Emissions of terpenes from the use of essential-oil-based household products under realisatic condition : impact on indoor air quality

par Shadia Angulo

Thèse de doctorat en Optique et Lasers, Physico-Chimie, Atmosphère

Soutenue le 16-12-2019

à l'Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai , dans le cadre de École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord) , en partenariat avec Cstb (laboratoire) et de IMT Lille Douai (laboratoire) .

Le président du jury était Yves Andres.

Le jury était composé de Laurence Robert, Thierry Pigot.

Les rapporteurs étaient Valérie Desauziers, Valérie Simon.

  • Titre traduit

    Emissions des terpènes contenus dans des produits à base d’huiles essentielles. Quels impacts sur la qualité de l’air intérieur ?


  • Résumé

    Les huiles essentielles, en tant que parfums naturels, sont fréquemment utilisées dans les produits ménagers et les désodorisants commercialisés comme verts. Cependant, elles contiennent des espèces chimiques volatiles et réactives. Ce travail de synthèse vise à renseigner les émissions de produits ménagers à base d’huiles essentielles à travers des protocoles de mise en œuvre et d’usages réels afin d’évaluer leurs impacts sur la qualité de l’air intérieur. L’approche expérimentale a permis l’étude des émissions en terpènes de 10 produits à base des huiles essentielles au sein des chambres expérimentales de différents volumes : depuis les micro-chambres d’émission jusqu’à une pièce expérimentale de 40 m3.Concernant les produits de nettoyage à base d’huiles essentielles, des niveaux de concentration contrastés sont mis en évidence pour les terpènes émis en fonction du protocole d’application et de l’usage du produit. Par ailleurs, une augmentation des niveaux de formaldéhyde peut être observée après l’application de certains produits, suggérant des sources secondaires pour ce COV. Concernant la diffusion d’huile essentielle d’arbre à thé, des niveaux de concentrations et de cinétiques d’émissions contrastés ont été mis en évidence en fonction du mécanisme de diffusion utilisé. Les concentrations en terpènes peuvent dépasser de plus d’un ordre de grandeur les niveaux critiques d’exposition recommandés. Il est montré que les contributions individuelles des terpènes émis varient tout au long du processus de diffusion quel que soit le mode de diffusion. Les produits ménagers à base d’huiles essentielles doivent donc être envisagés comme des sources significatives et variables de COV puisqu’ils peuvent induire des concentrations en terpènes en air intérieur dépassant les limites d’exposition établies par les Etats-Unis et l’Union Européenne.


  • Résumé

    Essential oils, as natural fragances, are frequently used in green marketed housecleaning products and air fresheners. Nonetheless, they contain volatile and reactive chemical species. This thesis investigates the emissions of essential-oil-based household products under real consumer use patterns to assess their impacts on indoor air quality. The experimental approach allows an integrated assessment of the estimation of the terpene emissions from 10 selected essential-oil-based household products in experimental chambers at different scales ; from micro-chamber to the 40m3 experimental room. Regarding essential-oil-based cleaning products, contrasted concentration levels are evidenced for terpenes species related to the application process and use purpose of these products. Morover, long-term increase of formaldehyde concentrations are noticed after the application of these products that might be related to secondary sources. Concerning the indoor diffusion of tea tree oil, contrasted concentration levels and kinetics are evidenced depending on the mechanism of diffusion used. Concentrations can exceed by more than one order of magnitude the recommanded Critical Exposure Level (CEL). It is noticed that the relative contribtions of individual terpenes is the gas phase vary all along the diffusion process, for any investigated diffusion device. Finally, essential-oil-based household products have to be seriously envisaged as versatile anfdsignificant sources of VOCs since they might induce indoor concentrations of terpenes exceeding exposure limits established by the European Union and the United States.


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