L’objectif de ce projet a été de développer une approche bio-analytique permettant l’évaluation du danger inhérent à la multi-contamination de l’air intérieur en Ile-de-France. Des méthodes d’analyse chromatographique couplée à la spectrométrie de masse ont été développées et validées pour 62 composés d’intérêt présentant un potentiel perturbateur endocrinien (PE) avéré ou suspecté. Le potentiel PE a été évalué sur des bio-essais cellulaires de mesure de perturbation d’activité transcriptionnelle. Les résultats montrent que les familles de composés majoritaires dans l’air intérieur sont, par ordre décroissant : phtalates > muscs synthétiques > alkylphénols > parabènes. En outre, les composés sont prédominants en phase gazeuse, et les habitats les plus contaminés sont la crèche et la maison. L’air intérieur présente un potentiel PE de type œstrogénique, thyroïdien et anti-androgénique. En accord avec son profil de contamination, l’activité biologique de ce dernier se concentre majoritairement dans la phase gazeuse, et tend à être plus élevée dans la crèche et la maison. Une analyse dirigée par les bio-essais, ou effect-directed analysis (EDA), a été mise en œuvre pour identifier les composés cibles à l’origine des effets PE de l’air intérieur. Les composés suivants ont été identifiés comme étant potentiellement à l’origine d’effets PE observés : les phtalates, le méthyl-parabène, les alkylphénols, la cyperméthrine et les muscs synthétiques. Ce travail apporte des connaissances sur le danger inhérent à la multi-contamination de l’air intérieur ainsi que des données d’exposition utiles à une évaluation des risques sanitaires. / The objective of this project was to develop a bio-analytical approach leading to the assessment of the inherent hazard of the indoor air multi-contamination. Chromatographic methods combined with mass spectrometry were developed and validated for 62 target molecules known or suspected as endocrine-disrupting (ED) compounds. The ED potential was assessed by cellular bioassays measuring perturbations of transcriptional activity. The data showed that the predominant families of compounds in indoor air were in the following descendant order: phthalates > musks > alkylphenols > parabens. The ED contaminants were mainly present in gaseous phase, and the most contaminated locations were the day nursery and the house. An estrogenic, thyroid and anti-androgenic potential was attributed to indoor air. In agreement with its contamination profile, the biological activity of the latter was concentrated predominantly in the gaseous phase, and tended to be higher in the day nursery and the house. An effect-directed analysis (EDA) was carried out to identify the target chemicals responsible for the ED effects of indoor air. The following chemicals were identified as being potentially responsible for the observed ED effects: phthalates, methyl-paraben, alkylphenols, cypermethrin and synthetic musks. This work provides both knowledge about the inherent hazard of the indoor air multi-contamination and exposure data useful in health risk assessment.

The work presented in this thesis concerns the development and evaluation of new methods of sampling and analysis of organic pollutants in the indoor and outdoor environment. In Paper I, the development of a new method was reported for the determination of the brominated flame retardant tetrabromobisphenol A (TBBPA) in air using sampling with glass fiber filter and polyurethane foam (PUF), ultrasonic solvent extraction and liquid chromatography coupled to electrospray ionisation mass spectrometry (LC-ESI/MS). The MS fragmentation mechanism of TBBPA was thoroughly investigated and different acquisition modes were evaluated to achieve the most sensitive and selective detection. In Papers II and III, the potential use of Empore SPE membranes was evaluated for air sampling of volatile, semi-volatile and particle-associated organic compounds. Breakthrough studies conducted for 24h at air flows of 10- 20 L/min showed that the SPE membranes efficiently retains volatile and semi-volatile organophosphate esters and particles >10 nm. Effort was invested in the development of fast and environmental friendly methods, with low cost, for sample clean up and analysis. In Paper II, the sample preparation technique was dynamic solvent extraction with methanol coupled to LC-ESI/MS. The total run time per sample, including both extraction and separation, was less than 34 min, consuming only 1.6mL methanol. In Paper III, efficiency of selective extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons from particulate matter sampled with Empore SPE membranes, using dynamic subcritical water extraction (DSWE) was investigated. Acceptable recoveries of the investigated compounds from reference material (SRM 1649a) were achieved. In Paper IV, the application of dynamic solid phase micro-extraction (SPME) air sampling was evaluated using, gas chromatography/positive ion chemical ionisation (GC/PICI) and tandem-MS detection for the determination of organophosphate esters in work environment.

Microorganisms are able to produce a wide variety of volatile organic compounds. This thesis deals with sampling, analysis and identification of such compounds, produced by microorganisms commonly found in buildings. The volatiles were sampled on adsorbents and analysed by thermal desorption cold trap-injection gas chromatography, with flame ionization and mass-spectrometric detection. The injection was optimized, with respect to the recovery of adsorbed components and the efficiency of the chromatographic separation, using multivariate methods. Eight adsorbents were evaluated with the object of finding the most suitable for sampling microbial volatiles. Among the adsorbents tested, Tenax TA proved to have the best properties for the purpose. Some carbon-containing adsorbents, e.g., Tenax GR and Carbopack B, showed a catalytic effect on thermal decomposition of some compounds, mainly terpene derivatives. Five fungal species, Aspergillus versicolor, Pénicillium commune, Cladosporium cladosporioides, Paecilomyces variotii and Phialophora fastigiata, and anactinomycete, Streptomyces albidoflavus, were cultivated on various artificial media and/or building materials. Cultivation was performed in culture flasks, provided with air inlet and outlet tubes. Humidified air was constantly led through the flasks, and samples were taken by attaching adsorbent tubes to the outlet tubes of the flasks. The cultivation medium proved to be of vital importance for metabolite production, quantitatively as well as qualitatively. For Streptomyces albidoflavus the effect of medium, cultivation temperature, and oxygen and carbon dioxide levels in the supplied air on the production of volatiles, was studied using multivariate techniques. The medium and the temperature exerted the largest influence, but the oxygen and carbon dioxide levels also affected the amounts of some metabolites produced. The produced volatile metabolites were identified by mass spectrometry and reference compounds. Alcohols, ketones, sulphur compounds and terpenes were most frequently found, but hydrocarbons, ethers and esters were also produced by some species. Among the most commonly produced metabolites, which are also suggested as potential indicator substances for excessive growth of microorganisms in buildings, were 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-2-butanone, 3-methyl-2-pentanone, dimethyl disulphide, -methylfuran, 2,5-dimethylfuran and geosmin. / <p>Diss. (sammanfattning) Umeå : Umeå universitet, 1995, härtill 5 uppsatser.</p> / digitalisering@umu

Cette thèse étudie l’impact de l’Aéroport international de Beyrouth sur la qualité de l’air de Beyrouth et ses banlieues par mesures et modélisation des COVs et NO2. Il s’agit de la première étude qui identifie les signatures des émissions (COVs) issues des avions sous opération réelle. Grâce aux signatures détectées lors de 4 campagnes réalisées, nous constatons que l’aéroport a un impact sur la qualité de l’air de son voisinage, la zone côtière (trajectoire d’atterrissage), et les zones montagneuses. Ces résultats sont confirmés via le modèle ADMS-Airport, utilisé pour la première fois au Moyen-Orient et validé pour les conditions libanaises (r = 0.86). Par ailleurs, les concentrations de 47 COVs ont été mesurées pour la première fois à l'intérieur d’un bâtiment de l'aéroport. Les teneurs en COVs qui sont corrélées au nombre d’avions sont en dessous des valeurs seuils sauf pour l'acroléine alors que la celle de NO2 peut constituer un danger pour la santé. / This work mainly investigated the impact of Beirut Airport on the air quality of Beirut and its suburbs via both measurements and modeling of VOCs and NO2. This is the first study to determine VOC signatures of exhaust emissions from aircraft under real operation. Using these signatures, the impact of the airport activities was tracked in 4 transect campaigns, where it was found that the airport impacts air quality not only in its vicinity, but also on the seashore (landing jet trajectory) and in mountainous areas. These results were confirmed via modeling with ADMS-Airport, implemented for the first time in the Middle East, after being validated in the Lebanese conditions (r = 0.86). As a secondary goal, and for the first time, 47 VOCs were assessed inside an airport building. Measured VOC levels did not present any risks except for acrolein. In the arrivals hall, NO2 levels indicated a health hazard; while a direct relationship was found between aircraft number and VOC concentrations.

Ocupantes de ambientes internos climatizados artificialmente estão expostos contínua e prolongadamente a condições ambientais muitas vezes desfavoráveis à execução de suas atividades e à manutenção da saúde. O objetivo desta pesquisa foi avaliar alguns parâmetros de qualidade do ar interior e de conforto térmico de um edifício climatizado artificialmente e relacioná-los à utilização de sistema de condicionamento de ar com distribuição pelo piso em ambientes que não são caracterizados como escritórios abertos. Considerando que o edifício estudado apresenta usos distintos de seus pavimentos, optou-se pela avaliação de dois deles, um pavimento cujo layout é de salas de aula e outro de escritório semi-aberto. Os parâmetros foram analisados em três momentos distintos. O primeiro se caracteriza por três ciclos semestrais de medições de temperatura, umidade relativa e velocidade do ar, concentração de aerossóis, dióxido de carbono e fungos. A segunda etapa consiste em uma campanha única de medições, com duração de quatro dias, permitindo a realização de perfis de temperatura e umidade relativa, avaliação das velocidades do ar em pontos de desconforto e cálculo dos índices de conforto térmico PMV (Predicted Mean Vote) e PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied). Em um terceiro e último momento, aplicou-se o questionário de qualidade ambiental interior aos ocupantes de ambos os pavimentos. Resultados obtidos nos ciclos permitiram identificar concentrações de fungos e dióxido de carbono acima dos limites indicados. Os perfis de temperatura revelaram a predominância das mesmas abaixo do recomendado. O cálculo dos índices PMV e PPD apontaram para um cenário de maior conforto térmico nos ambientes estudados com temperatura operativa igual a 24 graus Celsius. Os resultados dos questionários corroboraram as medições de temperatura, indicando a prevalência das sensações térmicas relacionadas ao frio entre os ocupantes do edifício, em especial aqueles do sexo feminino. Ficou evidenciado que o conforto térmico nos ambientes pesquisados é um fator perturbador das atividades exercidas em ambos os pavimentos. Houve um grande número de relatos de ocupantes com sintomas típicos da Síndrome dos Edifícios Doentes (SED), sugerindo que medidas relativas à qualidade ambiental devem ser tomadas em prol da saúde, bem estar e produtividade dos ocupantes do edifício. Concluiu-se que a operação e manutenção do sistema de condicionamento de ar com insuflamento pelo piso em ambientes distintos de escritórios abertos são mais complexas e, por isso, dificultam o alcance de uma qualidade ambiental interior satisfatória. / Occupants of artificially conditioned indoor spaces are continuously and lengthily exposed to environmental conditions mostly adverse to their activities performance and health maintenance. The purpose of this research was to evaluate some indoor air quality and thermal comfort parameters of an artificially conditioned building, and relate them to the employment of underfloor air conditioning system in spaces that differ from open-plan office spaces. Considering the studied building presents different activities on each of its floors it was necessary to choose two of them, one characterized by classrooms layout and the other by a semi open-plan office layout. The on-site data collection took place in three different steps. Step one was distinguished by three six-month cycles of air temperature, relative humidity and air velocity measurements, and fungi, particulate matter and carbon dioxide concentrations. The second step consisted of a four-day single campaign of measurements, when air temperature and relative humidity profiles were carried out, air velocity was quantified in complaining areas, and the Predicted Mean Vote (PMV) and Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD) thermal comfort indexes were determined. During the third and last step, indoor environmental quality questionnaire surveys were distributed to the occupants of both studied floors. Data analysis and assessment originated from the cycles identified exceeding fungi and carbon dioxide concentrations. Temperature profiles indicated their prevalence below the recommended range. PMV and PPD indexes determination pointed to a scenery of best thermal environmental conditions for the researched spaces, with an operative temperature of 24 Celsius degrees. The results of the questionnaire surveys supported the air temperature measurements, showing supremacy of cold related thermal sensations among the occupants, especially those of female gender. It was evident that the thermal comfort of the studied environments is a disturbing factor for the activities practiced on both floors. There was a great number of occupants reporting Sick Building Syndrome (SBS) typical symptoms, what suggested actions related to indoor environmental quality should be taken in order to provide the desired health, welfare and productivity for the building occupants. It was conclusive that the operation and maintenance of underfloor air conditioned systems in indoor environments unlike open-plan offices are more complex and therefore make it harder to reach an acceptable indoor environmental quality.

La présente thèse porte sur la prédiction numérique de l’impact des transferts thermique et massique sur la qualité de l’air et sur le confort thermique à l’intérieur des cavités ventilées ou non et remplies de polluant. En effet, les cavités ventilées sont généralement considérées comme étant une approximation pour la modélisation des locaux ventilés.Pour mener à bien cette étude, nous avons choisi un modèle numérique basé sur la résolution des équations régissant les transferts de quantité de mouvement, de chaleur et de masse. La première partie du mémoire est consacrée à quelques généralités sur la ventilation, la qualité de l’air et le confort thermique ainsi qu’à la revue bibliographique des travaux réalisés. La démarche suivie est décrite dans le chapitre 2. Celle-ci est basée sur l’approximation de Boussinesq. Le modèle RNG k-ε est utilisé pour traiter la turbulence. La discrétisation des équations est réalisée à l’aide de la méthode des volumes finis associée à l’algorithme SIMPLEC pour traiter le couplage pression-vitesse. Dans la seconde partie, nous considérons d’abord la convection thermique et la convection thermosolutale dans des cavités fermées. Le principal but visé est: a) de valider le modèle considéré en confrontant nos résultats avec ceux de la littérature et b) d’étudier l’influence du nombre de Rayleigh thermique et du rapport de flottabilité. Les résultats obtenus révèlent que le modèle adopté prédit correctement les transferts thermique et massique.Ensuite, nous appliquons cette approche au cas des cavités bidimensionnelles ventilées soumises à des gradients de température et de concentration. Les indices de qualité de l’air et d’efficacité de la ventilation sont calculés et discutés. Nous achevons ce travail en analysant l’influence de la ventilation sur la qualité de l’air intérieur dans une pièce tridimensionnelle en régime transitoire. Cette analyse concerne différents scénarios de ventilation mécanique simple flux en vue de trouver la meilleure configuration en termes d’efficacité et de qualité de l’air intérieur. / This thesis deals with the numerical prediction of heat and mass transfer impact on the air quality and thermal comfort within either ventilated or not cavities filled with pollutants. Indeed, ventilated areas are first modeled to be as ventilated cavities in a first approximation.To carry out this study, we adopt a numerical model based on solving equations governing momentum, heat and mass transfer. The first part of this thesis is dedicated to some generalities on ventilation, air quality and thermal comfort and the bibliographic review of previous works. The adopted approach is described in Chapter 2. It is based on the Boussinesq approximation. The RNG k-ε model is used to handle turbulence. The finite-volume method (FVM) is used to discretize of the set of equations, and the pressure-velocity coupling is achieved via the SIMPLEC algorithm. In the second part, we consider the thermal convection and thermosolutal convection in closed cavities. The main aim is a) to validate the considered model by comparing our results with those of literature, and b) to investigate influence of the thermal Rayleigh number and the buoyancy ratio. Our findings indicate that the model accurately predicts heat and mass transfer.Then, we apply this approach to the case of two-dimensional ventilated cavities subjected to temperature and concentration gradients. The indices of air quality and ventilation efficiency are calculated and discussed. We end this work by analyzing the influence of ventilation on the quality of indoor air in a three-dimensional room in transient regime. This investigation covers different scenarios from the simple flow mechanical ventilation which aims to find the best configuration in terms of efficiency and quality of indoor air.

L’entrée des polluants gazeux du sol (Radon, COV,…) dans les environnements intérieurs peut occasionner des risques sanitaires significatifs. Or les modèles d’évaluation de risques sanitaires liés à ces polluants gazeux du sol contiennent beaucoup d’incertitudes qui peuvent conduire à une mauvaise appréciation des risques. Dans un premier temps, cette thèse contribue à l’amélioration des modèles d’évaluation des risques. Dans un second temps, elle propose le développement d’un modèle de dimensionnement des Systèmes de Dépressurisation du Sol (SDS) passifs utilisés pour protéger les bâtiments des pollutions gazeuses venant du sol. L’amélioration des modèles a porté sur la prise en compte des principaux phénomènes de convection et diffusion à l’interface entre le sol et le bâtiment, en tenant compte des différentes typologies de soubassement. La première contribution porte sur le développement de modèles analytiques fournissant les débits d’air dus à la convection à travers le sol pour différents types de soubassement : dallage indépendant, dalle portée, vide sanitaire et cave. Les bâtiments avec des murs enterrés et les soubassements avec un lit de gravier sous le plancher bas sont également traités. Une méthodologie permettant la prise en compte de la fissuration et des points singuliers du plancher bas est aussi proposée. La deuxième contribution porte sur la prise en compte du transfert couplé des polluants des sols par convection et diffusion auprès des fondations. Une étude numérique a permis une meilleure compréhension du comportement des polluants à l’interface sol/bâtiment. Sur la base de cette compréhension, des lois semi-empiriques d’estimation des flux d’entrée de polluant dans les bâtiments sont proposées. Les différents modèles développés ont été validés numériquement avec un modèle CFD et expérimentalement avec des données issues de la littérature. La confrontation de ces modèles avec ceux existants a montré les améliorations apportées. L’impact de la typologie du soubassement sur le transfert de polluants gazeux des sols a été constaté. Une première application des modèles est illustrée par leur intégration dans un code de simulation thermo-aéraulique multizone afin de pouvoir étudier l’impact de ces polluants sur la qualité de l’air intérieur. Ce travail se termine par le développement d’un modèle de dimensionnement des Systèmes de Dépression du Sol (SDS) passifs. Ce modèle aéraulique de dimensionnement des SDS a été validé par des mesures effectuées au CSTB dans une maison expérimentale. Les premières applications du modèle de dimensionnement portent notamment sur l’impact de la météorologie (vent et tirage thermique) sur le fonctionnement du SDS passif et sur l’impact des stratégies de ventilation du bâtiment sur le fonctionnement du SDS passif. On voit ainsi l’intérêt de l’utilisation d’un tel modèle pour tester l’aptitude de ce système de protection des bâtiments dans des situations environnementales données. / Transfer of soil gas pollutants (Radon, VOC) into buildings can cause significant health risks. However, analytical models used today to estimate health risks associated with these pollutants contain many uncertainties which can lead to poor risk assessment. Initially, the main objective of this thesis is to contribute to the improvement of these models for risk assessment. Secondly, we propose the development of air flow model for passive Sub slab Depressurization Systems (SDS) design used to protect buildings. The improvement of models focused on the inclusion of the main phenomena of convection and diffusion at building/soil interface, taking into account different types of building substructures. The first improvement concerns the assessment of convection phenomenon through the development of analytical models to quantify air flow rates entering through many kinds of building substructures: floating slab, bearing slab, crawl space and basement. Buildings with buried walls and substructures with a sub slab gravel layer are also treated. A methodology taking into account the presence of cracks, holes and singular leakages of the slab is also proposed. The second improvement of the models is the inclusion of coupled transfer of convection and diffusion near foundations. A numerical study allowed a better understanding of the behavior of pollutants at soil / building interface. Based on this understanding, semi-empirical laws for estimating soil gas pollutants entry rate into buildings are proposed. The various models developed have been validated numerically using a CFD model and experimentally with data from the literature when available. The impact of building substructure on pollutant transfer has been highlighted. A first application of the model is illustrated by their integration into a multizone simulation code to study the impact of these transfers on indoor air quality. Finally, the work ends with the development of a model for designing passive sub slab depressurization systems. The design model developed is validated with in situ experimental data. Preliminary applications using this model focused at first on the impact of meteorological conditions (stack effect, wind) on the sub slab system running. At second, the impact of ventilation strategies on sub slab depressurization performance is studied. Thus, we see the potential interest of this model to test the effective running of passive sub slab depressurization systems in given configuration.

La mauvaise qualité de l'air intérieur a été classée parmi les cinq principaux risques environnementaux sur la santé publique (EPA, 2013). La ventilation est une solution bien connue pour réduire la variété de contaminants qui pourraient être trouvés à l'intérieur de bâtiments résidentiels. Cependant, comme l'air propre est un facteur essentiel pour une vie saine et un bâtiment sain, une faible consommation d'énergie est essentielle pour une planète saine. Pour ces raisons, différentes recherches scientifiques sont menées pour l'amélioration des performances des systèmes de ventilation afin de créer un équilibre entre la distribution de l'air et la qualité de l'air intérieur d’un côté et le confort thermique et l'efficacité énergétique d’un autre côté. Un des systèmes de ventilation existants est la ventilation mécanique par insufflation (VMI). Son principe consiste à introduire mécaniquement de l’air neuf depuis l’extérieur, après l’avoir filtré et préchauffé. Les systèmes existant à ce jour en France introduisent l’air via un ou deux points d’insufflation (situés généralement au centre de l’habitation). Quant à l'évacuation de l’air vicié, celui-ci est véhiculé par les sorties naturelles installées dans chaque pièce de la maison. L’objectif de ce travail est tout d’abord d’étudier les performances de la ventilation par insufflation dans un environnement réel puis de trouver des pistes d’amélioration qui permettront d’atteindre une meilleure qualité de l’air intérieur. En se basant sur deux études préliminaires présentées par le chapitre II, on a installé un système à insufflation répartie (un point d’insufflation/pièce de vie) dans une maison réelle où l’on a mené des expérimentations. Des scénarios d’émission de polluant ont été effectués à l’aide de la technique de gaz traceur. L’étude a montré que, malgré un débit de ventilation global du système VMI inférieur à celui du système de référence (ventilation mécanique par extraction hygroréglable B), la VMI fournit des résultats satisfaisants. En outre, elle aide à lutter contre le confinement des chambres et à réduire à l'intérieur, les concentrations des particules provenant des sources extérieures. Une étude numérique est réalisée en utilisant un modèle aéraulique et de transfert de masse multizone. Les résultats ont montré un bon accord avec l'expérience et sont prometteurs pour l’avenir ; une étude paramétrique permettant d'améliorer la performance de la VMI vient parachever ce travail. / Poor indoor air quality has been ranked among the top five environmental risks on public health (EPA, 2013). The ventilation is a well-recognized solution for reducing the variety of contaminants that could be found inside residential buildings. However, as well as clean air is an essential factor for a healthy life and a healthy building, low energy consumption is significant for a healthy planet. For these reasons, scientific research are conducted to improve the performance of ventilation systems in order to obtain a balance in the controversial relationship between the air distribution and indoor air quality on the one hand and the thermal comfort and energy efficiency on the other hand. One of the existing ventilation systems is the Supply-Only Ventilation (SOV), known also as positive input ventilation (PIV). It functions by mechanically introducing fresh, filtered and preheated air into the center of the building. So far, the existing systems in France introduce air through one or two supply points (usually located in the center of the house). As for the evacuation, steal air goes out through natural vents installed in each room of the house. The aim of this study is to evaluate the performance of this system in terms of indoor air quality in a real environment and to find improvement field that will help in increasing the indoor air quality. Based on preliminary studies and on the airflow path principle required by French regulation, we decided to investigate a Multi Supply-Only Ventilation system (M-SOV). The idea is to have an insufflation point in the bedrooms and living room, while the free air outlets are located in the utility rooms (kitchen, bathroom and toilets). Different emission scenarios are experimentally simulated using tracer gas methods. The study shows that even though the flow rate of this system is lower than the extract only ventilation system (EOV), it provides satisfactory results. In addition, it helps fight against the confinement room and reduce the indoor particles concentrations originated from outdoor sources. A numerical study using a multizone airflow and contaminant transport model is performed. The numerical results show a good agreement with that of the experimental ones. Moreover, they are promising for the future parametric study in order to improve the SOV performance.

Cette thèse se consacre à la mise au point de techniques d’échantillonnage suivies d’analyses réalisées au laboratoire pour mettre en évidence les espèces majoritaires en air intérieur et caractériser leurs variations temporelles. Le développement analytique a été effectué pour 52 COVs et pour 16 HAPs associés à la phase particulaire de l’air. Les prélèvements des COVs ont été réalisés au moyen d’un préleveur automatique permettant d’échantillonner l’air sur des tubes extraits par désorption thermique et analysés par chromatographie gazeuse couplée à la détection FID. Pour la quantification des HAPs, le prélèvement des particules est effectué par un impacteur à cascade à trois étages permettant de fractionner l’aérosol en fonction de leur diamètre aérodynamique. Les HAPs sont quantifiés par chromatographie liquide haute performance couplée à la détection par fluorescence. Ces deux techniques ont été mises en application dans le cadre de la 1ère campagne intensive du projet MERMAID. / This work aims at developing rapid and simple air sampling techniques followed by laboratory analyses to highlight the occurrence of the main species in indoor air and to describe their temporal variations. The analytical development was focused on 52 VOCs belonging to a wide variety of chemical families to determine their concentrations. The sampling step was performed using an automatic sampler allowing the sampling of air on adsorbent tubes. These tubes were then thermally desorbed and analyzed by gas chromatography coupled to FID. Another analytical development was conducted to determine the particle bound PAHs concentrations. The sampling of particles was realized by the mean of a 3-stages cascade impactor allowing an aerosol fractionation depending on their aerodynamic diameter. Finally, quantification of PAHs was realized by liquid chromatography coupled to fluorescence detection. These two techniques were applied in a field campaign in the frame of the MERMAID program.

Les BTEX est une famille de polluants très répandue en air intérieur. Ils présentent des effets nocifs sur la santé humaine à des faibles concentrations ce qui a emmené le législateur à fixer des seuils afin de limiter l'exposition des gens. L'objectif de ce travail de recherche est de développer et de mettre en place une méthode analytique sensible, précise et rapide basée sur un dispositif de mesure. Le dispositif ainsi mis en place est un chromatographe en phase gazeuse miniaturisé équipé d'un mini détecteur à photo ionisation dédié à la détection des BTEX en temps quasi-réel. Le système analytique est très portable ayant une consommation gazeuse très faible assurant une autonomie élevée sur de longues durées. Son mode de fonctionnement se base sur l'échantillonnage de l'air dans une boucle connecté à une vanne six voies. L'injection de l'échantillon sur une colonne analytique placée dans un four pour la séparation est assurée par le changement de la position de la vanne avant la détection par photo ionisation. Le nouveau dispositif miniaturisé a été déployé lors de deux campagnes intensives menées dans un collège énergétiquement performant. Cette étude a porté sur la surveillance temporelle de la concentration des polluants présents en air intérieur, y compris les BTEX. Les résultats ainsi obtenus pour les BTEX avec notre dispositif ont été comparés à ceux fournis par d'autres techniques dites techniques de référence. Ces campagnes de terrain ont permis donc de valider les performances analytiques, la robustesse et l'autonomie de cette nouvelle méthodologie. / BTEX are very widespread indoor air pollutants. Their harmful effects on human health had led the legislator to set thresholds in order to limit the population exposure. The aim of this thesis is to develop a sensitive, accurate and fast analytical method based on a measurement device. Therefore, the device implemented is a miniaturized gas chromatography (GC) equipped with a mini photo ionization detector dedicated to BTEX detection in indoor air in near-real time. The miniaturized GC is very portable with a very low gas consumption which enhances its autonomy over a long period. Its operation mode is based on air sampling inside a sample loop which is connected to a six port valve. The injection over a heated analytical column is ensured by switching the valve position before detection by a photo ionization detector. This novel device was used in real conditions during two field campaigns conducted in an energy efficient college. This study focused on the temporal monitoring of indoor air pollutant concentrations including BTEX. The results obtained with our miniaturized device for BTEX were compared to those given by other techniques known as reference techniques. These field campaigns have therefore enabled us to validate the analytical performances, the robustness and the autonomy of this novel analytical method.