Une campagne de mesure de Qualité de l’air pour accompagner la mise en place des diffuseurs de parfum d’ambiance.

Les nuisances olfactives (odeurs) représentent une gêne croissante pour bon nombre de gens, et apparaissent aujourd’hui comme le deuxième motif de plainte après le bruit. Elles résultent de la présence de Composés Organiques Volatils (COV) dans l’air pouvant provenir de nombreuses sources. Mêmes en concentrations très faibles, et ne présentant pas forcément de caractère toxique, ces substances chimiques peuvent s’avérer particulièrement odorantes et donc mal perçues par le public. Ainsi, face à un problème de ce type il est important pour l’exploitant d’un site de prendre en compte la notion de gêne ressentie au même titre que la santé ou la sécurité du public. 

Afin de lutter contre les nuisances olfactives perçues par les voyageurs et commerçants aux abords de l’interconnexion entre les réseaux SNCF et RATP en Gare de l’Est, Gares & Connexions a souhaité tester la diffusion d’un parfum d’ambiance. En lien avec la cellule toxicologique de la SNCF, l’AEF a été missionnée pour réaliser une évaluation de la Qualité de l’air afin de s’assurer que la diffusion de ce parfum ne représentait pas de risque pour la santé des personnes à proximité. 

La campagne de mesures a consisté à évaluer les niveaux de concentrations en polluants à proximité des trois emplacements des diffuseurs de parfum. Au total deux points de mesures ont été installés : le premier à l’intérieur de la gare à proximité de l’interconnexion des réseau SNCF/RATP au plus proche des deux diffuseurs et le second au niveau des escaliers séparant le parvis de la gare de l’Est et l’entrée de la gare à proximité de l’emplacement du dernier diffuseur de parfum. Les diffuseurs étaient positionnés à une hauteur d’environ 2,50m du sol.   Les concentrations en composés organiques volatils totaux (COVT), en substances odorantes ainsi qu’en particules PM10 et PM2,5 ont été déterminées à l’aide des méthodes de mesure et prélèvements suivantes : 

• COVT : 
  • Mesures à l’aide d’un détecteur PID (à photo-ionisation) permettant une mesure en continu ; 
• COVT et composés odorants spécifiques : 
  • Prélèvements actifs su tubes TENAX à l’aide de pompes bas débit et analyses par thermo-désorption des tubes puis chromatographie en phase gazeuse ; 
• Particules PM10 et PM2,5 : 
  • Mesures à l’aide d’un compteur optique permettant une mesure en continu. 

La campagne s’est déroulée en deux temps : deux journées de mesures lors d’une semaine durant laquelle les diffuseurs de parfum n’ont pas été mis en fonctionnement et deux journées de mesures supplémentaires lors d’une semaine durant laquelle les diffuseurs ont été mis en marche. 

Le parfum étant principalement composé de deux molécules odorantes (le méthyl dihydrojasmonate et 3-pentyltetrahydropyran-4-yl acetate) pour lesquels il n’existait pas de méthode standardisée d’analyse, l’AEF s’est donc rapproché d’un partenaire scientifique, le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB), afin de développer une méthode de quantification adaptée à ces molécules. 

La comparaison des concentrations en COVT mesurés à l’aide du détecteur PID lors des deux séries de mesures a montré une hausse des concentrations en COVT lors de l’utilisation des diffuseurs cependant ces concentrations sont restées en moyennes inférieures à la valeur de référence (en l’absence de valeur de référence française, la valeur règlementaire définie par la commission « Hygiène de l’intérieur » de l’Agence fédérale allemande a été retenue à titre de comparaison de manière indicative) pour ce polluant (300 µg/m³ en moyenne à ne pas dépasser sur 8 heures). 

Les résultats de ces campagnes de mesures ont permis montrer que, sur les périodes étudiées, les concentrations moyennes restaient inférieures aux valeurs de références existantes pour chacun de ces composés et que la diffusion de ces parfums pouvait donc être réalisée lors de l’exploitation de la gare. 

La Qualité de l’air intérieur, vers un air ambiant sain !

La prévention et la protection contre la propagation du coronavirus reposent largement sur le respect de quelques gestes barrières aujourd’hui bien connus (Port du masque, nettoyage des mains, ne pas se toucher le visage…).  Un autre moyen est de plus en plus préconisé par les experts aujourd’hui : la ventilation. 

En effet, en plus de la transmission par contact cutané et par les gouttelettes émises lors de la prise de parole, la toux…, la transmission par aérosols s’impose de plus en plus comme un des principaux modes de contamination du coronavirus. Contrairement aux gouttelettes qui sédimentent rapidement sur le sol du fait de leur masse, les aérosols, de très faible dimension (50 nm à 50 µm), peuvent rester de longues heures en suspension dans l’air. A l’instar des particules de la fumée de cigarettes, ces aérosols peuvent s’accumuler dans les espaces clos si la ventilation n’est pas suffisante et atteindre des concentrations importantes. Le renouvellement de l’air des locaux s’avère ainsi crucial pour lutter contre la propagation du virus en éliminant les particules virales infectieuses.

Réglementairement, cette ventilation peut être réalisée soit par aération (ou ventilation naturelle) par ouverture des fenêtres, soit par ventilation mécanique, le code du travail précisant les différentes contraintes à respecter.

Pour s’assurer d’un taux suffisant de renouvellement d’air, le suivi de la concentration en dioxyde de carbone (CO₂) s’avère un excellent indicateur. Emis par la respiration des personnes, son accumulation indique un mauvais renouvellement et un risque d’accumulation des polluants, comme le coronavirus par exemple. Le Haut Conseil à la Santé Publique recommande ainsi que la teneur en CO₂ ne dépasse pas 1000 ppm (0.1%) à l’intérieur d’un espace clos.

De manière générale, une concentration élevée en CO₂ est le signe d’une mauvaise qualité de l’air intérieur (QAI) et s’accompagne d’un certain nombre de symptômes comme des maux de tête, de la fatigue, des vertiges, des manifestations allergiques et de l’asthme, voire même une somnolence. Des études montrent même une baisse importante de la productivité des salariés liée à la diminution des performances cognitives. Les sources de pollution peuvent être internes ou externes, comme dans le cas d’une contamination par une personne pénétrant dans une pièce pour les virus par exemple.  Les polluants caractéristiques de l’air intérieur proviennent de nombreuses sources liées à l’émission de produits chimiques, présents dans les peintures, les moquettes, les parquets, le mobilier, les produits ménagers…  Les plus courants sont des composés organiques volatils (COV) comme les aldhéydes, les hydrocarbures aromatiques (Benzène, Toluène, Xylène…) mais aussi des terpènes, des cétones, des particules fines…   Il est important de souligner que nous passons plus de 80% de notre temps en moyenne dans des atmosphères intérieures.

Un diagnostic est donc important afin d’évaluer la qualité de l’air à l’intérieur des bureaux par exemple, d’identifier les éventuels polluants présents, de les quantifier, mais aussi, en cette période de pandémie, de s’assurer que les préconisations en termes de seuil de CO₂ soient bien respectées. Les mesures permettent alors d’établir un diagnostic précis et de définir les préconisations visant à assainir l’air.

Une diversité méconnue !

La qualité de l’air ambiant est aujourd’hui réglementée pour un certain nombre de polluants chimiques. Plus complexe à appréhender, la pollution microbienne ambiante (bactéries, virus, champignons/spores, …), que ce soit dans l’air ou même sur des surfaces (lien article surfaces intérieures) qui sont des « réservoirs » possibles, n’est pas réglementée.

Cependant, le risque sanitaire lié à des agents biologiques existe. Ce risque dépend du type de contaminant, de sa concentration, mais aussi de la personne exposée car la sensibilité de chacun est différente (les personnes immunodéprimées étant les personnes les plus sujettes à développer une maladie).

Bien que ce risque ne puisse aujourd’hui pas être quantifié précisément, des méthodes permettent aujourd’hui de mesurer l’abondance d’un biocontaminant particulier ou d’étudier la diversité microbiologique d’un environnement et d’identifier s’il existe des spécificités ou des contaminations importantes au regard de différents types d’environnements.

L’AEF a ainsi étudié la diversité microbiologique de l’air dans 2 environnements : une gare souterraine et un train (voiture de TGV). Elle s’est pour cela appuyée sur les compétences du Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) et de l’Institut nationale de recherche agronomique (INRA).

Pour cela, la méthode de séquençage haut-débit de l’ADN retrouvé dans un échantillon d’air prélevé a été utilisée.

Mesure de la diversité microbienne dans un train et dans une gare

Dispositif de prélèvement en gare

Ces essais, réalisés par l’AEF, avaient pour objectif, en présence de voyageurs, d’identifier par un échantillonnage la diversité microbienne que l’on peut retrouver :

• lors de trajets en TGV dans une remorque ;
• sur le quai d’une gare parisienne souterraine.

Dans le TGV, le but était également d’étudier la différence en termes de diversité et de concentration, avec l’air sortant des gaines pour savoir si ces dernières étaient une source potentielle de biocontaminants.

Pompes de prélèvement, et système de filtration, incorporés dans une valise (mesure TGV)

Une diversité microbiologique importante a ainsi pu être mise en évidence, tant pour les organismes eucaryotes (comme les champignons) que pour les organismes procaryotes (bactéries).

 Analyse bactérienne au niveau Genre des échantillons prélevés en gare

Au niveau des eucaryotes, on note, dans l’air de la gare concernée par les mesures comme dans l’air d’autres environnements étudiés, la dominance des Basidiomycota (spores des champignons à chapeau).

Au niveau des procaryotes, la diversité est dominée par les bactéries à Gram négatif (Proteobacteria : environs 50 % des séquences, Cyanobacteria et Bacteroidetes) comme c’est le cas dans l’air d’autres environnements investigués, avec également une présence de bactéries à Gram positif (Actinobacteria ~25 % des séquences, Firmicute).

Certaines bactéries pathogènes ont pu être retrouvées lors de ces études ; mais pas de panique ! En effet, il n’est pas  anormal d’en retrouver dans l’environnement, et au regard d’autre études ayant été effectuées dans des espaces non ferroviaires, le pourcentage d’abondance n’a pas mis en avant une contamination spécifique de l’air par ces bactéries.

L’ensemble des résultats montre qu’il y a dans l’air de nos espaces une présence importante de bactéries d’origine anthropique, ce qui n’est pas étonnant étant donné le nombre important de voyageurs.

Dans les TGV, la mesure a permis de mettre en avant qu’il n’y avait pas de contamination spécifique issue des gaines de ventilation qui sont parfois difficiles à nettoyer !

Ce travail exploratoire de caractérisation de l’air d’un point de vue microbiologique a permis de fournir des premières données sur deux cas. A défaut de valeur réglementaire à laquelle se comparer, cette approche peut permettre:

• d’identifier sans a priori la diversité microbienne d’un échantillon,
• de créer des bases de données de référence sur un environnement permettant d’aider au diagnostic en cas de dysfonctionnement,
• de suivre la diversité microbienne dans le temps ou dans différents espaces, ou encore en fonction de la mise en place de moyens de gestion.

Sur avis médical, il peut également être possible de rechercher la présence de biocontaminants spécifiques pouvant être incriminés dans des pathologies observées.

La qualité de l’air dans les transports soulève de plus en plus d’interrogations. L’exposition des voyageurs et du personnel à bord du matériel roulant face à la pollution de l’air intérieur reste encore peu connue. Les études consacrées à la caractérisation de l’exposition des populations durant les phases de déplacement en train, notamment lors de trajets sur des lignes à grande vitesse sont également peu nombreuses. En parallèle, la volonté de satisfaire le client en matière de qualité de service s’accompagne d’une gestion du confort olfactif. Pour SNCF, il existe donc une réelle nécessité de connaître, évaluer et potentiellement améliorer la qualité de l’air et le confort olfactif.

Entre 2016 et 2018, l’Agence d’Essai Ferroviaire a mené, pour le compte de SNCF Voyages, une étude afin d’améliorer les connaissances des polluants de l’air intérieur des TGV (nature et origine) et de les quantifier et rendre compte de l’exposition à bord selon les différentes générations de matériels roulants (TGV à deux niveaux de 1ère et dernière génération).

Après avoir identifié la nature et l’origine des polluants susceptibles d’être présents dans les trains, un protocole de mesure a été élaboré et des essais ont été effectués fin 2017. Sur le volet qualité de l’air intérieur, quatre journées d’essais ont été réalisées à bord de matériel roulant en service commercial, en vue d’une caractérisation des niveaux de pollution pour divers paramètres : les particules (PM10 et PM2,5), les composés organiques volatils (COV), et des paramètres de confort (CO₂, température et humidité relative). En parallèle, une étude des performances olfactives des sanitaires à bord des TGV a été menée. Pour cela, deux journées de mesures en technicentre ont été réalisées afin d’évaluer le confort olfactif en lien avec l’utilisation des sanitaires. Ces essais ont permis de renseigner des informations telles que l’intensité de l’odeur, le descriptif de l’odeur et leur caractère hédonique (agréable/désagréable).

Appareils de mesure déployés pour le volet qualité de l’air intérieur

Appareils de mesure déployés pour le volet confort olfactif

Les résultats des essais ont été présentés en externe lors de la conférence ATMOS’FAIR le 19 et 20 juin 2018. Ces résultats ont montré des concentrations faibles en polluants dans l’air intérieur et inférieures aux valeurs de référence existantes, et un confort olfactif insatisfaisant dans certaines conditions d’essai. Une suite à ce projet est envisagée pour 2019-2020 afin d’apporter des solutions d’amélioration continue de la qualité de l’air et du confort olfactif à bord du matériel roulant.

Pour SNCF Voyages, ce projet s’inscrit dans la démarche globale d’amélioration continue de la qualité de service client. Le projet apportera dans sa finalité les éléments pour une proposition de moyens pouvant être déployées dans les TGV afin de connaître en temps réel l’état de la qualité de l’air et du confort olfactif (déploiement de microcapteurs avec affichage sur outils digitaux), en relation avec des solutions de maintenance et/ou de traitement pour leur amélioration.