Mieux comprendre les données de qualité de l’air de votre capteur

L’analyse des données provenant des capteurs demeure un art et une science. Au gouvernement provincial du Québec, des techniciens et des scientifiques travaillent afin de nous offrir des données de qualité exemptes d’erreur et de faux positifs. Un processus rigoureux, des capteurs très performants et calibrés nous donnent accès à des données validées et de qualité année après année.

Cet article a pour objectif de vous permettre de mieux comprendre les données affichées sur l’application RevolvAir.org. Plusieurs éléments sont à prendre en considération avant de tirer des conclusions sur les données enregistrées. On pense à l’âge du capteur, le taux d’humidité dans l’air, la variabilité entre capteurs et des événements ponctuels de courte durée.

Particules fines de 1, 2.5 et 10 microns

Actuellement, le capteur utilisé permet d’estimer la quantité de particules fines dans l’air. Ces particules ont une taille de 1, 2.5 ou 10 microns. Afin de vous aider à vous représenter ces tailles, voici la coupe transversale d’un cheveu humain en comparaison avec les particules de 2.5 et 10 microns.

Taille relative des particules fines de 2.5 et 10 microns - EPA
Taille relative des particules fines de 2.5 et 10 microns – EPA

Ces petites particules sont connues pour s’infiltrer profondément dans le corps humain d’où leur dangerosité.

Tailles relatives de certaines particules

Afin de mieux interpréter les données du capteur de particules fines, il peut être intéressant de se référer au tableau suivant. Il présente les tailles de certains éléments qui se retrouvent dans l’air.

ÉlémentTaille minimale (microns)Taille maximale (microns)
Pollen10100
Spores de plantes1050
Cheveu humain5070
Sable fin50110
Nuage et brouillard5100
Brume90200
Smog0.012
Carbone noir0.010.3
Taille relative des certains éléments

Exemples d’appareils qui émettent de particules fines

Voici une liste non-exhaustive d’appareils et et d’activités qui produisent des particules fines, telles les PM 2.5.

Activités polluantes des citoyennes et citoyens

  • Chauffage au bois
  • Foyer extérieur
  • Sortie de sécheuse
  • Sortie de ventilation diverses (Salle de bain, échangeur d’air, restaurant, atelier mécanique, etc.)
  • Hotte de cuisine (Faire un steak ou du parc à la poêle produit beaucoup de particules…)
  • BBQ au gaz (Particules de cuisson essentiellement)
  • BBQ au charbon de bois (Particules de cuisson essentiellement + additionnée de particules de bois)
  • Fumeur à proximité
  • Équipement de jardinage (Essence ou électrique: tondeuse, taille bordure, souffleur, etc.)
  • Véhicule / Train / Gros bateaux à quai (Extrêmement polluant)
  • Voiture électrique et à essence (freins et pneus qui se dégradent)

Polluants émis par les industries

Il est aussi pertinent de connaître les industries à proximité. Certaines émettent plusieurs polluants dans l’air. Afin d’identifier ces polluants, vous êtes invités à lire l’article sur l’inventaire national des rejets de polluants. Vous y trouverez une carte identifiant les entreprises ainsi que la quantité de polluants qu’ils rejettent annuellement. Par exemple, voici un rapport au format PDF pour une entreprise de pates et papiers de Trois-Rivières.

Participez au journal de bord

Si votre détecteur affiche des données inhabituelles, pensez à vérifier la source probable et écrire un commentaire dans votre Journal de bord en y indiquant la source, la date et l’heure.

Nature des particules

Le capteur du projet RevolvAir permet d’identifier les tailles des particules qui passent dans la chambre d’analyse, par contre ce capteur ne permet pas de déterminer la nature d’une particule. Il ne serait donc pas possible de déterminer si la particule contient du nickel, des dioxines et furane ou d’autres composés chimiques.

Afin de déterminer la nature d’une particule, il faut la capturer et procéder à une analyse chimique ou par spectrométrie.

Si cette option vous intéresse, nous vous conseillons de procéder à une expérience de capture des particules. Si vous procédez à l’expérience, tenez-nous au courant! Nous aimerions bien connaître vos résultats!

Détection de fines gouttelettes d’eau

Suite à la lecture de la section précédente « Tailles relatives de certaines particules », nous pouvons en conclure que de minuscules gouttelettes d’eau pourraient interférer avec les résultats d’analyse. C’est pour cette raison que l’Agence de protection de l’environnement aux États-Unis (EPA) propose une formule afin de compenser ce factuer d’humidité dans l’air.

PM2.5 corrigé = 0.52 *
[Valeur_cf1( MoyenneAB )] – 0.085 * HR + 5.71

  • HR : humidité relative
  • Valeur_cf1 : valeur des PM 2.5
  • MoyenneAB : moyenne des 2 capteurs si présents
Source: EPA

Une fois le facteur de correction EPA appliqué, nous obtiendrons des données d’une meilleure précision.

Marge d’erreur des capteurs

Il existe une marge d’erreur pour chaque capteur. Dans l’expérience suivante, 6 capteurs sont positionnés à l’extérieur à une distance de moins de 20 centimètres. Même avec cette proximité, et un air composé de façon généralement homogène, on détecte des variabilités entre les résultats des capteurs.

Par exemple, le diagramme suivant présente les données de ces capteurs pour une période d’un heure. On remarque que certains capteurs vont surestimer les données et d’autres sous-estimer. La moyenne cumulée diffère aussi. Certains sommets sont aussi surévalués.

Graphique présentant les valeurs de PM 2.5 sur une période d’une heure par 7 capteurs

Méthode d’échantillonnage

La méthode d’échantillonnage pourrait aussi être en cause. Dans l’exemple précédent, la capture des données se fait de la façon suivante :

  • 1 minute de pause,
  • 30 secondes de réchauffement et
  • 30 secondes de lectures moyennées

Par contre, les capteurs ne sont pas synchronisés, ce qui pourrait faire en sorte qu’un sommet soit détecté tardivement ou ignoré, s’il est de courte durée. Les moyennes varient entre 2.348 ug/m³ et 3.004 ug/m³.

Carte des stations d’analyse de qualité de l’air RevolvAir.org

La carte des stations RevolvAir présente les données en temps réel ou presque. Toutes les 2 minutes, les données cumulées du capteur sont envoyées vers la plateforme nuagique. Ces données sont ensuite affichées à votre écran. Donc, si de gros camions au diesel viennent de passer près du capteur, il y aura définitivement une augmentation des particules fines dans l’air pour une courte durée. Ces particules se dissiperont par la suite et le niveau mesuré diminuera. La valeur ponctuelle affichée lors du passage sera haute, mais 5 minutes plus tard, elle pourrait retrouver un niveau ambiant. Cela pourrait expliquer une grande variabilité temporelle. La direction des vents pourrait aussi faire varier grandement les résultats.

Carte des données en temps réel

Durée de vie et encrassement des capteurs

Il est clair que tout matériel se dégrade avec le temps. Le même principe avec le capteur de particules fines. On peut penser que les conditions météorologiques, l’accumulation de saleté sur le déflecteur et la durée de vie du laser auront éventuellement un impact sur la qualité des données.

La durée de vie du capteur est estimée à 3 ans. En diminuant le taux d’échantillonnage et en mettant le capteur sur pause durant quelques secondes, on peut espérer augmenter la durée de vie du capteur. Il faudra éventuellement faire un nettoyage du capteur ou le remplacer par un neuf et bien évidemment penser à le recycler de façon appropriée.

Comment nettoyer le capteur

Anxiété des données

Certaines et certains pourraient ressentir une anxiété lorsque les valeurs augmentent. Si c’est le cas, il est recommandé d’éviter de développer une obsession sur ces données. Vous pouvez pratiquer la méditation pleine conscience et faire des activités qui vous font du bien. Plutôt que de regarder les données plusieurs fois par jour, planifier une seul moment pour faire un survol de données.

Méditation d’amour et de liens – MEDITATION Christophe André

Participez aux défis de la qualité de l’air!

Finalement, nous pouvons tous avoir un impact sur la qualité de notre air, il est de notre devoir de passer à l’action et de faire évoluer ce problème de pollution atmosphérique dans la bonne direction. Pour toutes ces raisons, nous vous invitons à relever des défis en lien avec la qualité de l’air.

Relevez un défi en lien avec la qualité de l'air!
Relevez un défi en lien avec la qualité de l’air!

Conclusion

Il faut donc interpréter ces données de qualité de l’air avec un certain recul et prendre en considération tous ces paramètres :

  • Variabilité des données des capteurs.
  • Événements ponctuels.
  • Taux d’humidité dans l’air.
  • Température ambiante (baisse de fiabilité à 30 degrés).
  • Encrassement des capteurs.
  • Poussières ou insectes qui restent pris dans la chambre d’analyse durant quelques minutes.

Vous pouvez aussi comparer les données citoyennes avec des données officielles des stations gouvernementales. Par contre, les données offertes par le Ministère de l’environnement et de la lutte aux changements climatique ne sont pas faciles à obtenir. Il faut parfois attendre plusieurs moins pour qu’elles soient disponible. Il est aussi toujours possible de payer pour les obtenir rapidement, ce qui est vraiment dommage pour un service payé par nous, les citoyens.