Mesure des pesticides dans l'air en temps réel

Il est primordial que les mesures au champ, en temps réel, puisse se développer pour préciser le phénomène d'émission de produits phytosanitaires. En effet, Il est reconnu que leur présence dans l'air serait dû au processus de volatilisation après l'application du traitement au champ. Et de ce fait si des produits phytosanitaires se retrouvent dans l'air du fait de certaines activités agricoles (la protection des cultures notamment), encore faut-il être en mesure d'en préciser le phénomène.

C'est l'objectif principal du projet OnlinePTR4pests, grâce à la mise au point par spectrométrie de masse à transfert de proton (PTR-MS) d'une mesure en continu de produits phytosanitaires (herbicide, fongicide) ce qui permettra de suivre leurs émissions une fois qu'ils ont été appliqués au champ pour traiter les cultures.

Le projet a nécessité un important travail de développement métrologique ainsi qu'une campagne de mesures sur le terrain pour mettre en œuvre ces développements :

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• La métrologie nécessaire a porté sur le développement d'une chaine analytique de référence en thermodésorption-chromatographie en phase gazeuse-spectromètre de masse (TD-GC-MS) pour les deux herbicides étudiés (Prosulfocarbe et Pendiméthaline qui sont très utilisés en grandes cultures). Puis, un système de calibration par perméation a été développé avec succès pour mieux calibrer le PTR-MS dans une gamme de concentration satisfaisante : de 3 ppt à 10 ppb pour le Prosulfocarbe et de 1 ppt à 3 ppb pour le Pendiméthaline. La mesure de concentration a aussi été mise au point pour un fongicide de la vigne, le Cyflufénamide, mais seulement avec la chaine analytique par TD-GC-MS.,
• Une campagne de mesure a été réalisée sur trois semaines pour suivre l'application des deux herbicides avec un pas de temps fixé à 5 minutes. Les essais ont démontré une volatilisation du Prosulfocarbe 10 fois plus forte que celle du Pendiméthaline sur les premiers jours en post-application. Les concentrations mesurées avec le PTR-Qi-TOF-MS ont varié entre 0 et 15 µg m-3 pour le Prosulfocarbe et entre 0 et 3 µg m-3 pour le Pendiméthaline.

Si les mesures par PTR-MS se sont montrées prometteuses (en temps réel), il reste encore du développement métrologique si on veut s'affranchir de la nécessité d'utiliser un instrument très sensible (PTR-Qi-TOF-MS) et d'un couplage analytique avec une seconde méthode de référence de type TD-GC-MS.

Enfin, le modèle Volt'air-Veg a aussi été testé dans les conditions des essais. Cela a été satisfaisant pour les deux herbicides (le modèle sous-estime toutefois la volatilisation du Prosulfocarbe et surestime celle du Pendiméthaline) et a été jugé prometteur pour le fongicide étudié (mais moyennant un travail de paramétrisation à terminer pour le Cyflufénamide).