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ÉTUDE DU DÉPÔT SEC DES AÉROSOLS EN MILIEU URBAIN

Le projet SaliFa PRIMEQUAL

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L’espace urbain regroupe plus de 70 % de la population dans la plupart des pays développés ; l’étude des conséquences radiologiques possibles d’une contamination de ce milieu constitue aujourd’hui un sujet d’intérêt pour la gestion d’une situation postaccidentelle. Pour le cas hypothétique d’un accident ou d’un acte de terrorisme impliquant des radionucléides sous forme de gaz ou d’aérosols en milieu urbain, il est important d’avoir une bonne connaissance des transferts de radionucléides dans l’ensemble de l’écosystème urbain, afin d’en prévoir l’impact sur les populations. L’Institut travaille donc depuis quelques années sur le dépôt sec des aérosols sur  les surfaces bâties. À ce jour, l’étude du dépôt sec des aérosols reste un domaine de recherche qui a été peu exploré au niveau international. Il implique une approche expérimentale in situ pour prendre en compte les particularités locales (turbulence, substrat, etc.) [Maro et al., 2004].

Denis MARO, Olivier CONNAN, Didier HÉBERT, Marianne ROZET Laboratoire de radioécologie de Cherbourg-Octeville  

L’IRSN a participé, entre 2005 et 2007, au projet SaliFaPRIMEQUAL(1) [Sacré et al., 2006], dont l’objectif général était de mieux comprendre les mécanismes physiques à l’origine de l’encrassement des façades de bâtiments. Diverses équipes ont collaboré à ce projet. Le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB), le Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (Coria) et l’École centrale de Nantes (ECN) sont intervenus pour les aspects « bâtiment » (supports étudiés),  « micrométéorologie » et « simulation numérique ».

 

L’étude effectuée sur le dépôt sec s’articule autour de deux types d’expériences de courte et de longue durées qui ont été mises en œuvre dans la ville de Nantes par l’IRSN. 

 

Les expérimentations de courte durée ont servi à étudier les différents processus de dépôt sec, en fonction de divers  paramètres comme la température du substrat ou la turbulence atmosphérique. Pour ces expérimentations, des aérosols calibrés de fluorescéine ont été générés artificiellement pour pouvoir quantifier le dépôt sec.

 

Les expérimentations de longue durée servent à étudier les phénomènes de dépôt dans leur globalité à l’aide de béryllium 7 (7Be), radionucléide naturellement présent sous forme d’aérosols dans l’air, comme traceur du dépôt sec.

 

Des éprouvettes correspondant à deux types de verre (verre non traité et verre avec un dépôt d’oxyde de titane nécessitant une maintenance réduite et donc des nettoyages moins fréquents) et trois types d’enduit de façade de rugosités respectives 2 mm, 3 mm et 5 mm, sélectionnés par le CSTB, ont été testées.

Note :
(1)  Programme de recherche interorganisme pour une meilleure qualité de l’air à l’échelle locale, piloté par le ministère de l’Écologie, du Développement et de l’Aménagement durables et l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie.

 

Schéma du dispositif expérimental SaliFa PRIMEQUAL 


Figure 1 -  Schéma du dispositif expérimental.


Durant le projet, les équipes sont intervenues à différents stades : le CSTB a procédé au choix et à la réalisation des éprouvettes de verre et d’enduit testées durant l’étude et a assuré la gestion  du site pour la campagne de longue durée (amphithéâtre de médecine de Nantes) ; l’ECN a effectué des mesures météorologiques et les simulations numériques ; le Coria a effectué des mesures de flux turbulent au voisinage des parois ; l’IRSN a réalisé des mesures de vitesse de dépôt sec des aérosols pendant les campagnes de courte et de longue durées.

Matériels et méthodes

Campagnes de courte durée : méthode de mesure  des vitesses de dépôt sec des aérosols par un traceur  du dépôt sec.

 

Principe
   
La technique mise au point au LRC permet de déterminer les vitesses de dépôt sec des aérosols, à partir de fluorescéine (uranine) émise sous forme d’aérosols secs vers un dispositif expérimental comprenant les différents substrats étudiés et des systèmes de prélèvement d’aérosols atmosphériques (figure 1). Après l’émission, les échantillons sont collectés pour mesurage par spectrofluorimétrie.

La vitesse de dépôt, dont la dimension est celle d’une vitesse (m.s-1), est calculée en faisant le rapport entre le flux de dépôt sec sur le substrat (kg.m-2.s-1) et la concentration atmosphérique au niveau du substrat (kg.m-3).

Simultanément à la fluorescéine, un gaz traceur (hexafluorure de soufre, SF6) est émis afin de déterminer le coefficient de transfert atmosphérique (ou CTA, concentration intégrée dans le temps en un point donné, normalisée par la quantité totale rejetée), donc  la concentration atmosphérique des aérosols au niveau de chaque substrat. Le CTA est alors calculé en faisant le rapport de la concentration de SF6 intégrée sur la totalité du temps de passage du panache au point d’observation, sur la quantité totale SF6 émise. Le SF6 permet des mesures plus ponctuelles que la fluorescéine,  de façon à pallier le manque de mesures systématiques de la fluorescéine dans l’air (deux mesures seulement par expérience) et à vérifier l’homogénéité des concentrations au niveau des substrats (figure 2).
   
Des mesures micrométéorologiques sont également effectuées sur le site d’expérimentation, près du dispositif de génération des aérosols et près des substrats. 

Cette méthode (figure 1) a été appliquée lors de deux campagnes expérimentales de terrain. Les campagnes SaliFa 1 et 2 ont été réalisées du 28 au 30 juin 2005 au centre ville de Nantes (amphithéâtre de médecine) et du 6 au 8 juin 2006 à l’École centrale de Nantes (figures 3 et 4).
   
Emission des aérosols de fluorescéine et du gaz traceur SF6

Les aérosols sont émis dans l’air en utilisant un générateur pneumatique de fluorescéine. Les différents modules de pulvérisation d’air, de dilution et de séchage sont réglés afin d’obtenir un diamètre médian en masse des particules générées proche de 0,2 µm (aérosol sec). Le diamètre de 0,2 µm a été choisi car il correspond au diamètre médian en masse du mode accumulation des parti cules en milieu urbain [Boulaud et Renoux, 1998].  

L’appareil a été étalonné [AFNOR NFX 44-011, 1972] : et le diamètre médian en masse des particules obtenu est de 0,24 µm (écart-type géométrique 1,7). Les aérosols de fluorescéine sont générés sur une période de 60 minutes et la distance entre le point d’émission de la fluorescéine et les différents substrats placés sous le vent du rejet est de 15 m.  

Simultanément à l’émission d’aérosols de fluorescéine, du SF6 est émis comme gaz traceur (30 mg.h-1). Ce gaz n’est pas naturellement présent dans l’atmosphère. Le système utilisé est composé d’une bouteille de SF6 (société Messer, France) connectée à un débitmètre massique (Sierra 820). L’émission est effectuée dans la canne d’émission des aérosols de fluorescéine. Le débit d’émission du SF6 est fixé à 0,4 g.s-1.
   
Prélèvement des aérosols de fluorescéine et du gaz traceur SF6

Des aérosols de fluorescéine sont prélevés sous le vent de l’émission afin d’effectuer des mesures dans l’air et sur les supports de verre et d’enduit de façade. Les aérosols présents dans l’air sont collectés à l’aide de deux HVS (High Volume Sampler) d’un débit de 30 m3.h-1 sur des filtres de type Whatman 40 (Ashless 40-1440917).

Pendant l’émission de la fluorescéine, trois éprouvettes de chaque type, fixées sur un support, sont présentes dans le panache de fluorescéine à proximité des HVS utilisés pour les prélèvements des aérosols présents dans l’air. À la fin de chaque émission, les différents échantillons (filtres pour l’air et éprouvettes) sont protégés de toute contamination par du papier d’aluminium et stockés jusqu’à l’analyse.

Les prélèvements d’air pour l’analyse du gaz SF 6 sont effectués pendant la durée totale de l’émission de la fluorescéine dans des sacs à gaz de 1 l (TedlarR) à l’aide d’un système spécifique développé à l’IRSN (DIAPEG). Les prélèvements sont effectués aux quatre coins et au centre du bâti supportant les éprouvettes (figure 2).

 

Schéma de principe de positionnement des substrats et des systèmes de prélèvement d’aérosols (HVS) et d’air (DIAPEG). 

Figure 2 - Schéma de principe de positionnement des substrats et des systèmes de prélèvement d’aérosols (HVS) et d’air (DIAPEG).

   
 

Campagne de courte durée : positionnement  des substrats et des systèmes de prélèvement près  de l’amphithéâtre de médecine de N 

 

Figure 3 - Campagne de courte durée : positionnement  des substrats et des systèmes de prélèvement près  de l’amphithéâtre de médecine de Nantes.


   Campagne de courte durée : positionnement  des substrats et des systèmes de prélèvement dans l’École centrale de Nantes

Figure 4 - Campagne de courte durée : positionnement  des substrats et des systèmes de prélèvement dans l’École centrale de Nantes.


Mesure de la concentration des aérosols de fluorescéine et du gaz traceur SF6

Pour la mesure de la concentration des aérosols de fluorescéine dans l’air, les filtres sont coupés et immergés dans une solution aqueuse d’ammoniac à un pH de 9 avec agitation mécanique durant vingt minutes. Pour la mesure de la concentration des aérosols déposés sur les substrats, les éprouvettes de verre et d’enduit de façade sont lavées avec une solution d’ammoniaque à pH 9. Les solutions de lavage sont ensuite filtrées à 0,2 µm avant mesure par spectrofluorimétrie.
   
Les mesures de concentration de la fluorescéine sont effectuées à l’aide d’un spectrofluorimètre UV (Horiba Fluoromax-3). La longueur d’onde d’excitation est fixée à 490 nm et la mesure de l’émission est effectuée à 512 nm.
   

Par ailleurs, les analyses des teneurs en SF6 dans les échantillons d’air prélevés sont effectuées par chromatographie en phase gazeuse (AUTOTRAC, Lagus Applied technology inc).

Acquisition de données micrométéorologiques

Les données micrométéorologiques (vitesses de frottement de l’air sur le mur et sur le sol notamment) sont obtenues à l’aide d’anémomètres à ultrasons (Young 81000, 20 Hz), placés à différents endroits du site d’expérimentation. Afin de compléter le dispositif, une station météorologique (PULSONIC), permettant de mesurer la vitesse et la direction du vent, l’hygrométrie, la température et la pression atmosphérique, est également placée entre le générateur de fluorescéine et le bâti sur lequel reposent les éprouvettes. De plus, des mesures de la température de la paroi des substrats ont été faites lors de la campagne SaliFa 2, à l’aide d’un thermomètre infrarouge FX 410 (Jules Richard Instruments).

Campagne de longue durée : utilisation du 7be  présent naturellement dans l’atmosphère comme traceur du dépôt sec

En complément des expérimentations de courte durée, une campagne expérimentale de longue durée a été menée afin de déterminer l’impact du dépôt des aérosols en termes de « salissures » et de quantifier le dépôt sec. Les mêmes types de substrat urbain que ceux utilisés lors des campagnes de courte durée ont été installés sur un mur au centre ville de Nantes entre avril 2005 et août 2006 (figure 5). Ces substrats ont été placés sur la façade nord-est de l’amphithéâtre de la faculté de Médecine, donc protégés des pluies battantes. Périodiquement, des échantillons ont été prélevés après différentes durées d’exposition à la pollution urbaine et à différentes périodes de l’année.

La méthode mise au point consiste à mesurer le 7Be déposé  sur les éprouvettes de verre et d’enduit de façade. Le 7Be est un radionucléide de période 53,2 jours, naturellement présent dans l’atmosphère, qui se fixe sur les aérosols atmosphériques dont  la granulométrie est de l’ordre de 0,4 µm. Les activités en 7Be dans l’air dépendent des échanges de masses d’air entre la troposphère et la stratosphère, et des dépôts secs et humides des aérosols. Ce radionucléide peut être alors utilisé comme traceur du dépôt. Après avoir été retirés du mur, les échantillons sont traités le plus rapidement possible car la période radioactive du 7Be est assez courte. Les échantillons retirés subissent un rinçage à l’eau acidifiée. La radioactivité de l’eau de lavage est ensuite mesurée par spectrométrie gamma dans un laboratoire à bas bruit de fond (Laboratoire souterrain de la Marine nationale, EAMEA/GEA).
   
L’activité du 7Be déposé sur chaque éprouvette est mesurée et rapportée à l’activité moyenne atmosphérique du 7Be au moment de l’exposition, afin de déterminer la vitesse de dépôt. Le 7Be n’a pas été mesuré dans l’air à Nantes. En revanche, des valeurs mesurées par le Laboratoire de métrologie de l’IRSN d’Orsay, sur des sites distincts tels qu’Alençon et Bordeaux, ont été utilisées. 

Résultats et discussion

Campagnes de courte durée

Les mesures ont été réalisées dans des conditions de vent faible, de 1 à 2,2 m.s-1. Les vitesses de frottement au sol, U*, ont varié de 0,1 à 0,6 m.s-1. Les vitesses de dépôt obtenues lors des deux campagnes expérimentales de juin 2005 (SaliFa 1) et juin 2006 (SaliFa 2) sont synthétisées sur le tableau 1. Les vitesses de dépôt sec ont varié de 1,1.10-5 à 3,0.10-5 m.s-1 pour les verres et de 4,2.10-5 à 1,2.10-4 m.s-1 pour les enduits de façade.
    
Campagne de longue durée : positionnement  des substrats sur la façade nord-est de l’amphithéâtre  de médecine (centre ville de  
Figure 5  - Campagne de longue durée : positionnement  des substrats sur la façade nord-est de l’amphithéâtre  de médecine (centre ville de Nantes).

 
Variations de la vitesse de dépôt et de l’inverse de  la température du verre (1/T en K-1) pour les différentes émissions lors d 
Figure 6 -  Variations de la vitesse de dépôt et de l’inverse de  la température du verre (1/T en K-1) pour les différentes émissions lors de la campagne SaliFa 2.
Variations de la vitesse de dépôt en fonction de l’écart  de température entre le verre et l’air (K) 
Figure 7 - Variations de la vitesse de dépôt en fonction de l’écart  de température entre le verre et l’air (K).

   

Vitesses moyennes de dépôt sec des aérosols (m.s-1) mesurées sur différents substrats lors des campagnes SaliFa 1 et 2 (juin 200 

Tableau 1 -  Vitesses moyennes de dépôt sec des aérosols (m.s-1) mesurées sur différents substrats lors des campagnes SaliFa 1 et 2 (juin 2005 et juin 2006), campagnes de courte durée (incertitude maximale 58 %).


  
Pour les campagnes de mesures SaliFa 1 et 2, les vitesses moyennes de dépôt sec sont respectivement de 3,0.10-5 m.s-1 et 1,5.10-5 m.s-1. Pour les verres non traités et de 2,8.10-5 et 1,1.10-5 m.s-1 pour les verres à maintenance réduite. Compte tenu des incertitudes (< 58 %), il n’est donc pas observé de différence significative entre les deux types de verre. Pour les deux types de verre, les valeurs des vitesses de dépôt sont toutefois systématiquement plus élevées lors de  la campagne SaliFa 1. Les températures de l’air plus élevées et l’ensoleillement plus fort lors de la campagne SaliFa 2 pourraient avoir joué un rôle, via le phénomène de thermophorèse, et diminué les vitesses de dépôt obtenues lors de la campagne SaliFa 2. En effet, lors de cette dernière, les températures de surface des différentes éprouvettes et de l’air ont été mesurées afin de rendre compte de cette influence. Ainsi, pour le verre, les vitesses de dépôt sont en relation avec l’inverse de la température de surface des éprouvettes (figure 6) et les vitesses de dépôt diminuent lorsque l’écart de température entre la paroi et l’air augmente (figure 7).

Les vitesses moyennes de dépôt sec obtenues pour les différents enduits de façade sont présentées dans le tableau 1. Les vitesses de dépôt sec sont comprises entre 4,2.10-5 et 1,2.10-4 m.s-1, sans différence significative entre enduits de différentes rugosités. Les écarts de température entre l’air et les enduits étant beaucoup plus faibles que pour les verres (3 K par rapport à 8 K), il n’a pas été observé de corrélation avec la vitesse de dépôt. Comme pour les verres, les vitesses de dépôt sont légèrement plus élevées (facteur 2 environ) lors de la campagne SaliFa 1.

Il faut également noter que la différence des vitesses de dépôt pour les verres et pour les enduits est similaire pour chaque campagne. Les vitesses de dépôt pour les enduits par rapport au verre sont supérieures d’un facteur 3,8 lors de la campagne SaliFa 1 et d’un facteur 3,5 lors de la campagne SaliFa 2. Sur les deux campagnes, la cohérence des résultats est donc à souligner, avec des écarts de vitesse de dépôt enduits/verres similaires.

Il est difficile à ce stade d’expliquer ces différences, mais il est probable que les températures de l’air et des surfaces des supports jouent un rôle. Malheureusement, la température des parois n’a pas été mesurée lors de la campagne SaliFa 1. Les résultats obtenus lors de la campagne SaliFa 2 indiquent que ce paramètre est important. Pour ce qui concerne les paramètres micrométéorologiques comme les vitesses de frottement au sol et au mur et la longueur de rugosité, les différences entre les deux campagnes semblent minimes et, d’un point de vue micrométéorologique, on peut estimer que, lors des deux campagnes, les conditions étaient similaires. Il n’a pas été possible de relier les variations des vitesses de dépôt à ces paramètres micrométéorologiques.

Campagne de longue durée

Trois séries de mesures ont été réalisées. Elles correspondent à des éprouvettes retirées du mur d’exposition en décembre 2005 (durée d’exposition huit mois), en avril 2006 (durée d’exposition douze mois) et en août 2006 (durée d’exposition huit mois). La durée d’exposition est donc variable mais, compte tenu de la période de 53,2 jours du 7Be, il faut considérer que l’exposition moyenne  des éprouvettes est de deux mois.

Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau 2. Les vitesses moyennes de dépôt sec varient de 3,2.10-5  m.s-1 à 3,9.10-5 m.s-1 pour les verres non traités et de 1,4.10-5 à 3,4.10-5 m.s-1 pour les verres à maintenance réduite. Pour les enduits de façade, les vitesses de dépôt sec varient entre 1,1.10-4 et 3,4.10-4 m.s-1. Pour l’ensemble des mesures, l’incertitude sur la vitesse de dépôt ainsi déterminée est inférieure à 54 %.

Les vitesses de dépôt sont systématiquement plus faibles pour  les verres que pour les enduits, ce qui est cohérent avec les résultats obtenus sur les campagnes expérimentales de courte durée. Comme pour les expérimentations de courte durée, il n’est pas observé de variations significatives entre les différents verres, ni entre les différents enduits.

De plus, les vitesses de dépôt sec mesurées lors des campagnes de courte durée et de longue durée sont du même ordre de grandeur (tableau 3). L’écart entre les campagnes de longue durée et de courte durée est inférieur à un facteur 3.

Comparaison avec les résultats de la « littérature »

Pour ce qui concerne l’évaluation des vitesses de dépôt sur des substrats urbains, peu de données expérimentales sont disponibles dans la « littérature » internationale. Les travaux de Roed (1983, 1985, 1986, 1987) permettent cependant de comparer certaines données. Roed a notamment déterminé les vitesses de dépôt sec des aérosols sur différents substrats urbains en utilisant le césium 137 (137Cs), rejeté dans l’atmosphère lors des essais nucléaires atmosphériques avant l’accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl, puis divers radionucléides émis dans l’atmosphère à  la suite de l’accident de cette centrale. Il a aussi utilisé le béryllium 7 (7Be) produit naturellement dans l’atmosphère comme traceur des dépôts secs.  

Vitesses moyennes de dépôt sec des aérosols (m.s-1) mesurées sur différents substrats lors de la campagne d’exposition de longue 

Tableau 2 -  Vitesses moyennes de dépôt sec des aérosols (m.s-1) mesurées sur différents substrats lors de la campagne d’exposition de longue durée (* : mesure non significative, incertitude maximale 54 %).


 

Comparaison entre les vitesses de dépôt sec des aérosols (m.s-1) obtenues sur les campagnes expérimentales de courte et de longu 

Tableau 3 -  Comparaison entre les vitesses de dépôt sec des aérosols (m.s-1) obtenues sur les campagnes expérimentales de courte et de longue durées.

 

Dans les études réalisées avant l’accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl, [Roed, 1983, 1985] indique que la distribution granulométrique du 137Cs provenant des essais atmosphériques n’est pas connue avec précision mais elle se rapproche très certainement de la distribution granulométrique du 7Be, qui a un diamètre aérodynamique médian en activité de 0,4 µm. Les valeurs des vitesses de dépôt obtenues sont très faibles. Pour les surfaces verticales, les vitesses de dépôt déterminées à partir des mesures de 137Cs sont inférieures à 1.10-4 m.s-1 . Pour le 7Be, les valeurs obtenues sont de l’ordre de 1,6.10-4 m.s-1, donc très proches des valeurs obtenues pour le 137Cs.

 

Pour les études réalisées après l’accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl (tableau 4), [Roed, 1986, 1987] a déterminé des vitesses de dépôt sec pour l’iode 131 (131I), le césium 137 (137Cs), le ruthénium 103 (103Ru), le baryum 140 (140Ba), le cérium 144 (144Ce) et le zirconium 95 (95Zr). Roed précise que les diamètres aérodynamiques médians en activité seraient de 0,4 µm pour l’131I, le 137Cs et le 103Ru et de 1 µm à 4 µm pour le 140Ba, le 144Ce et le 95Zr. Pour les aérosols ayant un diamètre aérodynamique médian en activité de 0,4 µm, les vitesses de dépôt moyennes sur les surfaces vitrées et les murs seraient respectivement de 8,2.10-5 m.s-1  et de 1,2.10-4 m.s-1  avec de fortes variations selon le radionucléide (plus d’un ordre de grandeur). Pour les aérosols ayant un diamètre aérodynamique médian en activité compris entre 1 µm et 4 µm, les vitesses de dépôt moyennes sur les surfaces vitrées et les murs seraient respectivement de 1,5.10-5 m.s-1 et de 8,7.10-5 m.s-1  (tableau 4).  Il observe aussi de fortes variations de la vitesse de dépôt en fonction du radionucléide, qui sont difficilement explicables car les radionucléides sont véhiculés par les aérosols naturels, surtout à longue distance.

 

Les vitesses moyennes de dépôt sec déterminées lors de la campagne SaliFa 1 (verres : 2,9.10-5 m.s-1 ; enduits : 1,1.10-4 m.s-1) sont proches des valeurs résultant des travaux de Roed (vitres : 8,2.10-5 m.s-1 ; murs : 1,2.10-4 m.s-1), notamment pour les vitesses de dépôt sur les murs. Les vitesses moyennes de dépôt sec déterminées lors de la campagne SaliFa 2 sont plus faibles que lors de la campagne SaliFa 1 (verres : 1,3.10-5 m.s-1 ; enduits : 4,6.10-5 m.s-1 ) mais sont encore en bon accord avec les résultats de Roed.

 

Les vitesses moyennes de dépôt sec déterminées lors de la campagne de longue durée (verres : 3,0.10-5 m.s-1 ; enduits : 2,1.10-4 m.s-1) sont aussi proches des valeurs résultant des travaux de Roed.

 

Compte tenu des incertitudes des mesures lors des différentes études, on peut estimer que tous ces résultats sont cohérents entre eux.

Comparaison entre les vitesses de dépôt sec obtenues par Roed (1986, 1987) et celles obtenues lors des campagnes SaliFa de court 

Tableau 4 -  Comparaison entre les vitesses de dépôt sec obtenues par Roed (1986, 1987) et celles obtenues lors des campagnes SaliFa de courte  et de longue durées.

 

Conclusion


 Dans le cadre du projet SaliFa-PRIMEQUAL, des vitesses de dépôt sec d’aérosols en milieu urbain ont été mesurées sur  des éprouvettes de verre et d’enduit de façade lors de plusieurs campagnes expérimentales de terrain.

 

Ces vitesses ont été obtenues par deux méthodes complémentaires. La première méthode a utilisé comme traceur du dépôt des aérosols de fluorescéine produits artificiellement lors de deux campagnes de courte durée (SaliFa 1 et 2). La seconde méthode a utilisé le 7Be, un radionucléide naturellement présent sous forme d’aérosols dans l’atmosphère, comme traceur du dépôt pendant une campagne de longue durée. Lors des campagnes de courte durée, les vitesses de dépôt sur les verres ont varié de 1,1.10-5 à 3,0.10-5 m.s-1 pour les verres  et de 4,2.10-5 à 1,2.10-4 m.s-1. Pour les enduits de façade. Sur les éprouvettes exposées de huit à douze mois à une atmosphère urbaine (campagne de longue durée), les vitesses de dépôt mesurées par la méthode du 7Be varient de 1,4.10-5 à 3,9.10-5pour les verres et de 1,1.10-4 à 3,4.10-4 m.s-1 pour les enduits. Les résultats obtenus à partir des aérosols de fluorescéine pour des expositions de courte durée (1 heure) et à partir d’aérosols de 7Be sur des échantillons exposés plusieurs mois sont très proches.

Les travaux futurs viseront à quantifier le dépôt sec en fonction des conditions micrométéorologiques (paramètres turbulents), d’une part, et à étudier précisément l’impact de la thermophorèse sur les dépôts, d’autre part.
 

Remerciements
 Cette étude a été financée par le ministère de l’Écologie et du Développement durable (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) et réalisée en collaboration avec le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB de Nantes, Marne-laVallée et Grenoble), le Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (Coria, Rouen) et l’École centrale de Nantes (ECN).


Références

  • AFNOR NFX 44-011 (1972). Séparateurs aérauliques Méthode de mesure de l’efficacité des filtres au moyen d’un aérosol d’uranine (fluorescéine), 12 p.  
  • D. Boulaud et A. Renoux (1998). Les aérosols, Physique et Métrologie, Lavoisier TEC DOC 291 p.
  • D. Maro, D. Boulaud, A. Copalle, P. Germain, D. Hébert, L. Tenailleau (2004). Validation of dry deposition models for submicronic and micronic aerosols. Proceedings of 9th Int. Conf. on harmonization within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes, Garmisch-Partenkirchen, p. 89-94, 1-4 June 2004.  
  • J. Roed (1983). Deposition velocity of caesium-137 on vertical building surfaces, Atmospheric Environment., 17, 3. 
  • J. Roed (1985). Run-off from roofs, Risö-M-2471.  
  • J. Roed (1986). Dry deposition in urban areas and reduction in inhalation dose by staying indoors during the Chernobyl accident, paper presented at a meeting 12 june 1986 of the group of experts on accident consequences (GRECA), NEA/OECD, Paris.   
  • J. Roed (1987). Dry deposition on smooth and rough urban surfaces, The post-Chernobyl workshop, Brussels, 3-5 February 1987, NKA/AKTU-245 (87)1. 
  • C. Sacré, J.-P. Flori, D. Giraud, F. Olive, B. Ruot, J.-F. Sini, J.-M. Rosant, P. Mestayer, A. Coppalle, . M. Talbaut, D. Maro, O. Connan, D. Hébert, P. Germain, M. Rozet (2006).  Salissures de façade, Programme PRIMEQUAL, Rapport CSTB EN-CAPE 06.009, 54 p.

CONNAN Olivier, GERMAIN Pierre, HEBERT Didier, MARO Denis, ROZET Marianne, SOLIER Luc (2006). Evaluation des vitesses de dépôt sec des aérosols en milieu urbain : utilisation de la fluoresceine et du 7Be comme traceur du dépôt, CFA 2006 - 22ème Congrès Français sur les Aérosols, Paris.

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