Au cours des dernières années de saisons fréquentes et intenses des feux de forêt, de nombreuses régions des États-Unis ont connu une qualité de l’air dangereuse pendant des jours et des jours. Dans le même temps, un certain nombre de dispositifs de surveillance de la qualité de l’air à bas prix ont été mis sur le marché, permettant aux consommateurs de vérifier les niveaux de polluants dans leurs propres maisons et quartiers. Ainsi, les scientifiques de la qualité de l’air du Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) voulaient savoir: ces moniteurs à faible coût sont-ils bons?
La réponse est oui – dans une certaine mesure.
Publiée récemment dans la revue Sensors , leur étude a testé quatre modèles de moniteurs de qualité de l’air à bas prix lors d’événements réels de pollution par des incendies de forêt et a constaté que leurs lectures de PM2,5 ou de particules inférieures à 2,5 microns, qui étaient liées à des problèmes respiratoires et cardiovasculaires – étaient systématiquement plus élevés que le moniteur de référence utilisé par les organismes de réglementation; cependant, puisque chaque moniteur a une réponse relativement cohérente à la fumée, il est possible d’utiliser les lectures pour estimer les niveaux réels de PM2,5. Dans l’ensemble, les chercheurs ont conclu que les moniteurs peuvent fournir des informations exploitables.
“Nous avons comparé les moniteurs bon marché à celui utilisé par les agences de régulation dans les stations de surveillance de l’ air . Il s’avère que leurs corrélations sont incroyablement bonnes. Quand l’un monte, l’autre monte en même temps, et c’est proportionnel. nous donne beaucoup d’espoir de pouvoir les utiliser pour de vraies informations », a déclaré Woody Delp, l’un des principaux auteurs de l’étude. “Et cela pourrait permettre à quelqu’un de savoir à quel point son nouveau filtre à air portable réduit les particules de fumée. Mais d’un point de vue absolu, il devient clair que ces capteurs nécessitent quelques ajustements et vérifications pour utiliser les chiffres.”
Pour l’étude, intitulée «Facteurs d’ajustement de la fumée des feux de forêt pour les moniteurs PM2,5 à faible coût et professionnels avec capteurs optiques», Delp et son co-auteur Brett Singer ont testé quatre moniteurs de qualité de l’air à faible coût:
- IQAir AirVisual Pro
- PurpleAir Intérieur
- Oeuf de qualité de l’air
- Station eLichens Indoor Air Quality Pro
Ces appareils, qui coûtent quelques centaines de dollars, ont été comparés à des moniteurs de référence utilisés par les organismes de réglementation et les chercheurs, qui coûtent 20 000 $ ou plus. Ils ont également testé deux moniteurs qui sont utilisés par les chercheurs et les hygiénistes industriels et qui coûtent entre 5 000 $ et 10 000 $. De plus, les chercheurs ont comparé les données publiques des moniteurs PurpleAir PA-II aux stations de surveillance réglementaires à proximité touchées par quatre incendies de forêt en 2018.
Calibrations et facteurs de réglage
Dans le passé, la surveillance de la qualité de l’air était limitée aux moniteurs professionnels à prix élevé, les rendant inaccessibles pour un usage personnel. Les fabricants recommandent que les appareils soient étalonnés en fonction de la source de pollution spécifique d’intérêt car les capteurs utilisent une technique de détection optique qui réagit différemment aux différentes sources. La pollution provenant d’un barbecue dans la cour arrière ou d’un échappement de voiture peut différer en taille et en densité de la pollution causée par un feu de forêt, et un feu de forêt peut émettre différents types de particules qu’un incendie urbain.
Les moniteurs à faible coût utilisent la même technique de détection optique – l’estimation des concentrations de particules en fonction de la diffusion de la lumière – mais utilisent des capteurs optiques produits en série qui ne sont pas aussi précisément usinés que ceux des appareils de qualité professionnelle. En revanche, les moniteurs les plus chers, ceux utilisés par les agences de régulation , sont étalonnés à l’aide d’une analyse gravimétrique, basée sur le poids des particules.
Avec les moniteurs de la qualité de l’air déployés au Berkeley Lab à l’intérieur d’un bâtiment de laboratoire d’un étage bien ventilé, les chercheurs ont collecté des données alors que le feu de camp brûlait dans le nord de la Californie à l’automne 2018. Ils ont constaté que les quatre moniteurs à bas prix surestimaient considérablement les PM2. .5 niveaux, par des facteurs de 1,6 à 2,4 fois plus élevés que les lectures sur le moniteur de référence réglementaire. Cependant, les changements relatifs étaient bien corrélés avec les moniteurs réglementaires et professionnels.
Les chercheurs ont calculé un facteur d’ajustement d’environ 0,48 lors de l’utilisation des moniteurs PurpleAir PA-II à l’extérieur pendant les incendies complexes de Camp, Carr et Mendocino en Californie et l’incendie de Pole Creek dans l’Utah (ce qui signifie que les lectures doivent être multipliées par 0,48 pour estimer les véritables PM2. .5 niveau). Cette correction est très proche de l’une des options de conversion de données («LRAPA») données sur le site de PurpleAir.
Bon pour les autres polluants intérieurs aussi
Dans une étude distincte plus tôt cette année, Delp et Singer, avec le premier auteur Zhiqiang Wang, ont évalué six moniteurs de qualité de l’air à faible coût en comparant leur sortie aux mesures de référence des PM2,5 et PM10 provenant de 21 sources résidentielles courantes, telles que la friture, le grillage. , faire passer du maïs soufflé au micro-ondes, passer l’aspirateur et brûler des bougies. L’étude, publiée dans la revue Building and Environment , était une mise à jour de leur étude de 2018.
Ils ont constaté que pour la plupart des sources de pollution, les moniteurs à faible coût suivaient les moniteurs professionnels dans un facteur de deux pour les PM2,5. Delp a déclaré que les moniteurs de consommation «permettent aux gens d’identifier les activités qui émettent des particules fines à l’intérieur de leurs maisons et de déterminer si le fonctionnement des filtres ou le simple fait de garder les fenêtres fermées réduit efficacement l’exposition à l’intérieur lorsqu’il y a une très mauvaise pollution de l’air à l’extérieur. À ces fins, ils travaillent. ainsi que des moniteurs de qualité professionnelle, et semblent être très fiables. “
