Environnement et santé les innovations 2012 La pollution de l’environnement Carmela Hakim Serfaty ADEST Architecte DPLG

MENACES SUR LA SANTE HUMAINE Lien démontré entre dégradation de l’environnement augmentation de la population développement des activités économiques et industrielles Menaces sur la santé humaine atteignent des pics notoires: 2M de morts prématurées + pertes 31.5 milliards d’euros par an Cancers Affections respiratoires : asthmes allergies inflammations zoonoses affections cardiovasculaires : accroissement d’exposition aux particules , aux gaz nocifs

accroissement de 43% de taux de mortalité par infarctus maladies à transmission vectorielle Carences nutritionnelles Problèmes de santé reproductive effets délétères des métaux, produits chimiques sur la conception et les développement intra- utérin et désordres cognitifs 10% pertes agricoles forestières Insécurités, migrations, tensions et conflits La mesure et le traitement de l’air, de l’eau et des déchets sont devenus des priorités mondiales Plusieurs organismes sociétés laboratoires et procédés s’associent pour développer les innovations 2012

Mesures et traitement de l’air Extérieur et Intérieur :Lutte Asthme Environnement-sa France Airbase Israël Apilab France Environnement S.A France développe des appareils de mesures, de surveillance et d’analyseurs fixes+mobiles dans l’air ambiant et à l’émission (en cheminée) Air ambiant : Gaz nocifs SO2, NO, NO2, O3, CO, CO2, HC, BTEX, gaz moteurs Des particules PM1 PM10 PM2.5 des sels, minéraux, eau, carbone, nocives et inhalables, leur concentration en µg/m3, leur taille et leur nature par un procédé optique à ajustement automatique intégré CPA (analyseur de particules en continu) +convivialité écran de suivi animé en temps réel AS32M – analyseur pour mesure directe de Dioxydes d’azote (émissions voitures), sans conversion et émission de gaz toxique. Intégration LED en cavité optique Capteurs autonomes et miniaturisés Cairpol pour la détection de polluants ( peuvent être montés en réseau alimentés par panneaux solaires. signal intégré numérisé et traité par ordinateur pour affichage en temps réel -> Le Cairmap)

Analyseur de Particules en continu CPA Capable de mesurer en simultané et en continu tous types de particules PM1, PM10, PM2.5 en utilisant une seule tête de prélèvement (TSP) Fournit des informations en temps réel sur la concentration, la taille et la nature des particules inhalables : - Calcul en temps réel de la concentration massique de PM10, PM2.5 & PM1 en μg/m3 - Estimation de la nature des particules (sels, carbones, minéraux, goutelettes d'eau) – unique et très important car tous les particules ne sont pas nocives pour la santé - Mesure de la taille (en μm) et de la quantité de particules (en nombre/cm3) pour chaque gamme de taille

Mesure dirècte du NO2 avec l’AS32M L’évaluation de la pollution liée au trafic routier, plus particulièrement dans des rues de type « canyon » nécessite une mesure directe, rapide et précise du NO2 car le NO émis à la sortie du pot d’échappement est oxydé très vite en NO2. La présence supplémentaire de tourbillons dans ce type de rue liés aux vents transversaux et à la circulation automobile, rend délicate cette mesure avec la technique de chimiluminescence habituelle. Basé sur une technique de mesure spectrométrique par décalage de phase induit par une cavité optique (CAPS), l'analyseur AS32M est conçu pour détecter des évènements furtifs avec une haute précision sans effectuer aucune conversion. La méthode technique employée lui permet en plus de pallier aux inconvénients de la chimiluminescence*. *La chimiluminescence - méthode de référence pour la mesure du dioxyde d’azote (NO2) et des oxydes d’azote (NOx) est basée sur la réaction du monoxyde d’azote (NO) avec l’ozone (O3). Mais cette technique nécessite une forte maintenance et présente certains inconvénients parmi lesquels un risque d’erreur de mesure si les concentrations en NO et en NO2 varient plus rapidement que la durée d’un cycle de mesure ; un risque de sous- estimation si une partie de l’énergie lumineuse produite par chimiluminescence est perdue par choc avec d’autres molécules présentes dans l’échantillon (humidité) ; un risque de surestimation des concentrations en NO2 si d’autres espèces que le NO2 sont converties en NO dans le four catalytique ou encore un risque d’erreur si le rendement du four de conversion varie. De plus, pour pouvoir effectuer la mesure du NO2 par chimiluminiscence, on émet du gaz à effet de serre O3 car cela nécessite l’injection d’ozone (O3) dans l’appareil pour obtenir la réaction L’instabilité de l’air (courants) impose une mesure très rapide : la chimiluminiscence est beaucoup très lente, couteuse, émet des gas toxiques. Mesures très rapide et sans aucune conversion chimique. Les valeurs mesurées peuvent être consultées directement à partir de votre Iphone, Ipad, PC, etc.

Micro-capteurs chimiques Cairpol pour la détection en temps réel de la présence et du niveau des polluants Autonomes et capables de mesurer en tous lieux des concentrations de l’ordre de quelques ppb, les capteurs miniatures mis sur le marché par Cairpol révolutionnent les champs du possible dans la surveillance de la qualité de l’air ambiant pour des coûts jamais atteints à ce jour. Initialement développée pour la mesure de l’exposition individuelle des personnes fragiles, la technologie brevetée de Cairpol trouve aujourd’hui de multiples applications en milieu professionnel et industriel, et permet notamment de concevoir et d’installer des réseaux de mesure des pollutions diffuses qu’on ne pouvait jusque là envisager avec les stations conventionnelles de mesure en continu. Applications : Emissions diffuses (ex : mesure des odeurs autour des stations d’épuration) Qualité de l’air ambiant Exposition des travailleurs * Mesure : O3/NO2 : échelle de mesure de 0 à 250 ppb H2S/CH3SH : échelle de mesure 0 à 1000ppb ou de 0 à 10/20 ppm NH3 : échelle de mesure de 0 à 25 ppm COV : échelle de mesure de 0 à 16 ppm Avec ses systèmes portables (CairClip) ou fixes aisément installables et transportables (CairTub), Cairpol offre de nouvelles solutions simples à mettre en œuvre pour la surveillance de l’exposition chronique des travailleurs. Les différents systèmes de Management de la Santé et Sécurité au travail imposent déjà un suivi de l’exposition individuelle des travailleurs aux produits à risques (sans imposer à ce jour de campagnes de mesures). Le port individuel d’un mini capteur CairClip permet d’enregistrer l’exposition reçue sur une journée et cumuler les résultats pour obtenir des informations précises sur l’exposition chronique.

Mesures à l’émission (en cheminée) Les systèmes proposés permettent la mesure et le reporting des polluants réglementés tels que HCI, SO2, NO, NO2, NOx, N2O, CO, CO2, CH4, NmHC, TOC, NH3, HF, H2S, TRS, O2, H2O, température, débit, pression, particules, mercure, furanes, dioxines...

Mesure du mercure en cheminée Il est important de réduire les émissions de dioxines, furanes, mercure et autres métaux lourds avant qu’ils n’arrivent dans l’atmosphère et se déposent sur la terre car impossible à éliminer. Sans mesurer ces polluants, il est impossible de savoir quelle en est la source d’émission et les réduire PRINCIPALES APPLICATIONS : • Incinérateurs d’ordures ménagères et de déchets spéciaux • Cogénération, turbines à gaz • Chaudières et fourneaux industriels • Centrales de production d’électricité & combustion • Usines chimiques & pétrochimiques • Cimenteries Le prélèvement isocinétique du mercure, dioxines et furane: Prélever isocinétiquement un gaz signifi e prélever un flux de gaz à une vitesse identique à celle du gaz en cheminée. Dans le but d’obtenir un échantillon représentatif de ce flux de gaz en cheminée sur des périodes relativement longues, soit plusieurs semaines, ENVIRONNEMENT S.A a apporté un soin tout particulier à la qualité de cet isocinétisme sur ces préleveurs de dioxines/furanes AMESA. Evolution de la réglementation : Seule une reglementation pour les duioxines et furanes existe à ce jour en France. Mais que faire du Mercure, tout aussi dangereux ? La clarifi cation de l’arrêté du 03 aout 2010, parue le 28 février 2011, modifi ant les arrêtés du 20 septembre 2002 sur l’incinération et la co incinération des déchets non dangereux et dangereux, précise certains points concernant la mesure en semi-continu des dioxines et furannes : Le début du prélèvement doit intervenir, au plus tard, dès l’introduction des déchets dans le four (déclaration Marche four) La durée de prélèvement maximale est fi xée à un mois (au lieu de 4 semaines). Une durée inférieure peut être imposée dans l’arrêté préfectoral d’exploitation si le milieu récepteur le justifi e. La disponibilité annuelle du système de prélèvement doit être supérieure à 85%. L’Amesa est parfaitement compatible avec ces spécifi cations. De plus, la disponibilité intrinsèque de l’Amesa à été validée lors des certifi cations à 97% par le TUV et de 100% par le MCERTs. L’Amesa enregistre et met à disposition aussi bien le pourcentage de disponibilité annuel (conformément à la règlementation en vigueur) que le taux de disponibilité propre à chaque prélèvement. Plus de 15 années d’expérience de prélèvement en continu des Dioxines et Furanes (PCDD/PCDF) avec le système AMESA - déjà certifié TÜV et MCERTs - ont servi à la conception de l’AMESA-M pour la surveillance précise du mercure à l’émission dans la gamme 0.001-1000 μg/m3 Des appareils performants existent, manque juste la règlementation.

Décontamination de l’air Industriel Virobuster JK-France Virobuster : Demande médicale grandissante pour les micro organismes résistants aux antibiotiques Agroalimentaire, production périssable, entrepôts, logistique, industries pétrolières, plastique, laboratoires chimiques et salles stériles Procédé UVP-Ultra-Violet Pathogen Elimination réflecteur UV garantissant +99% de stérilisation des champignons , bactéries et virus Sans chimie ni bio-déchets ni ozone ni risque de mutation (rayonnement de haute intensité) sans HEPA d’où une flexibilité, coûts réduits.

Décontamination de l’air industriel Delta Neu France Environnement SA Le Jetline K un dépoussiéreur à dé-colmatage automatique utilisant le système breveté TRIOPTICLEAN optimisant le niveau de filtration avec des cartouches rondes à l’horizontale, en non –tissé 100% Polyester Injection d’air comprimé à contre-courant Flux descendant de décantation optimale 99,9% sur poussière de 0,2-2µ de 80-480m2-1000m2

Postes ergonomiques de tri des déchets pour lutter contre les troubles musculo-squelettiques et psychiques - EBHYS Les TMS un grave problème de santé au travail EBHYS ingénieriste Ensemblier conçoit et livre « clé en main » des lignes de tri de déchets. Dans un soucis de réduction des TMS et d’amélioration de la productivité du tri manuel, la société a développé: Une gamme de postes de tri manuel ergonomique (latéral ou frontal) avantageux en termes de choix de posture de tri, cadence, amplitude et angulations des gestes de tri (rendement), éclairage de la zone de tri, qualité du traitement d’air, le tout intégré dans des cabines lumineuses et insonorisées. Un système d’assistance au tri manuel des sacs et films plastiques, par buse d’aspiration ergonomique (doublement du rendement de tri), sans perturbation de l’équilibre des flux du traitement d’air en cabine.

Traitement de l’eau EMEFCY Israël SABRE l’Oxygène des eaux usées se diffuse à travers la membrane -un bio film aérobique ainsi qu’un bio film anoxique se développent permettant l’enlèvement simultané de la matière organique et de l’azote. La nitrification et la dénitrification sur la couche anoxique sont simultanées. Réduction de 95% d’énergies ,système encapsulé sans odeur ni bruit et traitement des COVs composés organiques volatiles

Traitement d’eaux de refroidissement détection d’amibes pathogènes Lutte contre méningo-encephalites fatales L’Université C.Bernard Lyon1 Lutte contre l’amibe Naegleria Fowleri présente dans lacs rivières en petites quantités <10/litre en points de température élevés >25° ou à fortes concentrations dans les eaux de refroidissements des centrales thermiques, nucléaires . Un test de détection et quantification des amibes. Basé sur la PCR quantitative en temps réel en utilisant un fragment D4 ADN spécifique identifiable. Seuil de détection obtenu très élevé attenant ng/µl

La nano technologie: traitements des perturbateurs endocriniens des affluents industriels Equipe Chimie Organique et Supramoléculaire ENS de Chimie de Rennes: Une alternative pour composés photo - résistants à haute concentration PCB benzo-pyrènes bisphénolA Stalates DDT afrasine Nano-Catalyseurs à base de TIO2 à charge faible et reproductibles à température ambiante et sans calcination et une combinaison ou non d’une hydrogénation et photo catalyse. L’acide cyanurique

Recherche: Bio-Puce à molécules d’ADN uniques détection des micropolluants Institut Pharmacologie Biologie Structurale Toulouse Etude de l’activité enzymatique de l’exonucléase du bactériiophage T7 –Analyse des processus biologiques. Biopuce inégrant approche molécule unique La technique TPM (Tethered particle Motion) observe par microscope le mouvement Brownien d’une bille liée à l’extrémité libre à une molécule d’ADN et de l’autre immobilisée sur une lame de verre. L’amplitude du mouvement reflète la longueur de la molécule ADN détectant tout processus biologique(recombinaison réparation) ou physique(variation de F ionique ou de T° Version multiplexée : Le changement de longueur observé sera associé à un système micro fluidique permettant l’analyse simultanée de multiples conditions et le développement d’un détecteur ultra-sensible

Capteurs écologiques ultrasensibles Détection métaux toxiques dans l’eau CEA CNRS Ecole Polytechnique Alliage des disciplines :Irradiation de polymères et électrochimie solution « Greentech » Capteurs innovants, ultrasensibles écologiques (sans mercure ni produits toxiques) multi paramètres ou paramètre ciblé, allié à un système de mesure existant (PALM Sens) fixe ou portable permettant l’analyse en temps réel, en ligne et sans prélèvement Capteur formé d’un réseau de tubes nanométriques absorbant l’eau. Pré sorption des ions piégés dans les tubes par affinité chimique avant analyse , multipliant la sensibilité par 5 Analyse en temps réel en ligne sans prélèvements à haute sensibilité et versatile Versatilité: La structure tubulaire du capteur peut contenir différents types de polymères s’adaptant à des besoins spécifiques

Technologies de l’environnement Pôles de prévention-traitement multiplexes Nous remarquons le même transfert du traitement médical vers la prévention sous forme de mesure, d’analyse et traitement en amont des phénomènes toxiques. La création des pôles de recherche plus économique, plus concentrés et plus efficaces Ciblage de la recherche vers des phénomènes toxiques inexplorés. Intégration et transferts des plusieurs domaines pour un traitement global, multiplexe, en temps réel de très haut niveau de performance, de sensibilité et de versatilité Association et synergie des plusieurs méthodes et technologies La pénétration de la nano technologie dans tous les domaines L’orientation vers des ‘Technologies vertes’ Création des pôles complexes multi-angles de compétitivité Passage de l’invention à l’innovation