer la mise en uvre du rglement europen REACh sur les substances chimiques. Le but est de limiter le recours lexprimentation animale pour tudier les effets des substances chimiques et valuer leurs risques biologiques. La plateforme exprimentale permettra la calibration des modles mathmatiques (approche in silico) et des modles biologiques isols (tests in vitro) ou organes articiels. Dote de 1 500 m2 de laboratoires, elle disposera dquipements ddis lexposition par inhalation de nanoparticules et donnera la possibilit dtudier les substances lchelle nanomtrique. VISITE DE CHANTAL JOUANNO Madame Chantal Jouanno, secrtaire dtat charge de lcologie, sest rendue lINERIS le jeudi 22 avril, pendant lpisode du nuage de cendres volcaniques en provenance dIslande. Elle y tait accueillie par Vincent Lache, directeur gnral, en prsence de Nicolas Desforges, prfet de lOise.Les quipes de lInstitut se sont mobilises ds le vendredi 16 avril pour travailler la surveillance de pics de pollution particulaire, et sur la modlisation du nuage de cendres. Daprs les tudes effectues par lINERIS*, les dpassements du seuil rglementaire dinformation (80 g/m3 en moyenne journalire) pour les concentrations de PM 10 (particules dont le diamtre est infrieur 10 m) survenus entre le 18 et le 20 avril sont bien dus en majorit aux activits humaines ; pisode dont le constat est assez classique en cette saison. Un effet cumul et limit du panache islandais a t relev. La confrontation des diffrents lments permet, ce jour, de conforter lhypothse issue des simulations numriques : les cendres volcaniques provenant dIslande ont contribu hauteur de 10 30 % lpisode de pollution particulaire observ sur la moiti nord de la France (zone gographique allant du bassin normand la Fort noire) avec un maximum localis dans la rgion de Mulhouse. Dans tous les cas, les pisodes de pollution sont rests limits, dpassant parfois le seuil dinformation (80 g/m3), mais natteignant jamais le seuil dalerte.* partir des mesures effectues par les associations agres pour la surveillance de la qualit de lair (AASQA).LE SMINAIRE DES ORIENTATIONS SCIENTIFIQUESET TECHNIQUES DE LINERIS Le Sminaire des Orientations Scientiques et Techniques de lINERIS sest tenu Paris le 4 juin 2010. Il runissait les membres des diffrentes instances de gouvernance de lINERIS : le Conseil Scientique, la nouvelle Commission dOrientation de la Recherche et de lExpertise (CORE) qui a pour but douvrir la gouvernance de lINERIS la socit civile , les commissions scientiques des risques chroniques, risques accidentels et risques du sol et sous-sol, le Conseil dadministration et les reprsentants du ministre de tutelle. Lors des ateliers de cette journe, 24 ches dorientation stratgique ont t dbattues et enrichies, abordant lensemble des activits de lINERIS, les activits de recherche transversale (nanos) et les orientations stratgiques globales de lINERIS sur les thmes : dveloppement durable, gouvernance, concertation, dontologie. Le sminaire a runi 80 participants. Prix attribu lINERISDes chercheurs de lINERIS ont t rcompenss par le prix du meilleur article prsent au 8e symposium international sur le risque, la prvention et la diminution des explosions industrielles qui sest tenu du 5 au 10 septembre 2010 Yokohama au Japon. Il sagit dun congrs international sur les explosions qui a lieu tous les deux ans. Les auteurs de larticle Didier Jamois, Christophe Proust et Emmanuel Leprette mnent depuis plusieurs annes une recherche en collaboration avec la socit amricaine FIKE qui conoit, fabrique et commercialise du matriel de protection contre les explosions. Son directeur technique, Jef Snoeys, premier auteur de larticle, poursuit une thse co-encadre par Christophe Proust. http://www.dobashi.t.u-tokyo.ac.jp/ishpmie8/INERIS_RS 09-10_faits marquants PAGE 7006007.indd 7 22/11/10 15:38Programmes 190(soutenus par le ministre charg de lcologie)Recherche sur lvaluation des risques technologiques et des pollutionsListe au 31 dcembre 2009 des programmes de recherche en cours valuation intgre (in vitro, in vivo) de lcotoxicit des perturbateurs endocriniens valuation et volution des effets suite une exposition subchronique aux radiofrquences sur le systme nerveux central du rat PHYSIOTOX - Modlisation physiologique dorganes bioartificiels pour prdire la toxicit des substances chimiques ALTERPE - Mise en place des tests toxicologiques alternatifs aux tests sur animaux dans le domaine des perturbateurs endocriniens CADABAP - Caractrisation des drivs du B(a)P en atmosphre relle et en laboratoire Qualit de lair et changement climatique : impact environnemental et conomique de politiques combines tude de la biodisponibilt et de la biodistribution des mtaux : importance de la spciation APSYRIS - Contribution des approches systmiques la gestion des risques NaTech INCERTITUDES - Quantification et propagation des incertitudes dans lestimation des risques REPLACE - Recherche sur les proprits et lactivit de composs explosifs ProMiGaz - Mcanismes de production et de migration de gaz en souterrain et matrise des risques affrents Phnomnologie des instabilits gologiques en grand et signes prcurseurs cotoxicologie des perturbateurs endocriniensDYSHORMO : dsquilibre de la balance andrognes/strognes dans le mcanisme de perturbation endocrinienne et de la cancrogense hormono-dpendante Approche de biologie systmique pour ltude de la cancrogense et de la perturbation endocrinienne Amlioration de la prise en compte des sources dmissions agricoles et maritimes lchelle rgionale dans un modle de qualit de lair tude de la composition chimique de la composante organique des particules secondaires en site rel et en atmosphre simuleContributions au dveloppement et application doutils de simulation coupls chimie-transport pour lvaluation des risques lis au transfert des polluants organiques et inorganiques dans les matrices complexes Effets des nanotubes de carbone sur lappareil respiratoire. Rle de leurs caractristiques physico-chimiques RIPER : tude des RIsques lis la PERoxydation des produits chimiques (caractrisation exprimentale, modlisation cintique et molculaire) SURBAT : Sret des Structures Urbaines contre le risque technologique et les agressions terroristes QUASSI : QUAlification de la Sret de fonctionnement des Systmes Industriels ScuStock : risques inhrents lutilisation des batteries et des supercondensateurs de fortes puissances et de fortes capacitsIncidence de la dissolution et du transport dans les formations gologiques solubles sur lamnagement du territoire - Analyse et modlisation de lvolution spatio-temporelle des cavits de dissolution Prise en compte de linteraction sol-structure dans ltude de limpact des mouvements de terrains : approche exprimentale et numrique SECU_CO2 : risques, critres de scurit et impact sur lenvironnement de la filire Captage Transport Stockage de CO2 cotoxicologie des perturbateurs endocriniens INFLATOX : valuation prcoce de la toxicit : approches in silico et apport des tudes sur linflammation TransSed : comprhension et prdiction des Transferts de polluants contenus dans les Sdiments de dragage valoriss terre CHIMERE URBAN : vers une meilleure connaissance des sources et des expositions pour une gestion de la qualit de lair en ville Programme pluridisciplinaire Nano : caractrisation et mesure, toxicologie, modlisation du transport CADESEC : CAractrisation et DEvenir de Systmes Emergents Complexes en situations accidentelles associes ou non des effets thermiques EPHEDRA (3e tranche) : modlisation des effets des phnomnes dangereux pour lvaluation des risques accidentels dans lindustrie HYDROGENE : tude des risques lis la filire hydrogne, caractrisation exprimentale, barrires de scurit, normalisation EVARISTE : EVAluation des RISques long TErme lis au stockage souterrain du CO2008011.indd 8 22/11/10 16:19Programmes de recherchesoutenus par lAgence nationale de la recherche - ANR (en cours au 1er septembre 2010)2006V3F Virtual reality for safe SEVESO substractorsECLAIR valuation environnementale du comportement dun laitier LD utilis en Infrastructure routireREMPARE Re-ingnierie des merlons de protection par composants anthropiques recycls2007HepaReTox Dveloppement dun modle dinteraction tissulaire hpato-rnal dans une puce cellulle microfluidique : application au criblage pharmaceutique in vitroSENTINELLE Monitoring de surface de sites de stockage de CO2COREGI Exploitation des corpus pour lanalyse organisationnelleBIOMAP Analyse environnementale, socio-technico-conomique et valuation des risques des filires bionergies : applications pratiques diffrentes problmatiquesPROPSED Dveloppement de procds physiques pour la valorisation des sdiments de curageSEDiGESTGestion durable des sdiments de dragages des ports : laboration dune mthodologie de validation de la filire restauration de cavits terrestres de la bande littorale HPPP-CO2High pulse poroelasticity protocol for geophysical monitoring of CO2 injection in reservoirsVULCAIN tude de la vulnrabilit des structures industrielles soumises des sollicitations dynamiques : explosions ou impacts dorigine accidentelle ou malveillanteAIDHY Aide la dcision pour lidentification et laccompagnement aux transformations socitales induites par les nouvelles technologies de lhydrogneHYPE Rservoir hydrogne haute pressionCANTO Intgration de mthodes danalyse dcisionnelle et de chimie prdictive pour lvaluation de la toxicitSYSBIOX Approche systmique base sur des mthodologies in vitro et in silico innovantes pour prdire la toxicit de substancesSKOOB Structuring Knowledge with Object Oriented Bayesian netsAQUANANO Transfert de nanoparticules manufactures dans les aquifres : dveloppement dune mthodologie et identification des processusNANOFEU Impact des nanocharges sur le comportement au feu2008CLEANWAST valuation des technologies propres et durables de gestion des dchetsMEGAPOLI - PARIS Pollution des arosols : impact sur la qualit de lair et scnariosFLUXOBATDveloppement doutils optimiss pour lvaluation des transferts de COV depuis une source dans le sol ou la nappe vers lair atmosphrique et lair intrieur des btimentsDIMITHRY Donnes et Instrumentation de la MITigation du Risque HYdrogne pour des applications grand public des systmes pile combustibleCYRANO-1 Canalisations hYdrogne pour Rserve tAmpon dNergie renOuvelableATESTOC Stockage dnergie thermique en aquifre pour la ralisation dcoquartier : tude du site de Chteau-ThierryNEEDEffets neuroendocrines de perturbateurs endocriniens, xnoestrognes et dioxines, sur les circuits centraux de contrle de la reproduction, notamment les systmes GnRHAgingNano&TrophImpact environnemental des rsidus de dgradation des nanomatriaux (RDNs) commercialiss : devenir, biotransformation et toxicit vis--vis dorganismes cibles dun milieu aquatiqueRISKER Recherche intgre des impacts sanitaires et environnementaux de la contamination par les polluants organiques persistants aux les KerguelenNANOSEP Procds dagrgation et de sparation des nanoparticulesNANOCARA Caractrisation globale (taille, concentration, composition) en ligne, des nanoparticules produites par des procds en phase gazeuseQUAD_BBC Qualit dair intrieur et systmes de ventilation dans les btiments basse consommation dnergie2009AMORE Analyses multicritres pour le dveloppement doutils daide la dcision en vue de la prvention des risques environnementauxSLAMS tudes multidisciplinaires du mouvement de Schilienne : alas, risques associs et consquences socio-conomiquesNANOFRESES Nanoparticules de fer pour la remdiation des eaux souterraines2010ECHIBIOTEB Outils innovants dchantillonnage, danalyses chimiques et biologiques pour le suivi de traitements avancs des eaux uses et des bouesINCERDD Prise en compte des incertitudes pour les dcisions durablesPREDIMOL Prdiction des proprits physicochimiques des produits par modlisation molculaireTRISTAN Structures intrinsquement sres aux tirs darmes et aux engins improvissBARPPRO Dimensionnement des barrires physiques de protection contre la propagation dondes de souffle conscutives une explosionPour 2010, la liste comprend les programmes retenus la date du 1er septembre 2010, plusieurs programmes tant encore en cours dvaluation.Programmes coordonns par lINERIS INERIS_RS 09-10_programmes de recherche PAGE 9008011.indd 9 22/11/10 16:19LINERIS, partenaire de 25 programmes europens (au 1er septembre 2010)INTARESE Integrated assessment of health risks from environmental stressors in EuropeSAPHIR Controlled production of high tech multifunctional products and their recycling HyCHAINMINI-TRANS Deployment of innovative low power fuel cell vehicle fleets to initiate an early market for hydrogen as an alternative fuel in Europe2-FUNFull-chain and uncertainty approaches for assessing health risks in future environmental scenariosGEOMON Global earth observation and monitoringCITYZEN megaCITY - Zoom for the ENvironnementPREDICT - IVProfiling the toxicity on new drugs : non animal approach integrating toxicodynamics and biokineticsNANODEVICE Portable easy to use device for measurement of airborne engineered on nanoparticles in workplace airMACC Monitoring Atmospheric Composition and ClimateiNTeg-RiskEarly Recognition, Monitoring and Integrated Management of Emerging, New Technology Related, RisksALFA-BIRDAlternative Fuels and Biofuels for Aircraft DevelopmentFLOMINET Flooding management of underground coalEC4MACS European Consortium for Modelling of Air Pollution and Climate StrategiesAQUAREHABDevelopment of REHABilitation technologies and approaches for multipressured degraded waters and the integration of their impact on river basin managementNANOFOL Folate-based nanobiodevices for integrated diagnosis / therapy targeting chronic inflammatory diseasesGedSet Gestion durable des sdiments transfrontaliersCiteair IICommon Information to European AirDiese Determination of pertinent Indicators for Environmental monitoring : a strategy for EuropeCitychlor Contamination with chlorinated solvents in urban areasHELIOS High Energy Lithium-Ion Storage SolutionsCO2HAZPIPE Quantitative Failure Consequence Hazard Assessment for Next Generation CO2 Pipelines : The Missing LinkNANOCARA Caractrisation des procds de fabrication des nanoparticules CARBOLAB Improving the knowledge of carbon storage and coal bed methane production by in situ underground testsFONTIS Validation de mthodes et doutils de reconnaissance et surveillance de zones risque de fontisMISSTER MIne Shafts : improving Security and new Tools for the Evaluation of RisksProgrammes coordonns par lINERIS 008011.indd 10 22/11/10 16:20Sujets de thses slectionns en 2010Risques accidentelsModlisation des jets diphasiques des gaz liqus sous pressionContribution la caractrisation des prols de dangers physicochimiques des liquides ioniquesApproches structure-proprit pour la prdiction des proprits physicochimiques des substances chimiquesRisques chroniquesModlisation de la dynamique de population tmoin en msocosmesImpact des perturbateurs endocriniens sur la diffrenciation sexuelle chez le poisson zbreIntrt des organismes de la microfaune et de la msofaune du sol dans la dtermination de lcotoxicit des matrices complexes : application de deux bioessais, Hypoaspis aculeifer et Caenorhabditis elegans pour ltude de lcotoxicit des matires fertilisantes organiques et dchets valoriss en agricultureEffets des tlphones portables sur la physiologie humaine : vascularisation crbrale, lectroencphalogramme et chauffement cutanPrise en compte dun modle bionergtique dans un modle de dynamique adaptative pour une meilleure valuation des risques cologiques : le cas dune population de Caenorhabditis elegans soumise divers stress anthropiquesDtection de polluants mtalliques dorigine nanoparticulaire dans les eaux par spectroscopie de plasma induit par laserComportement long terme, caractrisation oprationnelle et valuation environnementale des contaminants organiques des sdiments issus des activits de dragageDosage des pesticides des nouveau-ns picards dans le mconium et cartographie de lexpositionRisques du sol et du sous-sol Transport ractif au travers des roches argileuses et impact sur les proprits des roches couverturesvaluation des risques et dnition de seuils critiques pour la lire captage-transport-stockage du CO2tude des effets de leau sur les mcanismes de dformation et de rupture affectant les carrires de craieINERIS_RS 09-10_programmes de recherche PAGE 11008011.indd 11 22/11/10 16:20Conseil scientique7 personnalits nommesdont un prsident et un vice-prsident,les 3 prsidents des commissions scientiques,le prsident de la CORECommission dOrientationRecherche ExpertiseEnviron 15 membreslus, Syndicats, tat,ONG et associations,Industriels, AcadmiquesCommission scientiqueRisques chroniquesCommission scientiqueRisques accidentelsCommission scientiqueRisques du sol et du sous-solLorganisation Gouvernance scientifiqueLesi ns t ancesdor i ent at i on etdval uati ondesacti vi ts s c i ent i f i q u e s d el I NE RI Scomportent : un Conseil scientifique, t r oi sCommi ssi onss ci ent i f i ques s p c i a l i s e s , et u n en o u v el l e Commi ssi ond Or i ent at i ondel a Recherche et de lExpertise, la CORE.Le Conseil scientiqueSon rle est stratgique. Il se prononce sur lintrt pour lINERIS de sorienter vers tel ou tel domaine de recherche. Le Conseil donne galement un avis global sur la production scientique de lInstitut en se rfrant des indicateurs acadmiques standards (nombre total de publications, dont nombre darticles dans des revues comit de lecture).Les commissions spcialisesEl l esontuneacti vi tdval uati on plus oprationnelle et sont mises contribution pour :c ondui r eunev al uat i ondes programmes de recherche que lINERIS envisage de lancer dans le cadre de sa dotation budgtaire annuelle. En pratique, elles donnent ainsi chaque annel euravi ssurl aper ti nence et la qualit de conception de 12 15 nouveaux programmes.c ondui r eunev al uat i ondes programmes de recherche achevs et donner l eur avi ssur cer t ai ns programmes en cours de ralisation. assurergal ementl val uati on, tour de rle, des diffrentes quipes oprationnelles de lINERIS.Une nouvelle commission : la CORELa cration dune nouvelle instance de gouvernance scientique et technique pour lINERIS a t approuve par les membres du Conseil dadministration fin 2009. La Commission dOrientation de la Recherche et de lExpertise est devenue oprationnelle en mars 2010. Cette nouvelle commission doit ouvrir la gouvernance scientique de lInstitut la socit civile. Pour cela, elle runit six collges : ONG, syndicats, lus, monde acadmique, industriels, reprsentants de lEtat (voir p. 14).012017.indd 12 22/11/10 15:40INERIS_RS 09-10_gouvernance scientifique PAGE 13Le Conseil scientifique (au 26 novembre 2009)Neil MITCHISONPrsident du conseilReprsentant de la Commission europenne en cosseFrancelyne MARANOVice-prsidenteProfesseur des universitsLaboratoire de Cytophysiologie et Toxicologie cellulaire (LCTC)Universit Paris 7 - Denis DiderotVronique BACHProfesseur des universits en Physiologie HumaineUniversit Picardie Jules-VerneChristian BLAISEcotoxicologue lInstitut Saint-LaurentResponsable de lUnit de Toxicologie AquatiqueMontral, Qubec, CanadaAlain DESROCHESProfesseurCodirecteur du Ple Sant et Biotechnologiescole centrale ParisMartha HEITZMANNCharge de missionauprs de la direction gnraledu Groupe Air LiquidePatrick LANDAISDirecteur scientifiqueANDRAInvits permanentsau Conseil scientifiquePatrick FLAMMARION Prsident de la commission Risques chroniques Directeur scientifique, dlgu la rechercheONEMA - Office national de leauet des milieux aquatiques Christian DELVOSALLE Prsident de la commission Risques accidentels Professeur chef de service de Gnie des Procds chimiquesFacult polytechnique de MonsBelgiqueJean-Louis DURVILLE Prsident de la commission Risques sol et sous-sol Ministre de lcologie, de lnergie, du Dveloppement Durable et de la Mer MEEDDMConseil Gnral des Ponts et Chausses012017.indd 13 22/11/10 15:40La Commission dOrientationde la Recherche et de lExpertiseLes 6 collges de la COREApprouve en 2009 et oprationnelle depuis mars 2010, la CORE ouvre la gouvernance scientifique de lINERIS la socit civile. Elle runit six collges : ONG, syndicats, lus, monde acadmique, industriels et reprsentants de ltat.Les missions de la CORE sont : le partage des enjeux et des questionnements ; lappui la diffusion des rsultats ; la contribution la programmation des travaux scientifiques et techniques. 2010 est une anne pilote. Le statut, les missions et les membres dfinitifs de cette commission seront entrins par un arrt ministriel dans les prochains mois.INDUSTRIELSACADMIQUESLUSONGSYNDICATSTATInterview de Neil MitchisonPrsident du Conseil scientifique de lINERIS, et Reprsentant en cosse de la Commission europenneNous assistons la formalisation de louverture vers dautres acteursComment voyez-vous lvolution de la gouvernance scientique de lINERIS ?Depuis plus de dix ans, je participe aux instances externes de Conseil et dOrientation Scientique de lINERIS. Nous avons vu se dvelopper leffort ddi la recherche, les liens entre les activits de recherche et celles de lappui et de lexpertise, les partenariats (franais et internationaux) et surtout lorientation europenne et internationale de lInstitut. Celui-ci semble dtermin renforcer son autorit intellectuelle en France dans le domaine de lvaluation du risque et de ses consquences, et participer de plus en plus sur la scne europenne en tant quacteur de premier niveau. mon avis, lInstitut a connu un franc succs dans son domaine ; il est bien connu et reconnu par les experts du risque mais aussi par les clients qui utilisent ses valuations.Quattendez-vous de la nouvelle Commission dOrientation de la Recherche et de lExpertise (CORE) ? Avec la cration de la CORE, nous assistons la formalisation de louverture vers dautres acteurs externes. Il ny a pas que lautorit intellectuelle qui est en jeu, mais aussi une autorit politique et morale. Il faut que lINERIS reoive et intgre dans sa stratgie les points de vue, les espoirs et les craintes dune gamme dacteurs beaucoup plus large que ceux reprsents dans le Conseil et les Commissions Scientiques. Ces considrations doivent reprsenter un point de dpart pour les grandes dcisions stratgiques de lInstitut. Cest dans cette optique que je souhaite voir une troite coopration entre la CORE, le Conseil et les Commissions Scientiques, et lInstitut proprement dit. Bien sr, cette ouverture de lINERIS vers dautres acteurs nest pas un phnomne isol : elle entre en rsonance avec lvolution du monde qui nous entoure. La rponse aux questions scientiques est du ressort des experts. Cependant nous souhaitons tous participer la formulation des questions. Voil le principe fondateur de la CORE.012017.indd 14 24/11/10 15:57INERIS_RS 09-10_gouvernance scientifique PAGE 15Les Commissions scientifiquesRisques chroniquesPatrick FLAMMARION PrsidentDirecteur scientifique, dlgu la rechercheONEMA - Office national de leau etdes milieux aquatiquesScott ALTMANN Vice-prsidentChef du service Transfert des Radionuclides Direction Scientifique ANDRARobert BAROUKIDirecteur Unit INSERM U747UFR biomdicaleUniversit de Paris 5 - Ren DescartesJean-Yves BOTTERODirecteur de Recherche CNRSDirecteur de lIFR112 PMSE CEREGE UMR 6635 CNRSUniversit Paul CzanneAix-en-ProvenceMarie-Thrse BRONDEAU INRSChef du Dpartement Polluants et Sant Vandoeuvre-ls-Nancy Hlne BUDZINSKIInstitut des Sciences Molculaires (ISM)UMR 5255 CNRSLaboratoire de Physico et Toxico-Chimie de lenvironnement (LPTC)Universit Bordeaux 1 Pierre-Andr CABANESEDF-Gaz de FranceAdjoint au directeur du Service des tudes MdicalesClaude CASELLASUMR 5569 Hydrosciences Dpartement Sciences de lEnvironnement et Sant Publique - IPU - Facult de Pharmacie Montpellier Christian COCHETChef de la Division SantCentre Scientifique et Technique du Btiment (CSTB)Louis DE GIMEL INSEEDirection de la coordination statistiqueet des relations internationales (DCSRI)Charg de la coordination des questionsde dveloppement durableric PARENTEnseignant-chercheurcole Nationale du Gnie Rural Eaux Forts (ENGREF)Laurent PEROTIN EDF R&D - Chef de dpartementLaboratoire national dHydraulique et EnvironnementLaurent ROSSODirecteur cole Nationale du Gnie Rural Eaux et Forts (ENGREF)Dimosthenis A. SARIGIANNISPhysical and Chemical Exposure Institute for Health and Consumer Protection European Commission - Joint Research CentreIspra, Italie Christian SEIGNEURCEREAcole Nationale des Ponts et ChaussesPaule VASSEURProfesseur de toxicologieUniversit de Metz EBSEUFR Sciences fondamentales appliquesRisques accidentelsChristian DELVOSALLEPrsidentFacult polytechnique de Mons - BelgiqueChef du service Gnie des Procds chimiques Philippe KLEINVice-prsidentChef du Dpartement Management des Risques Industriels EDF - Recherche et DveloppementAlain CHETRITCharg de mission Risques TechnologiquesTOTALJean-Marie FLAUSLaboratoire dAutomatique de Grenoblecole Nationale Suprieure dIngnieurs lectriciens de Grenoble (ENSIEG)Franck GUARNIERIDirecteur - cole des Mines de ParisPle Cindyniques Sophia Antipolisric ISSARTELResponsable scurit incendie Direction Gnrale des Oprations LORAL Pierre-tienne LABEAU Professeur Service de Mtrologie NuclaireFacult des Sciences AppliquesUniversit Libre de BruxellesBelgique Jean-Paul LACOURSIEREUniversit de SherbrookeDpartement de gnie chimique Qubec, Canada Yves MORTUREUXUnion internationale des chemins de ferFranois MURGADELLA Responsable du programme Scurit globale lAgence Nationale de la RechercheAbdelhamid NAZIH EADS ASTRIUM - Service Sret NuclaireLaurent PERRINcole Nationale Suprieure des Industries Chimiques (ENSIC)NancyChristophe RENIERGAZ DE FRANCEDirecteur dobjectifs infrastructuresIsabelle SOCHETcole Nationale Suprieure dIngnieursde Bourges (ENSIB)Richard TURCOTTE Natural Resources CanadaCanadian Explosives Research LaboratoryCANMETOttawa, Ontario, CANADA012017.indd 15 22/11/10 15:40Les Commissions scientifiques - suiteRisques du sol et du sous-solInvits permanentsJean-Louis DURVILLEPrsidentMinistre de lcologie, de lnergie, du Dveloppement Durable, et de la MerConseil Gnral des Ponts et ChaussesFranois-Henri CORNETVice-prsidentInstitut de Physique du Globe de StrasbourgDominique BRUELcole des Mines de ParisCentre de GosciencesFontainebleauDidier de BRUYNCentre dtude de lnergie nuclaire(SCK-CEN)Chef de la Section MYRRHA-DesignDpartement Physique des RacteursDenis FABRE Professeur au CNAMChaire de Gotechnique Hafid BAROUDIDirecteurGEODERISMetzYves GUISEDirecteurSOGIMINESPierre-Lionel FORBES Directeur du Laboratoire de recherche de Meuse/Haute-MarneANDRA Alain GUILLOUXPrsident-directeur-gnralTERRASOLVincent LABIOUSEMatre dEnseignement et de Recherche Rock Mechanics LaboratoryLMR School of Architecture, Civil and Environmental EngineeringENAC Swiss Federal Institute of Technology Lausanne - EPFL - ENAC - ICARE - LMR SuisseLaurent LEVEQUEResponsable quipe Gologie TEGG SGGAix-en-Provence Xavier PICCINO Inspection Gnrale des CarriresMairie de ParisPierre POTHERATChef du groupe Mcanique des RochesCETE de LyonLaboratoire des Ponts et Chausses de Lyon Jean-Franois THIMUSProfesseurUniversit catholique de LouvainLouvain-la-neuveBelgique Maxence VERMERSCH DirecteurMAVESAFranois HEDOUCharg de Mission de la Prvention des Risques Mouvements de Terrain (MEEDDM)Serge MIRAUCOURT Adjoint au chef du bureau, charg de laprs-mine et des stockages souterrains (MEEDDM) 012017.indd 16 22/11/10 15:40INERIS_RS 09-10_indicateurs du contrat dobjectifs PAGE 17Indicateurs du contrat dobjectifs 2006-20102006 2007 2008 2009Nombre total de publications 295 318 314 319Nombre de publications dans des revues comit de lecturedont ISI6848685468579274Nombre de communications dans des congrs 237 285 305 296Productivit de la recherche sur fonds publics (nombre de publications/100K)3,2 3 2,7 2,4Financement de la recherche de lINERISpar dautres sources publiques que le Programme 190 (K)2 399 3 310 3 182 4112Chiffre daffaires en recherche partenariale (K) 5 562 3 310 3 192 2390Nombre de brevets 4 4 4 4Contribution (1) de lINERIS la production scientique des oprateurs du Programme 190-Part franaise de publications scientiques de lINERIS, toutes disciplines confondues, en compte fractionnaire /-Part europenne de publications scientiques de lINERIS, toutes disciplines confondues, en compte fractionnaire /-Part mondiale de publications scientiques de lINERIS, toutes disciplines confondues, en compte fractionnaire /0,550,070,020,450,060,02NDNDNDNDNDNDContribution de lINERIS la reconnaissance scientique des oprateurs du Programme 190-Part mondiale de citation reues par les publications de lINERIS et indice dimpact relatif sur 2 ans, toutes disciplines confondues, en compte fractionnaire / Part mondiale de citations Indice dimpact relatif (2)0,020,66ND*NDNDNDNDND* ND non disponibleNombre et taux de participation de lINERIS aux projets nancs par les Programmes-cadres de lUnion europenne (PCRDT) (3)5e PCRDT 6e PCRDT 7e PCRDTNombre Taux /Nombre Taux /NombreTaux / Participations 21 0,29 21 0,37 4 0,19 Coordinations (*via Eu-VRI) 4 0,33 3 0,63 2* ND(1) Calcul par lOST (Observatoire des Sciences et Techniques). (2) Un indice dimpact de 1 indique que la visibilit des publications de lINERIS est gale la moyenne des publications. (3) Donnes arrtes par lOST au 1er avril 2009 pour le 6e et 7e PCRD.valuation des quipes et des travaux de recherche 2006 2007 2008 2009Nombre dquipes values 4 5 6 6Attractivit des parcours professionnelsNombre de HDR (habilitations diriger des recherches)*8 11 10 10Nombre de doctorantset de postdoctorants*451472522521Nombre de personnes en mission de longue dure ltranger* 2 3 2 2Nombre de personnes ayant un diplme ou une carrire internationale*64 64 75 77* Au 31 dcembre 2009.Les indicateurs de moyens associs lactivit de recherche012017.indd 17 22/11/10 15:40Qualit des eaux018019.indd 18 22/11/10 15:42INERIS_RS 09-10_qualit des eaux PAGE 19Stratgie de rechercheSinscrivant dans le vaste chantier engendr par la Directive Cadre europenne sur lEau (DCE) et dans le plan national daction contre la pollution des milieux aquatiques par les micropolluants, lactivit scientifique de lINERIS comporte trois axes majeurs de recherche et dveloppement pour rpondre aux enjeux de la qualit des eaux.Dtection et analyse des substances chimiques dans les milieuxLobjectif est de dvelopper la capacit dexpertise en appui aux politiques de surveillance de la qualit des eaux vis--vis des micropolluants.Plusieurs champs daction sont ncessaires pour appuyer la stratgie scientifique et technique dAQUAREF, le laboratoire national de rfrence pour la surveillance des milieux aquatiques :l le dveloppement des mthodes de prlvements et danalyses chimiques dans diffrentes matrices, les eaux naturelles et eaux rsiduaires en particulier (voir article p. 20) ;l ladaptation et la validation de nouveaux outils (chantillonneurs passifs et outils danalyse chimique de screening) ;l lamlioration de linterprtation des donnes, par des dveloppements mtrologiques, mais aussi par la prise en compte de la biodisponibilit ;llapropositiondindicateurspertinentspour lvaluation de la qualit des eaux.Ces travaux concernent les substances dores et dj rglementes, et aussi les polluants mergents. Ainsi, lINERIS participe aux actions scientifiques du rseau europen NORMAN de laboratoires de rfrence et de recherche pour la surveillance des substances mergentes dans l environnement. Lune des actions en cours est la priorisation de ces substances pour organiser leur surveillance dans les milieux aquatiques en particulier.Effets sur les cosystmes et valuation de la contamination des milieuxLval uati ondelacontami nati ondesmi l i eux aquatiques consiste notamment comparer des concentrations en micropolluants dans le milieu aux normes de qualit environnementale (NQE). L I NERI Sdf i ni tcesval eur sseui l spourl es substances pertinentes au niveau national et ralise des dveloppements mthodologiques relatifs llaboration des NQE.Par ailleurs, lINERIS mne des travaux de recherche orients sur les mcanismes daction des substances, conduisant des outils dvaluation des dangers des substances pour les cosystmes aquatiques, et de caractrisation de la qualit du milieu (approches biomarqueurs et bioanalytique). Ces indicateurs bio-logiques complmentaires aux analyses chimiques et biocnotiques conventionnelles offrent des perspec-tives pour la surveillance des milieux (voir Toxicolo-gie environnementale p. 46 ).Identication des sources et voies de rduction des contaminationsLa matrise des ux de polluants ncessite, terme, dtudier toutes les sources de contamination des milieux aquatiques par les substances polluantes et didentier les leviers daction pour la gestion int-gre et la rduction des rejets de ces substances.Dans ce cadre, lINERIS contribue la modlisation des apports de contaminants aux milieux aquatiques ; la dtermination de facteurs dmission ; au dveloppement de stratgies de rduction des missi onsdepoll uantsl chell edebassi ns versants (voir article p. 24) ; la proposition doutils permettant de rpartir les ux maximum admissibles sur un bassin versant et de xer des valeurs limites dmission (VLE) de certaines substances dangereuses rejetes par les industriels.Poursuivre la mise en uvre de la DCE et du plan national daction contre la pollution des milieux aquatiques par les micropolluants, en renforant ou dveloppant :l la mtrologie dans les eaux ;l les outils de screening pour identier la prsence de substances dans le milieu ou les rejets, en particulier de polluants mergents ;l les techniques alternatives danalyse en vue doptimiser le rapport cot/bncede la surveillance ;l les approches oprationnelles de surveillance intgre : couplages mesures/modlisation et introduction des approches par les effets dans les programmes de surveillance ;l la connaissance des sources de pollution, du devenir des contaminants dans lenvironnement et la caractrisation de leurs effets ;l les stratgies pour la rduction ou la suppression des missions de polluants prioritaires ;l linteroprabilit des bases de donnes sur la qualit des milieux et des rejets, et sur les proprits des substances chimiques. ET DEMAIN018019.indd 19 22/11/10 15:42Variabilit de lchantillonnage dun milieu aquatiqueM. P. Strub Depui sdeuxdcenni es, l es dci deur sdudomai nede leau et du milieu aquatique font pression sur les laboratoires pour quils amliorent la abilit des donnes fournies afin damliorer la conformit des rsultats de surveillance des milieux avec la rglementation en vigueur. En premier lieu, la rponse consiste amliorer la chane danalyse via lapplication de procdures dassurance qualit. Ce processus, pris en charge travers laccrditation, a connu sa limite au dbut du nouveau millnaire car linfluence de lchantillonnage surl ersul tatntai tpaspri seen compte.Lchantillonnage se dfinit comme le fait de prlever plusieurs chantillons reprsentatifs dun milieu aquatique. Bien que cette influence ait t reconnue depuis 1980, avec la publication du premier guide de la srie ISO 5667 traitant des diffrents aspect sdel chant i l l onnage, l es ef for t sontessenti el l ementpor t surl adescr i pti onetl aval i dati on du processus analytique applicable partir de lentre de lchantillon au laboratoi re. Les mesures propres assurer des conditions dchantillonnage adquatesysontpar foi sdcri tes, mais pas systmatiquement. Dans le cas contraire, il est souvent fait appel la norme ISO 5667-3 [1] relative la prservation et la manipulation de lchantillon. Les 19 autres parties de ce recueil de lignes directrices sont rarement utilises, tant considres comme tropthori queseti nsuf fi samment descriptives. En outre, les normes de cette srie nont jamais t valides par des comparaisons interlaboratoires et la variabilit associe leur utilisation na donc jamais t tablie.Ainsi, alors que lincertitude associe au rsultat analytique dune mesure ef fect uepourl asur vei l l ancede l environnement peut tre estime par plusieurs moyens communment admis, la variabilit introduite par la ralisation dun chantillonnage des milieux aquatiques en conditions relles reste inconnue.Bien que partage par de nombreux organismes de recherche agissant en soutien des autorits rglementaires dansl eur spaysrespect i f s, cet te proccupat i onnadbouchque surquel quesrarestentati vespour en quantifier les effets rels. Aucun organisateur dessais interlaboratoires ne propose de telles campagnes, et le seul essai publi [2] a t conduit en2007parl eCentreCommunde Recherche (Joint Research Centre JRC) de la Commission europenne. Au cours de cette campagne, neuf laboratoires institutionnels europens ont prlev des chantillons rputs identiques sur le P, Pontelacoscuro prs de Ferrare, et ralis les analyses correspondantes dans leurs propres laboratoires. Les rsultats nont pas permis didentifier quelle partie de la variabilit inter-laboratoire est introduite par lanalyse, et quelle partie peut tre attribue lchantillonnage.Cestpourquoi,dansunetentati ve innovante dapproche des diffrentes procdures de prlvement utilises pour la surveillance de lenvironnement, de leur champ dapplication et de la variabilit qui en rsulte, lINERIS, avec le soutien du ministre franais charg de lcologie, a organis en juin 2007 le premier essai collaboratif de terrain national, runissant les 14 quipes sous-traitantes des autorits franaises dchantillonnage dans le cadre du dploiement de la Directive Cadre sur leau (DCE).CONCEPTION DE LA CAMPAGNELa campagne devait servir plusieurs objectifs :l la connaissance des procdures rel-lement utilises pour lchantillonnage de leau dans le cadre de la surveillance dans le cadre de la DCE ;020023.indd 20 22/11/10 15:42l lvaluation de ladquation des choix techniques vis--vis des exigences de la DCE ;l lvaluation de limpact de ltape dchantillonnage sur la variabilit nale.En aucun cas elle ne visait valuer laptitude de lquipe de prlvement.Ces vues, portes par AQUAREF, taient partages par dautres groupes dexperts en France : experts franais de lchan-tillonnage regroups au sein de la com-mission de normalisation AFNOR T91E, et associations professionnelles de labora-toires danalyse, en tant que partenaires dans la production des donnes de sur-veillance de lenvironnement, agences de leau ordonnatrices des campagnes de mesures et autorits responsables du compte-rendu de leurs rsultats au niveau national et europen. Certains dentre eux avaient dvelopp des rponses ddies, allant de la publication de guides techniques la formation du personnel de prlvement. Tous ont considr linitiative de lINERIS comme une occasion unique de faire progresser les connaissances sur le prlvement et den accrotre lharmonisation. Aussi ont-ils accept de participer la conception de la campagne au sein dun groupe consultatif. De nombreux facteurs se cachent derrire les mots variabilit dun rsultat de mesure : adquation du protocole dchantillonnage choisi aux caractristiques de la station, res-pect strict du protocole sur le terrain, slection de aconnages naltrant pas lchantillon, conditions de transport vers le laboratoire danalyse et, enfin, incertitude analytique, qui inclut toutes les tapes de calcul. Afin de limiter la variabilit observe lors de cette cam-pagne aux effets de lchantillonnage, limpact de lincertitude de transport et danalyse devait tre connu et, si pos-sible, minimum. Pour cette raison, nous avons choisi davoir recours un seul laboratoire danalyse et dy transporter tous les chantillons dans des conditions contrles. Deux des sources de variabi-lit restantes peuvent tre attribues aux oprateurs du prlvement : la s-lection dun protocole au regard de la spcicit du lieu dchantillonnage et sa mise en uvre, ainsi que ladquation du aconnage aux paramtres considrs. Compte tenu de ces potentialits, lINERIS et le groupe consultatif ont dcid que chaque prlvement serait effectu une FIGURE 2VARIABILIT OBSERVE SUR CHAQUE TRANCHE HORAIRE [DEHP] POUR LA CONCENTRATION EN DI-2-THYLHEXYLE PHTALATE PAR DIFFRENTES MTHODES DE PRLVEMENTpremire fois selon un protocole im-pos conforme aux meilleures pratiques dchantillonnage et de conservation, puis une seconde fois selon le protocole propre chaque quipe.La variabilit naturelle de lchantillon dans la masse deau a t minimise par une slection rigoureuse de la station de mesure. Fi nal ement, parmi une slection de quatre stations propices lorganisation de cette campagne en raison de la prsence de polluants dintrt en concentration sufsante, la station dpne, sur la Mauldre (Yvelines) a t choisie en raison de sa localisation gocentrique et de la possibilit dy assurer la scurit dintervention. Le dernier lment dun essai collaboratif est bien entendu un nombre suffisant de participants : les agences de leau ont slectionn 14 quipes, dont trois sans activit analytique.43,532,521,510,500,90,80,70,60,50,40,30,20,1003:00 04:0005:0006:0007:0008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00[DEHP] (g/L)[DEHP] : donnes de suivi de la MauldreDbit de la rivire (m3/s)Dbit (m/s)[DEHP] (g/L)0,80,70,60,50,40,30,20,10Rsultat protocole libreRsultat protocole imposRsultat suivi cours d'eauRsultat global par tranche horaire Estimation CVR de prlvement : 40 %10.00 11.00 14.00 12.00 13.00FIGURE 1Journe du 26 juin 2007 : VARIATIONS HORAIRES DU DBIT ET DE LA CONCENTRATION EN DI-2-THYLHEXYLE PHTALATE (DEHP) INERIS_RS 09-10_qualit des eaux PAGE 21020023.indd 21 22/11/10 15:42LA VALORISATION DES DONNES lissue de 6 mois dune prparation i ntense, tousl esacteur sont t runis pne le 26 juin 2007, dans descondi ti onsmatri el l esqui ont permi sl aral i sati ondel atotal i t des oprations prvues. Cependant, ctait sans compter les caprices du ciel : depuis le 25 juin jusquau matin du 26 juin, de fortes intempries avaient touch la rgi on, conduisant une multiplication du dbit de la Mauldre par 4 au dmarrage de la campagne, avec retour la normale en fin de journe. Aucune des quipes de prlvement na bnci des caractristiques types de la station de mesure et peu dquipes ontpuoprerdansdescondi ti ons similaires. Ds lors, la comparaison des rsultats de mesure issus de lanalyse des prlvements, dont un exemple est fourni par la figure 1, ne pouvait faire appel des concepts statistiques appliqus uniformment toutes les valeurs, quelle que soit la plage horaire de prlvement. Lexamen des mesures ralises par lINERIS pour le suivi du cours deau montre que leur rpartition temporelle est clairement inuence, pour tous les paramtres, par les variations de dbit du cours deau. Il est donc prudent de ne comparer entre elles que des val eur sobt enuessur unedur e pendant laquelle la rivire prsen-tait des caractristiques relativement RFRENCES[1] NF EN ISO 5667-3. 2004. Qualit de leau - chantillonnage Partie 3 : lignes directrices pour la conservation et la manipulation des chantillons deau.[2] Chemical Monitoring Activity On-site Workshop. Comparison of analytical approaches for WFD chemical monitoring a JRC IES RWER Initiative. 2007.TABLEAU 1VARIABILITS DE PRLVEMENT POUR L ENSEMBLE DES POLLUANTS PAR PARAMTRE, PLAGE HORAIRE, ET POUR L ENSEMBLE DES DONNESSubstances Valeurs typiques1re plage horaire 10:0011:102e plage horaire12:0013:003e plage horaire 13:2014:00Ttrachlorothylne Concentration de rfrence (g/L) 0,039 0,042 0,054Uchantillonnage (plage considre) 52 % 32 % 20 %Uchantillonnage (ensemble) 43 %DEHP Concentration de rfrence (g/L) 0,356 0,318 0,449Uchantillonnage (plage considre) 88 % 60 % 74 %Uchantillonnage (ensemble) 76 %Baryum Concentration de rfrence (g/L) 49,9 47,6 47,6Uchantillonnage (plage considre) nc 8 % 8 %Uchantillonnage (ensemble) 6 %Matires en suspensionConcentration de rfrence (g/L) 56,36 40,54 40,54Uchantillonnage (plage considre) 36 % 18 % 18 %Uchantillonnage (ensemble) 46 %Nitrites Concentration de rfrence (g/L) 0,284 0,274 0,239Uchantillonnage (plage considre) 8 % 8 % 4 %Uchantillonnage (ensemble) 16 %Orthophosphates Concentration de rfrence (g/L) 4,97 4,66 4,15Uchantillonnage (plage considre) 4 % 8 % 8 %Uchantillonnage (ensemble) 14 %nc : non calculeconstantes. Cest pourquoi les don-nes ont t traites par sous-popu-lations correspondant des tranches horaires de caractristiques identi-es. Un exemple, le di-2-thylhexyle phtalate est prsent sur la figure 2. Pour chaque groupe temporel, une variabilit peut ainsi tre calcule. Lin-certitude analytique (U) de lunique laboratoire danalyse impliqu tant connue, la rsolution de l quation depr opagat i ondesi ncer t i t udesUtotale = Uchantillonnage + Uanalyseper met daccder, pour c haque 020023.indd 22 22/11/10 15:42With the support of the French River Basin Agencies (RBAs), the French Ministry of Ecology and its local offices, INERIS organised a collaborative field trial in June 2007 on a minor tributary of the River Seine near Paris. This trial was the first attempt to improve knowledge of the effect, in natural river water, of sampling activity undertaken as part of regulatory monitoring. The Epne sampling spot was selected for its central location, because its rural characteristics are representative of the majority of the RBAs sampling stations, and because it enabled more than 40 people to be brought together in a secure environment. The selected monitoring parameters were: - pH, oxygen, temperature and conductivity (field parameters);- suspended particulate matter (SPM), nitrites, orthophosphates, barium, di-2-thylhexyle phtalate (DEHP), and one OHV, tetrachloroethylene (parameters to be analysed in a laboratory).The aim of this study was to evaluate several sampling procedures, including standardized ones, to determine the variability induced by sampling operations compared to subsequent analytical processes. Sampling activities include sampling performance and external inputs, e.g. weather. Individual field observations were also performed in order to understand the reasons for reference methods not being rigorously followed and to propose improvements that will make these methods more acceptable to the sampling staff, and thus more reliable. Solutions were developed to overcome the difficulties in the data interpretation caused by climate conditions during the trial.ABSTRACTplage horaire la variabilit induite par les oprations de prlvement. Cet teapproche, appl i quetous l espar amt resmesurs, condui t aux valuations regroupes dans le tableau 1. Ces rsultats demanderont t reaf f i nsl or sdecampagnes ultrieures et tendus dautres types de milieux.CONCLUSIONPendant l ongtemps, l es probl mes mtrologiques relatifs la conception oul i nt er pr t at i ondopr at i ons de terrain ont sembl si complexes quun consensus tacite avait prvalu pour retarder leur prise en compte. Au cours de cette tude, la plupart de ces problmes ont t identifis. Enpremi reapproche, l esout i l s mtrologiques habituels, par exemple la propagation quadratique, semblent utilisables pour linterprtation des rsultats l orsquon a pris soi n de minimiser les influences extrieures, dont notamment la variation spatio-temporelle de la masse deau et des performances analytiques associes lanalyse des prlvements.Lexprience de la mtrologie analytique est dune aide considrable dans ce travai l .Lacampagneagal ement mo n t r q u e l a r a l i s a t i o n d e prlvements multiples dans un espace fi nalement rduit na pas di mpact ngatif sur leur rsultat, pour peu que leur disposition ait t correctement prvue, et peut tre utilise comme outil pdagogique.Mai sl ersul t at sai l l ant decet te t ude, au-del del amt rol ogi e,atl arac t i ondesac teur sde lchantillonnage, qui ont vu dans cette campagne la reconnaissance de leur importance au sein de la chane de mesure, et une occasion unique de partager expriences et difficults. Touss edcl ar ent enf aveur de lharmonisation des pratiques et des supports documentaires avec la mise en place dactions de formation technique.INERIS_RS 09-10_qualit des eaux PAGE 23020023.indd 23 22/11/10 15:42CONTEXTE ET OBJECTIFLa Directive Cadre sur lEau impose la mise en place de programmes de mesures efcaces au moindre cot (dites cot-efcaces ) pour atteindre le bon tat cologique des eaux, notamment en rduisant les missions des substances (dangereuses) prioritaires vers les milieux aquatiques. Les mesures sont, ici, des actions techniques de rduction des missions comme par exemple, dans le cas du traitement des eaux uses, la microltration, la nanoltration ou encore losmose inverse. Les informations sur les moyens de rduire les missions de ces polluants sont trs peu disponibles. Il est donc difcile dtablir un programme avec des modles hydrologiques et conomiques, par simulation des actions de rduction des missions et des cots associs. Dans un tel contexte dinformations rduites, nous avons recours une alternative la modlisation : lanalyse multicritre (AMC). LAMC consiste effectuer un classement des actions de rduction des missions en fonction de plusieurs critres de cots et defcacit. Il devient alors possible de construire un programme cot-efcace dans un contexte dinformation rduite et qualitative en utilisant des dires dexpert, en slectionnant des actions partir de ce classement.MTHODENous avons utilis la mthode dAMC ELECTRE III dveloppe par lUniversit de Paris Dauphine (Roy, 1996). Contrairement aux mthodes dites dagrgation totale dans lesquelles une note globale est attribue chaque action (exemple de la moyenne pondre), ELECTRE est une mthode d agrgation partielle qui consiste comparer deux deux les actions et qui introduit la possibilit de non-compensation des performances des critres. Plus prcisment, cette mthode respecte les principes de concordance (si laction A est au moins aussi performante que B sur la plupart des critres, elle sera prfre B) et non-discordance (sil ny a aucun critre sur lequel laction A est beaucoup moins performante que B, elle sera prfre B). Enn, elle permet galement de prendre en compte des poids de critres.LAMC opre sur une base de donnes dactions quenousavonsconstrui teencol l ectantdes informations sur les techniques de traitement des rejets et les possibilits de substitution pour les substances, procds et secteurs dactivits concernspar10substances(Hydrocarbures Aromati quesPol ycycl i ques(HAP), mercure, cadmi um, nonyl phnol s, tri but yl tai n, di -2-thylhexyle phtalate, polybromodiphnylthers, hexachlorobenzne, atrazine et isoproturon). La base contient 225 actions sous forme de triplets (source, action, substance). Par exemple, une action pourra tre schmatise ainsi : production de chlore, ltration des efuents sur membrane, mercure. Des experts ont ensuite attribu des performances chacune des actions selon six critres, savoir :1/ ratio entre la quantit de substance mise par la source et la quantit totale de substance mise par lensemble des sources ;2/ efcacit de laction pour rduire les missions de la substance (en pourcentage de rduction) ;3/ cobnces environnementaux produits par laction : est-ce que laction permet de rduire une ou plusieurs substances ?4/ cots nanciers de laction ;5/ effets dchelle : est-ce que laction permet de rduire les missions de plusieurs sources ?6/ disponibilit de laction : est-ce que laction est au stade de la recherche en laboratoire, ou au stade des essais pilotes ou au stade de commercialisation ? Dans le dernier cas, laction est considre comme disponible. Ce critre est un moyen de mesurer les cots de mise en uvre autres que nanciers.Le tableau 1 prsente un extrait de la base de donnes pour certains des triplets caractrisant les actions de rduction des missions de di-2-thylhexyle phtalate (DEHP).Le poids des critres est affect de telle sorte que la RFRENCES[1] Ducos G., Brignon J. M., Oesterholt F., Ullrich S. M., Krupanek J., Van Tongeren W., Munthe J. Emission reduction strategy of priority and emerging chemicals in European waters: inventory and assessment of mitigation options. Abstract book of the 19th annual meeting SETAC Europe "Protecting ecosystem health: facing the challenge of a globally changing environment",31 may-4 june 2009, Goteborg, Sweden, p. 68.[2] Roy B., 1996. Multi-criteria Methodology for Decision Aiding, Dordrecht, Kluwer Academic, 316 p.Construction dune stratgie efficaceau moindre cot de rduction des missions de polluants dans les eaux024025.indd 24 22/11/10 15:43somme de ceux qui reprsentent lefcacit globale de laction (critres Ratio et Efcacit) soit gale la somme de ceux qui sont assimilables aux cots (critres Cots, Disponibilit, Cobnces et Effets dchelle). Nous inscrivons ainsi lAMC dans une approche conomique de type cot-efcacit. RSULTATS ET DISCUSSIONPlusieurs classements ont t effectus. Le premier porte sur toutes les actions sans restriction, ce qui correspond un scnario efcace au moindre cot. Dautres ont t effectus sur une partie des actions, celles qui sont, ou suffisamment disponibles, ou efcaces, ou dun cot plafonn. Dans chaque cas, qui reprsente un type de prfrence du dcideur, il est possible de travailler sur une seule ou plusieurs substances simultanment. On observe gnrale-ment une forte dpendance des stratgies obtenues aux prfrences du dcideur et aux substances tu-dies. Certaines actions, dont lintrt ntait pas ap-parent, ont t bien classes, par exemple : certaines actions de traitement des missions atmosphriques de HAP (bien quagissant indirectement sur la qua-lit des eaux), ou loptimisation du fonctionnement des stations dpuration pour le phtalate DEHP. Lesacti onsdesubsti tuti onsontengnr al moins bien classes que les actions de traite-ment deffluents, ce qui ncessite confirmation, tant donn lenjeu financier important du choix entre les deux options, notamment pour les acteurs publics qui nancent les quipements collectifs de dpollution des eaux. Il sera ncessaire pour cela daffiner les critres pour mieux reprsenter les cobnces sociaux, et de mieux informer le critre FOCUS de disponibilit (cl pour les actions de substitution). Limpact simultan dune action de traitement des eaux rsiduaires sur un grand nombre de substances devra galement tre reprsent.Touj oursentermesmthodol ogi ques,l AMC sera confronte dautres techniques daide la dcision, comme loptimisation multiobjectif. Un objectif de performance sera alors tabli pour chaque critre et les actions seront classes en fonction de leur distance par rapport loptimum de Pareto. Les actions Pareto-optimales seront telles que lon ne peut pas amliorer un objectif sur un critre sans en al-t r er aumoi ns un autre. Les donnes uti-lises pour construire la base dactions ont t obt enuesdansl ec adr edupr oj eteuropen SOCOPSE(1) pour les 10 substances voques plus haut.Lechoi xdessubs-tances fut dpendant des contraintes impo-ses au projet par les enjeux rglementaires europens du moment. Les informations proviennent essentiellement de la litt-rature et peu des acteurs (industriels, gestionnaires et acteurs de leau). Le travail de lINERIS se poursuit sur de nouvelles substances et avec des acteurs plus cibls dans le cadre de travaux avec lONEMA et les agences de leau.J-M. Brignon, G. DucosNOTE(1) Projet SOCOPSE : Source control of priority substances in Europehttp://www.socopse.se/ LINERIS est pilote dun des groupes de travail du projet SOCOPSE(2006-2009)TABLEAU 1EXTRAIT DE LA BASEDE DONNES ELECTRE effectue un classement des actions partir de cette base de donnes et attribue un rang chaque tripletno Triplet Sources Actions Substances Ratio (%)Efcacit (0-10)Cots(0-10)Disponibilit (0-10)Cobnf.(0-10)chelle (0-10)58Boues de station dpurationIncinration des boues DEHP 2 9 4 9 1 159Boues de station dpurationDigestion des bouesDEHP 2 5 9 9 1 162Rejet de station dpurationAdsorption sur charbon actifDEHP 3 8 8 9 8 163Rejet de station dpurationNanoltration DEHP 3 8 6 9 6 164Rejet de station dpurationOsmose inverse DEHP 3 8 6 9 6 165Rejet de station dpurationUltraltration DEHP 3 8 6 9 4 166Rejet de station dpurationOptimisation du procd DEHP 3 6 10 7 4 1INERIS_RS 09-10_qualit des eaux PAGE 25024025.indd 25 22/11/10 15:43Qualitde lair026027.indd 26 22/11/10 15:33Stratgie de rechercheINERIS_RS 09-10_qualit de lair PAGE 27Lexpertise reconnue de lINERIS dans le domaine de la qualit de lair, tant au niveau national quau niveau europen, repose sur une activit scientifique de fond cible sur un certain nombre de questions de recherche, dans divers champs de comptences : caractrisation des polluants et des expositions, dveloppements mtrologiques et mthodologiques, identification et valuation des stratgies de rduction des pollutions, modlisation des transferts, transport et formation des polluants.Parmi les nombreux enjeux de recherche dans le do-maine de la pollution atmosphrique, les particules en suspension dont les arosols(1) reprsentent aujourdhui une des principales proccupations en matire de sant publique et dimpact environne-mental. La multiplicit de leurs sources dmission, la complexit des processus de formation et de leurs caractristiques physico-chimiques ncessitent des besoins accrus de connaissance pour atteindre les objectifs de rduction de la pollution particulaire inscrits dans le Plan National Sant Environnement II (rduction de 30 % pour les PM 2.5 dici 2015). Un plan particules a t mis en place cet effet.Ainsi, ltude scientique des diffrentes situations de pollution particulaire constitue un axe prioritaire derechercheafi ndecontri buerdfi ni rl es politiques publiques de rduction de cette pollution.Trois volets ont t retenus :l les dveloppements doutils et dinstruments innovants constituent un point cl pour progresser dans la connaissance des polluants mergents, notammentdespar ti cul esul traf i nesetdes nanoparticules : granulomtrie, spciation chimique in situ et en temps rel par mtrologie LIBS, bancs de gnration et chambres dexposition en laboratoire pour ltude de la chimie atmosphrique ;l lamlioration des connaissances sur la prsence des polluants particulaires, les expositions dans les diffrents environnements, lvaluation des risques associs ces expositions. Un accent particulier est port sur la caractrisation des sources et le suivi de leur volution dans le temps, en recherchant des traceurs pertinents, comme pour la combustion du bois et les polluants dintrt sanitaire (HAP). Des travaux de recherche sont galement cibls sur les pollutions intrieures, qui contribuent lexposition individuelle de faon trs signicative. Ces travaux portent, dune part, sur les particules ultrafines (caractrisation spatio-temporelle et chimique) et, dautre part, sur la formation des particules secondaires, partir des COV susceptibles de ragir avec des espces oxydantes telles que lozone ;l la modlisation des phnomnes de formation et de transport des particules dans lair en sappuyant sur des observations de plus en plus sophistique, jusquaux donnes satellitaires dobservation de la terre. Linformation spatiale intgre notamment des missions imprvisibles de polluants comme les feux de forts ou lobservation des ocans. Ces travaux contribuent ainsi lvolution des systmes oprationnels de simulation et de prvision des pisodes de pollution particulaire dans lesquels lINERIS est impliqu, PREVAIR, et la chane de calcul CHIMERE. LINERIS tudie galement les interactions entre pollution atmosphrique et changement c l i mat i que, et not amment l esi nf l uences antagonistes des particules nes, sur le bilan radiatif terrestre en fonction de leur composition.Cest lensemble de ces travaux et des connaissances qui en rsultent, mis en synergie, qui permettent dapporter des rponses compltes lors dvne-ments de pollution atmosphrique exceptionnels comme trs rcemment lors de lruption volcanique islandaise.l Progresser sur les interactions climat/pollution de lair et promouvoir des approches intgres dans les futures politiques environnementales de gestion et dadaptation, tant nationales quinternationales.l Dvelopper des systmes de modlisation intgre, couplant, dune part, climat et qualit de lair et, dautre part, les analyses conomiques des cots/bnces pertinents aux diffrentes chelles locales et europennes.l Amliorer la connaissance des particules nes, en particulier de leur composition chimique en fonction de leur granulomtrie, an de mieux apprhender leur impact sanitaire li des expositions chroniques long terme.l Dvelopper, pour ce faire, des outils in situ et en temps rel, an de progresser sur la comprhension des volutions spatio-temporelles des polluants et de leur spciation chimique sur lensemble du cycle de vie : de leur formation leur transformation dans latmosphre.l Organiser laccs aux outils de simulation notamment pour ltude de scnarios.ET DEMAINNOTE(1) Arosols : particules solides ou liquides en suspension dans un milieu gazeux026027.indd 27 22/11/10 15:33Caractrisation des particules gnres par la combustion dencensX. Ji Nos travaux de recherche ont eu pour objectif de caractriser des niveaux de concentration enpar ti cul esul trafi nes(PUF)de taille de lordre du nanomtre dans lair intrieur dune maison modle en activant diffrentes sources. Les 13 sources identifies ont t mises enuvr edansl amai sonet l es variations temporelles et spatiales des concentrations en PUF mises ont t mesures dans diffrentes pices. Une partie de ces travaux de recherche a t mene en partenariat avec le Centre Scientifique et Technique du Btiment (CSTB), lINSERM U955, lcole des Hautes tudes en Sant Publique (EHESP), le Laboratoire dtude des Particules Inhales (LEPI) et lInstitut deRecherchessurl aCat al yseet lEnvironnement (IRCE) dans le cadre du projet NANOP (financement APR Afsset).MATRIEL ET MTHODELes campagnes de mesure de particu-les ultrafines ont eu lieu dans la Mai-son Automatise pour la Recherche Innovante de lAir ou Maison MARIA (gure 1) qui reprsente un environne-ment domestique rel contrl. Elle est construite sur le site du CSTB qui est en-tour dune zone de banlieue (77). Il ny a pas de hauts btiments rsidentiels, ni de circulation dense dans les environs.De grandeur relle, MARI A est une maison individuelle de trois niveaux comportant cinq pices et une cuisine pour un volume total de 319 m3. Le salon, la cuisine et les toilettes sont au rez-de-chausse, et quatre chambres, une douche et une salle de bain se situent au premier tage. Le garage (40m3)setrouvedansl esous-sol (192 m3). Dans le cadre de ce travail, 4 pices ont t instrumentes : cuisine, salon, toilettes (rez-de-chausse) et une chambre ( ltage).Deux campagnes de mesure ont t ralises : t 2007 et hiver 2008. Au cours de chacune de ces campagnes, deux phases se distinguaient :l phase 1 : caractrisation indpendante des sources (concentration de particules ennombre, enmasse, ensur f ace spcique) ;l phase 2 : mise en uvre successive des sources selon les activits dune journe type week-end (la dfinition chronomtre de la journe type a t labore par le groupe de travail pour sapprocher au plus prs dune journe relle).Lensemble des appareils utiliss ainsi que leurs caractristiques techniques et leurs emplacements sont prsents dans le tableau 1.La combustion de lencens a t choisie comme premire tude de cas afin FIGURE 1PLAN DE LA MAISON MARIA

:cXZch2.75.16.41.84.54.78.532.52.714.242.1A) REZ-DE-CHAUSSE B) PREMIER TAGE028031.indd 28 16/11/10 11:07dtablir un rfrentiel pour la mise en uvre et le traitement des donnes pour lensemble des sources tudies. Ce choix a t motiv par la littrature abondante concernant la combustion de lencens, nous permettant ainsi de comparer et de valider nos rsultats [3], [6], [7], [8].Pour chaque source, les essais ont t rpts au moins 4 fois. Les mesures dmission de PUF lies la combustion de l encens ont t rptes 3 fois durant lt 2007 et une fois en hiver 2008dansl esj ourdel amai son MARIA.RSULTATS ET DISCUSSIONLensembl edesrsul tat spourl es diffrentes sources ainsi que les outils destimation de lexposition aux PUF sont prsents dans le rapport de thse ( Ji 2010). Les travaux raliss sur la combustion de lencens ont fait lobjet dune publication ( Ji, Le Bihan et al.2010) et les rsultats de caractrisation de lmission des PUF sont prsents ci-aprs.La variati on spatial e et temporell e del acombusti ondel encensest prsentesurl af i gure2. Af i nde FIGURE 2VARIATION SPATIALE ET TEMPORELLE DES DIFFRENTS PARAMTRES(moyenne glissante de 5 minutes, *pt/cm3 : particules par centimtre cube)A) Concentration en nombre des particules mesure par les compteurs de noyau de condensation (CNC, gamme de particules mesures : diamtre entre 5 et 3 000 nanomtres)B) Concentration en nombre des particules mesure par les compteurs optiques de particules Grimm (OPC Grimm, gamme de particules mesures : diamtre entre 0,3 et 20 micromtres)C) Concentration en surface spcifique des particules mesure par lAerotrak 9000 (gamme de particules mesure : diamtre entre 10 et 1 000 nanomtres)D) Concentration massique des particules PM 2.5 mesure par Teom 50 C.TABLEAU 1CARACTRISTIQUES TECHNIQUES DES APPAREILS DE MESURE AINSI QUE LEUR EMPLACEMENT LORS DES ESSAISParamtre Matriel QuantitGammes (nm)Saturation*Pas de temps (min)LocalisationConcentration en nombreP-Trak 1 20-1000 1.105 pt/cm31 CuisineCNC 3007 2 10-1000 5.105 pt/cm31 Chambre, WCCNC-eau 2 5-3000 1.107 pt/cm31 Prs de la source, extrieurDistributionen tailleSMPS 1 10-500 1.107 pt/cm35 SjourELPI 4.0 1 7-10000 2.107 pt/cm31 Prs de la sourceOPC Grimm 6 300-20000 2.103 pt/cm31Cuisine, chambre, sjour, WC, extrieurSurface spcique Aerotrak 9000 1 10-1000 1.104 m2/cm31 Prs de la sourceConcentration massiqueTEOM 50 C 1 PM2.55.106 g/m31 Prs de la sourceTEOM-FDMS 1 PM2.55.106 g/m315 ExtrieurNO/NO2TEI (AC 32 M) 2 - - 5 Sjour, extrieurAnalyse chimiqueAMS (Spectromtriede masses)1 70-1000 580 g/m31 Couloir de RDCT/CO2/humidit Q-Trak 5 - - 10Cuisine, chambre, sjour, WC, extrieur* pt/cm3 : particules par centimtre cubeA) Concentration en nombre (CNC)concentration (CNC - pt/cm3)Surface spcifique (m2/cm3)PM2.5 (g/m3)concentration (OPC - pt/cm3)C) Concentration en surface spcifique(Aerotrak 9000)B) Concentration en nombre (Grimm Optique OPC)D) Concentration massique (PM2.5, Teom 50 C)Combustion de l'encensCombustion de l'encens Combustion de l'encensCombustion de l'encens14:40 15:0015:20 15:4016:00 16:2016:4017:0014:4015:00 15:2015:40 16:0016:2016:40 17:0014:4015:0015:2015:40 16:00 16:20 16:4017:0014:40 15:00 15:20 15:40 16:0016:20 16:40 17:0030 00025 00020 00010 50010 0005 0000

2 5002 0001 5001 0005000200160120804001851358535-15SjourCuisineChambreWCExtrieurSjourSjourCuisineChambreWCExtrieurSjourCuisineExtrieurlimiter une forte oscillation des valeurs, notamment observe pour les mesures proximit de la source, les donnes sont prsentes sous la forme dune moyenne glissante sur cinq minutes.Les r s ul t at s mont r ent quel es particules mises lors de la combustion dencens se retrouvent rapidement dans lair intrieur de la maison. Les concentrations en nombre, en surface spcique et en masse (respectivement les graphiques de la gure 2 A, B, C et D) ont augment immdiatement proximit de lencens et la concentration INERIS_RS 09-10_qualit de lair PAGE 29028031.indd 29 16/11/10 11:07)%%(%%'%%&%%%&% &%% &%%%damtre (nm)foncentraton (en nombre de partcuIes/cm3)I%*|I'%XdbWjhi^dcI"'%|I"*Wgj^iYZ[dcYEVgi^XjaZhZhi^bZhFIGURE 3DISTRIBUTION EN TAILLE DES PARTICULES MISES PENDANT LA COMBUSTION D ENCENS- T05 T20 : priode de 5 minutes 20 minutes aprs lallumage de lencens, priode de croissance des particules- T-20 T-5 : priode de - 20 minutes - 5 minutes avant la mise en uvre de la source (encens), priode du bruit de fondThe potential health effects of fine and ultrafine particles are of increasing concern. A better understanding of particle characteristics and dispersion behavior is needed. This study aims at characterizing spatial and temporal variations in fine and ultrafine particle dispersion after emission from a model source in an experimental house. Particles emitted by an incense stick burning for 15 minutes were characterized. Number concentration, specific surface area and mass were measured. Partial chemical analysis of particles was also realized. Near the burning incense stick, the maximum concentration was 25500 particles/cm3; the indoor PM 2.5 concentration reached 197 g/m3, and the specific surface area concentration was 177 m2/cm3. Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer measurements indicated that the organic fraction was predominant in the aerosol mass detected, and other minor components identified were K+, NO3, and Cl-). The combustion of an incense stick in the living room was associated with significant modifications of the concentrations of particles measured in the different rooms of the house. This demonstration of pollution by particle dispersion by incense may have significant implications in terms of assessment of indoor exposure to such particles.ennombredpenddel adi stance du point de prlvement la source (figure 2 A, B, et D). Dans le sjour, la concentration en nombre maximale du CNC est de 25 500 pt/cm3 ; ce niveau est environ 3 fois plus lev que la concentrati on de fond (figure 2 A). Dans les autres pices, on observe une tendance similaire un degr moindre.En termes de concentration massique (PM 2.5), la concentration maximale est de 197 g/m3 dans le sjour et de 97 g/m3 dans la cuisine. La concen-tration massique moyenne lextrieur tait gale 7,4 g/m3 pendant la com-bustion (gure 2 D). La surface spci-que maximale proximit de lencens en combustion atteint 177 m2/cm3. Les rsultats de ltude sur la dtermi-nation de la distribution en taille des particules issues de la combustion de lencens sont prsents dans la gure 3. Ils sont bass sur les observations en SMPS ralises au cours de la campagne dt 2007.Le diamtre mdian lors de la concen-tration maximale de particules issues de la fume de lencens est de 136 nm. Indpendamment des diffrentes m-thodes dchantillonnage, ces