Étude de la pollution de l`air dans le Val-de-Marne Ouest
Transcription
Étude de la pollution de l`air dans le Val-de-Marne Ouest
Surveillance de la Qualité de l’Air en Ile-de-France ETUDE DE LA POLLUTION DE L’AIR DANS LE VAL-DE-MARNE OUEST JUILLET 2009 Ét ude réalisée par : AIRPARIF 7, rue Crillon 75004 PARIS – Tél. : 01.44.59.47.64 - Fax : 01.44.59.47.67 www.airparif.asso.fr Pour : Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales du Val-de-Marne 38-40 rue Saint-Simon - 94010 Créteil Cedex SOMMAIRE GLOSSAIRE .......................................................................................................................................3 I. CONTEXTE ET OBJECTIFS DE L’ETUDE...............................................................................................5 II. METHODOLOGIE ...........................................................................................................................6 II.1. Un vaste domaine d’étude traversé par de nombreux axes ..........................................................6 II.2. Des polluants d’intérêt à proximité du trafic routier............................................................................7 II.3. Une méthodologie couplant mesures et modélisation .....................................................................9 III. DES CAMPAGNES DE MESURE QUI VISENT LE TRAFIC ROUTIER ....................................................11 III.1. LES MOYENS MIS EN OEUVRE.................................................................................................................. 11 III.1.1. Des moyens de mesure complémentaires................................................................................. 11 a) Des échantillonneurs passifs pour une résolution spatiale ....................................................... 11 b) Des sites automatiques pour une finesse temporelle ................................................................ 12 c) Des prélèvements actifs pour mesurer les composés à l’état de traces............................. 14 III.1.2. Des sites de mesure au plus près des axes routiers .................................................................. 14 III.1.3 Quatre à six semaines de mesure .................................................................................................. 17 III.2. LES CONCENTRATIONS OBSERVEES PENDANT LES CAMPAGNES ................................................. 18 III.2.1. Conditions météorologiques .......................................................................................................... 18 a) Des conditions météorologiques hivernales très dispersiv es ................................................... 19 b) Des conditions météorologiques estiv ales, mais assez dispersives........................................ 22 III.2.2. Niveaux moyens de pollution mesurés pendant les campagnes ....................................... 23 a) Des niv eaux élevés en dioxyde d’azote sur les autoroutes..................................................... 24 b) Des niv eaux de benzène plus importants en situation congestionnée ............................... 27 c) Des niv eaux de particules PM10 1.5 fois plus élevés en bordure des axes ......................... 29 d) Une grande variabilité des concentrations de Benzo(a)pyrène en hiver........................... 31 e) Pour les métaux, des concentrations en Baryum et en Chrome plus importantes en proximité du trafic ..................................................................................................................................... 33 f) Des niveaux en formaldéhyde plus élevés sur le site de proximité au trafic........................ 34 III.2.3. L’évolution de la pollution au cours de la journée liée à celle du trafic.......................... 37 III.2.4. Impact des émissions de polluants sur la qualité de l’air ....................................................... 40 III.4.1. Des impacts sur les concentrations plus élevés sous le vent des axes........................... 40 III.4.2. Impact au pas de temps horaire selon les secteurs de vent............................................ 45 IV. L’IMPACT DU TRAFIC ROUTIER EN TOUT POINT DU DOMAINE......................................................47 IV.1. LE MODELE ADMS-Urban / UN MODELE DETERMINISTE................................................................... 47 IV.2. LES DONNEES D’ENTREE UTILISEES ......................................................................................................... 47 IV.2.1. Les émissions ....................................................................................................................................... 48 IV.2.2. Le niveau de fond............................................................................................................................. 50 IV.2.3. La météorologie ................................................................................................................................ 50 IV.3. MODELISER SUR DES MILLIERS DES POINTS POUR INTERPOLER SUR TOUT LE DOMAINE .......... 51 IV.4. EVOLUTION DE L’IMPACT DES AXES ROUTIERS AU COURS DE LA JOURNEE.............................. 52 IV.4.1. Dioxyde d’azote................................................................................................................................ 53 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 1 IV.4.2. Benzène ............................................................................................................................................... 55 IV.4.3. Particules PM10 .................................................................................................................................. 57 V. ESTIMATION DES NIVEAUX MOYENS ANNUELS ET SITUATION PAR RAPPORT AUX NORMES DE QUALITE DE L’AIR EN VIGUEUR ........................................................................................................58 V.1. DES DEPASSEMENTS DES VALEURS REGLEMENTAIRES POUR LE DIOXYDE D’AZOTE, LES PM10 ET LE BENZENE...................................................................................................................................................... 58 V.1.1. Méthodologie ..................................................................................................................................... 58 V.1.2. Le dioxyde d’azote : des valeurs réglementaires largement dépassées sur une grande majorité d’axes routiers................................................................................................................................ 60 V.1.3. Le benzène : des dépassements de l’objectif de qualité limités aux axes majeurs ...... 63 V.1.4. Les particules PM10 : des dépassements de l’objectif de qualité limités aux axes majeurs.............................................................................................................................................................. 65 V.2. POUR LES AUTRES POLLUANTS, DES NIVEAUX EN DEÇA DE LA REGLEMENTATION................... 67 V.2.1. Le benzo(a)pyrène : des résultats très largement inférieurs à la valeur cible.................. 67 V.2.2. Des niveaux d’arsenic, nickel, cadmium et plomb très inférieurs aux normes................ 69 VI. CONCLUSION............................................................................................................................74 2 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 GLOSSAIRE Généralités : Emissions : rejets de polluants dans l’atmosphère. Modélisation : calcul de la pollution à partir d’outils informatiques. Normes : Objectif de qualité : il correspond à une qualité de l’air jugée acceptable que la réglementation française définit comme objectif à atteindre dans un délai donné (quelques années). Valeur limite : valeur réglementaire contraignante qui doit être respectée chaque année, définie par la réglementation européenne et reprise dans la réglementation française. Les valeurs limites s'appliquent à une certaine échéance. Un dépassement de valeur limite doit être déclaré au niveau européen. Dans ce cas, des plans d’actions motivés doiv ent être mis en œuvre afin de conduire à une diminution rapide des teneurs en dessous du seuil de la valeur limite. La persistance d'un dépassement peut conduire à un contentieux avec l'Union Européenne. La plupart des valeurs limites voient leurs seuils diminuer d'année en année. Organismes : AASQA : Association Agréée de Surveillance de la Qualité de l’Air ADEME : Agence De l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie Citepa : Centre Interprofessionnel Technique d’Etudes de la Pollution Atmosphérique Ddass : Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales DDE : Direction Départementale de l’Equipement Dirif : Direction Inter-régionale des Routes Ile-de-France Dreif : Direction Régionale de l’Equipement en Ile-de-France Ineris : Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques LCSQA : Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air OMS : Organisation Mondiale de la Santé Polluants : As : Arsenic BaP : Benzo(a)pyrène Ba : Baryum Cd : Cadmium Cr : Chrome HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques Hg : Mercure Ni : Nickel NO : Monoxyde d’azote NO2 : Dioxyde d’azote NOx : Oxydes d’azote O3 : Ozone PM10 : Particules de diamètre inférieur à 10 µm PM2,5 : Particules de diamètre inférieur à 2,5 µm Pb : Plomb SO2 : Dioxyde de soufre Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 3 4 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 I. CONTEXTE ET OBJECTIFS DE L’ETUDE La Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales (DDASS) du Val-de-Marne souhaite évaluer le risque sanitaire de la population du Val-de-Marne, lié à la pollution atmosphérique, afin de pouvoir, à terme, proposer des mesures de gestion des risques. Outre les grandes zones industrielles du département, sources particulières de pollution atmosphérique, il existe plusieurs autres sources importantes. Ainsi, aux émissions de polluants atmosphériques engendrées par ces zones industrielles, s’ajoutent celles de grosses infrastructures de transport (autoroutes, aéroport…), ainsi que les pollutions dues à un habitat dense. Une population importante est donc potentiellement exposée dans le département à des pollutions cumulées. La DDASS a choisi de centrer son étude sur la principale zone industrielle du département, située à Vitry sur Seine. La zone d’étude est délimitée dans un rayon de trois kilomètres autour de cette zone, périmètre comprenant autant que possible les principaux axes routiers du département (A6, A4, A86), et délimité par les limites administratives des communes comprises dans ce périmètre. La DDASS souhaite notamment pouvoir caractériser l’impact sanitaire attribuable aux zones industrielles de ce secteur, celui attribuable aux principaux axes routiers autour de la zone industrielle et celui imputable à la pollution de fond du Val-de-Marne et plus généralement de l’agglomération parisienne. Dans ce cadre, la DDASS a confié à Airparif l’élaboration et la réalisation d’un diagnostic de la qualité de l’air dans le secteur visant à caractériser : la pollution atmosphérique engendrée par les principaux axes routiers du secteur choisi la pollution de fond hors de l’influence directe de ces axes routiers et de celle des zones industrielles. Les travaux d’investigation sur la pollution due à la zone industrielle de Vitry-sur-Seine puis aux autres zones industrielles du département seront envisagés ultérieurement. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 5 II. METHODOLOGIE II.1. UN VASTE DOMAINE D’ETUDE TRAVERSE PAR DE NOMBREUX AXES Le diagnostic de qualité de l’air porte sur un domaine d’étude d’environ 88 km2, correspondant à la Zone d’Etude Principale définie par la DDASS. Centrée sur la zone industrielle de Vitry-surSeine, cette zone regroupe 16 communes du Val-de-Marne et compte environ 580 000 habitants. Cette étude a pour objectif d’estimer d’une part le niv eau de fond sur l’ensemble de cette zone, et d’autre part les niveaux de pollution engendrés spécifiquement par le trafic routier, dans les zones d’influence des axes. Le domaine d’étude est présenté sur la Figure 1, ainsi que le réseau routier pris en compte dans l’évaluation de la qualité de l’air au voisinage des axes routiers. A4 N19 N6 Sud 160 N7 N305 A86 D1 N406 Fond de carte : source IGN – Février 2006 N186 Figure 1 : Domaine d’ét ude et réseau rout ier principal pris en compt e 6 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 On appelle « niveau de fond » le niveau de pollution mesuré hors de l’influence directe des sources de pollution. Il représente une ambiance générale de la pollution urbaine d’un secteur. Ce niveau est mesuré sur des sites implantés suffisamment loin des sources locales identifiées, comme les axes routiers ou les grandes sources industrielles, pour ne pas être directement influencés par ces dernières. Le niveau de fond représente une référence basse des niv eaux de pollution rencontrés, pour un secteur donné. A ce niv eau de fond, se rajoutent localement, dans les zones situées sous l’influence directe des sources d’émission les concentrations engendrées spécifiquement par ces sources. Ainsi, à proximité immédiate des axes routiers, les niveaux d’oxyde d’azote sont sensiblement plus élevés que le niv eau de fond, et décroissent au fur et à mesure que l’on s’éloigne de l’axe pour retrouver la valeur du fond. L’étendue et la forme de la zone d’influence dépend du type et de l’importance de la source d’émission considérée. II.2. DES POLLUANTS D’INTERET A PROXIMITE DU TRAFIC ROUTIER Les polluants étudiés sont le dioxyde d’azote, le benzène, les particules PM10, les particules fines PM2.5, le benzo(a)pyrène, le formaldéhyde, l’acétaldéhyde, l’acroléine, le plomb, l’arsenic, le nickel, le cadmium, le chrome et le baryum. A trois exceptions près (SO2, 1,3-butadiène et Hg), les polluants retenus sont ceux figurant dans le cahier des charges élaboré par la DDASS du Val-de-Marne sur la base de la circulaire du 25 février 2005 [1] [2], relativ e à la prise en compte des effets sur la santé de la pollution de l’air dans les études d’impact des infrastructures routières et son annexe. Les concentrations pour le dioxyde de soufre (SO2) n’ont pas été étudiées. En effet, d’après les observations du réseau fixe d’Airparif depuis plus de dix ans, on sait avec certitude que les niveaux en SO2 sont bien inférieurs aux valeurs limites fixées par les directives européennes, que ce soit en situation de fond ou de proximité au trafic. Par conséquent, ce composé n’est plus aujourd’hui un indicateur pertinent de la pollution engendrée par le trafic routier. Il est intégré dans la circulaire pour sa présence dans les fondants routiers utilisés dans le cadre des travaux de réfection des routes. Bien qu’intéressante dans la problématique trafic routier, la mesure du 1,3 butadiène n’est pas assurée dans la présente étude pour des raisons techniques et logistiques. Airparif ne dispose pas de moyens de mesure pour ce composé pouvant être mis en place lors de campagnes temporaires. Pour information, le 1,3 butadiène est suivi sur un site en Ile-de-France, à savoir sur la station permanente de Paris 1er Les Halles. Actuellement, il n’existe pas de valeur de Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 7 référence dans les normes françaises ou européennes en matière de qualité de l’air ambiant pour le 1,3 butadiène. De même, le mercure n’a pas été intégré dans l’étude ; il n’est pas spécifiquement un traceur du trafic routier mais des travaux de réfection des routes. De plus, les techniques de mesure sont complexes et coûteuses. La liste de polluants retenus couvre l’essentiel des polluants d’intérêt à proximité du trafic routier réglementés par les législations françaises et européennes [3] à [9]. Elle couvre à la fois les polluants émis à l’échappement, mais aussi ceux émis à l’évaporation, par l’abrasion des équipements des véhicules (freins, pneumatiques …), ainsi que ceux liés à l’abrasion des routes et la remise en suspension. L’annexe 1 résume les principales sources routières et les méthodes de mesure associées à ces polluants. Les oxydes d’azote sont majoritairement définis sous deux formes chimiques, à savoir le monoxyde d’azote (NO) et le dioxyde d’azote (NO2). Le monoxyde d’azote est dit « primaire » car il est émis directement par les différentes sources d’émissions de NOx. Le NO2 est en partie émis directement, mais il est également formé par l’oxydation du monoxyde d’azote par d’autres oxydants de l’air. Ce polluant est réglementé aux niv eaux national et européen pour ses effets reconnus sur la santé humaine. Il présente actuellement des niv eaux problématiques en Île-de-France notamment dans l’agglomération parisienne vis-à-vis des objectifs de qualité. Les émissions d’oxydes d’azote apparaissent dans toutes les combustions, à hautes températures, de combustibles fossiles (charbon, fuel, pétrole...). Les principaux secteurs d’émission sont le trafic routier, qui contribue pour 54 % aux émissions régionales de NOx et le secteur résidentiel et tertiaire (y compris chauffage urbain) pour 19 %. Le secteur industriel contribue pour 4 % aux émissions de NOx régionales. Le monoxyde d’azote (NO) rejeté par les pots d’échappement est oxydé par l’ozone et se transforme en dioxyde d’azote (NO2). Les oxydes d’azote représentent aujourd’hui le principal indicateur de la pollution liée aux transports. Les particules PM10 et PM2.5 ne constituent pas une espèce chimique unique. Il s’agit d’un mélange complexe de composés chimiques en suspension dans l’air, dont les origines sont diverses. Les particules peuvent être émises directement par les sources d’émission. Les principaux secteurs d'émission des particules de diamètre inférieur à 10 µm (PM10) sont le trafic routier (28 % des PM10), le secteur résidentiel et tertiaire (26 %) et l'industrie (24 %). Mais elles peuvent également être formées par transformation chimiques de précurseurs gazeux tels que les oxydes d’azote, l’ammoniac et les COV, on parle alors de particules secondaires. Enfin, elles peuvent être issues de transports à longue distance ou de phénomènes de remises en suspension sous l’action du vent ou du trafic routier. 8 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Le benzène appartient à la famille des Composés Organiques Volatiles, qui représente des centaines de composés individuels. Il est contenu dans l’essence, bien que les teneurs aient été fortement limitées en 2000. De par ses effets sur la santé, cancérigène identifié, ce polluant est réglementé au niveau national et européen. Les composés organiques volatils sont émis majoritairement par l’industrie manufacturière (36 %) (dont 26 % liés à l’utilisation de solvants), le reste des émissions provenant du secteur résidentiel et tertiaire (28 %) (notamment de l’utilisation domestique de solvant), du trafic routier (21 %) et des émissions naturelles (12 %). Le benzo(a)pyrène appartient à la famille des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques, qui constituent une vaste famille de quelques centaines de composés de structure chimique commune. Ils sont produits par tous les phénomènes de combustion. Outre les activ ités industrielles (incinération,…), le chauffage résidentiel (combustion du bois, du fuel, du charbon), et les moteurs des véhicules diesel sont les principales sources de HAP dans l’air ambiant. Le benzo(a)pyrène, reconnu cancérigène pour l’homme, est le seul HAP réglementé aux niv eaux européen (depuis 2004) et français (depuis 2008). II.3. UNE METHODOLOGIE COUPLANT MESURES ET MODELISATION Compte-tenu de la taille du domaine considéré, le diagnostic sera établi au moyen de deux outils complémentaires : une modélisation d’une part, et des campagnes de mesure d’autre part. La modélisation permet de documenter les niveaux sur l’ensemble du domaine d’étude. Les mesures ponctuelles permettent de décrire les concentrations avec une incertitude plus faible, de valider la modélisation et de renseigner des composés pour lesquels une modélisation n’est pas envisageable. En effet, les capacités de modélisation sont variables suivant les polluants (niveaux d’incertitude, qualité des données d’entrées, état des connaissances scientifiques, …). Il est, d’une part, proposé une modélisation fine des niveaux de NO2, benzène et particules PM10 sur l’ensemble des axes retenus du domaine d’étude. Les zones géographiques influencées par les axes et les niveaux rencontrés dans ces zones sont aussi estimés par modélisation géostatistique. L’approche par modélisation permet de couvrir l’ensemble des axes du domaine d’étude. Elle est complétée par des mesures, permettant de valider et ajuster si nécessaire les sorties de modélisation. L’association des mesures et des résultats de modélisation est réalisée à partir de méthodes géostatistiques. De même, la pollution de fond sera estimée par modélisation et confrontée aux observations réalisées durant la campagne de mesure. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 9 Concernant les particules PM10, il est à noter que les phénomènes régissant les niveaux sont complexes (émissions directes, remise en suspension, transport longue distance, réactions chimiques) ; par conséquent la modélisation permet d’obtenir des ordres de grandeur pour ces composés. Les mesures apportent évidemment des éléments pour juger de l’incertitude associée aux sorties de modélisation en particules (PM10). D’autre part, pour les polluants pour lesquels une modélisation ne permet pas de donner des résultats avec une précision raisonnable (du fait des imprécisions sur les quantités émises notamment), deux points de mesure sont proposés : le premier dans une zone d’impact maximal des axes routiers, et l’autre en situation de fond, hors de l’influence des principaux axes routiers et de la zone industrielle. Les polluants concernés sont les métaux (Chrome, Nickel, Cadmium, Plomb, Arsenic, Baryum), l’Acroléine, le Formaldéhyde, l’Acétaldéhyde, le Benzo(a)pyrène et les particules fines (PM2.5). Ces mesures permettront d’évaluer le niv eau de fond sur le secteur. La caractérisation des niveaux de pollution devant servir pour l’Evaluation des Risques Sanitaires pour les populations du secteur, les solutions proposées visent à permettre l’estimation de moyennes annuelles. 10 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 III. DES CAMPAGNES DE MESURE QUI VISENT LE TRAFIC ROUTIER III.1. LES MOYENS MIS EN OEUVRE III.1.1. DES MOYENS DE MESURE COMPLEMENTAIRES La campagne de mesure, complémentaire à la phase de modélisation, consiste à instrumenter des sites de mesure d’échantillonneurs passifs et de sites automatiques. Les échantillonneurs passifs permettent de renseigner finement la répartition spatiale en multipliant les sites de mesure. Les sites automatiques permettent de suiv re les concentrations horaires et d’en déduire l’évolution temporelle (au cours de la journée) de l’impact du trafic routier. a) Des échantillonneurs passifs pour une résolution spatiale Compte-tenu du nombre important de points de mesure nécessaires à la réalisation de ces objectifs, notamment la cartographie des niv eaux de pollution sur l’ensemble du domaine d’étude, les mesures ont été essentiellement réalisées au moyen de tubes à diffusion (échantillonneurs passifs). Leur simplicité de mise en œuvre, leur faible encombrement et leur coût modéré permettent d’implanter un grand nombre de points de mesure et d’établir une cartographie fine du secteur concerné. Le principe de fonctionnement consiste à piéger, par diffusion passive, le polluant recherché sur un support (le tube) contenant un réactif chimique spécifique de ce polluant. Les tubes sont fixés dans des abris de protection (cf. Figure 2). Ces abris, eux-mêmes fixés sur des supports dans l’environnement (poteau, candélabre…) à environ 3 mètres du sol, permettent de protéger l’échantillonneur de l’action directe du vent, du soleil et de la pluie, optimisant ainsi les conditions de mesure. Les tubes sont ainsi exposés à l’air ambiant pendant une semaine, puis sont ensuite acheminés en laboratoire pour être analysés afin de déterminer la concentration moyenne de polluant dans l’air ambiant au cours de la période d’exposition. Toutes les analyses ont été réalisées par Airparif. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 11 (a) (b) Figure 2 : Tubes à diffusion inst allés sur un candélabre et détail des abris pour t ubes NO2 (a) et benzène (b) Au total, 30 sites de mesure ont été instrumentés d’échantillonneurs passifs pour le dioxyde d’azote1, 26 pour le benzène2 et 2 pour les aldéhydes3 (formaldéhyde, acétaldéhyde et acroléine). Cette méthodologie ne permet pas la mesure des particules PM10 ni PM2.5. b) Des sites automatiques pour une finesse temporelle En complément, trois véhicules laboratoires d’Airparif ont été instrumentés afin de suivre en continu les concentrations horaires en oxydes d’azote (le monoxyde d’azote et le dioxyde d’azote individuellement) et en particules (PM10). Un des sites automatiques a aussi assuré le suivi des particules fines (PM2.5). Il s’agit des principaux polluants émis ou produits en zone urbaine, et soumis à une réglementation française et européenne. Un véhicule laboratoire de mesure se présente sous forme d’analyseurs automatiques installés dans un véhicule ou une remorque (cf. Figure 3). Le fonctionnement d’un véhicule laboratoire est identique à celui de l’ensemble des stations permanentes du réseau permanent d’Airparif et implique des contraintes techniques lourdes : accès et connexion aux lignes électrique et téléphonique ainsi que la maintenance régulière des analyseurs. Les tubes passifs de dioxyde d’azote sont fournis par la société suisse PASSAM AG certifiée ISO 17025. Ils sont analysés par le laboratoire de chimie d’Airparif selon la méthode de spectrophotométrie d’absorption dans le visible. 2 Les tubes passifs de benzène sont fournis par le laboratoire I.R.C.C.S. de la Fondazione Salvatore Maugeri (Italie) et analysés par Airparif (par désorption thermique selon la méthode de chromatographie en phase gazeuse). 1 3 Les tubes passifs des aldéhydes sont fournis par le laboratoire I.R.C.C.S. de la Fondazione Salvatore Maugeri (Italie) et analysés par Airparif (par chromatographie liquide haute performance et détection UV). 12 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 (a) Analyseurs automatiques (b) V éhicule laboratoire installé sur site 28 avenue Rouget de l’Isle à V itry-sur-Seine à proximité de la RN305 Figure 3 : Véhicule-laborat oire d’Airparif dans lequel sont inst allés les analyseurs aut omat iques. Les méthodes de mesure utilisées sont les suivantes : NOx : chimiluminescence, conformément à la norme NFX 43-018, PM10 et PM2,5 : micro-balance à l’aide des analyseurs automatiques de type RP1400 (R&P) appelés aussi TEOM en prenant en compte la norme EN 12341 avec implantation d’un FDMS ; l’ajustement des niveaux pour une meilleure prise en compte de la fraction volatile des particules est assuré à l’aide de FDMS implantés sur le réseau Airparif, comme demandé au niveau national à partir du 1er janvier 2007. Contrairement aux mesures effectuées par tubes à diffusion passive, où l’on dispose d’une valeur de concentration moyennée sur 7 jours, les analyseurs automatiques permettent quant à eux la mesure des polluants heure par heure. Cette finesse des mesures horaires permet d’étudier, d’une part l’évolution temporelle de la pollution tout au long de la journée, et d’autre part le comportement des niveaux des polluants suiv is en fonction de la provenance des vents. L’impact potentiel de sources locales d’émissions telles que des axes routiers peut ainsi être identifié en couplant les résultats horaires des polluants et les paramètres météorologiques. Dans le domaine d’étude, sont également présentes les stations automatiques de fond de Vitrysur-Seine et Ivry-sur-Seine appartenant au réseau permanent d’Airparif. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 13 c) Des prélèvements actifs pour mesurer les composés à l’état de traces Les mesures de benzo(a)pyrène et de métaux font appel à des prélèvements sur filtre, analysés en différé en laboratoire. Ces prélèvements, réalisés à partir d’un grand volume d’air, permettent de quantifier des composés présents dans l’atmosphère à l’état de traces, à savoir des concentrations de l’ordre du ng/m3. Deux prélèvements ont été implantés sur la commune de Vitry-sur-Seine pour cette étude : l’un sur le véhicule laboratoire, en situation de proximité au trafic routier, le second sur la station de fond de Vitry-sur-Seine. Pour le benzo(a)pyrène (BaP), les mesures sont effectuées par pompage actif sur filtre en fibre de verre et résine XAD2, suivant la norme NFX 43025. Les mesures sont journalières, un prélèvement tous les 3 jours a été réalisé de manière identique au suivi mis en place sur le réseau permanent d’Airparif. Ce pas de temps permet notamment d’échantillonner alternativ ement tous les types de jour de la semaine. Pour les métaux, les prélèvements sont réalisés sur filtre en quartz à l’aide de préleveurs Partisol+, suivant la norme NF EN14902. Il s’agit de prélèvements hebdomadaires. Les analyses ont été sous-traitées au Laboratoire d’Hygiène de la mairie de Paris pour le BaP4 et Micropolluants pour les métaux5. L’annexe 1 résume les méthodes de mesure utilisées pour chaque polluant. III.1.2. DES SITES DE MESURE AU PLUS PRES DES AXES ROUTIERS Les sites de mesure ont été validés suiv ant la classification et les critères nationaux d’implantation des stations de surveillance de la qualité de l’air édictés par l’Ademe [10] et le Ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement Durable et de l’Aménagement du Territoire. Les échantillonneurs passifs ont été installés soit en situation de proximité routière, soit en situation de fond, soit classés en observation en zone influencée. Deux sites de mesure automatiques ont été implantés en situation de proximité du trafic routier, le troisième en zone influencée par le trafic. L’emplacement précis des sites de mesure a été déterminé en fonction de la densité de population, de l’urbanisme, du trafic routier et des émissions engendrées par ce dernier. La majorité des sites avec tubes à diffusion ont été implantés en bordure immédiate des axes de façon à documenter, dans la mesure du possible, chaque axe défini dans le cahier des charges. Selon la classification de l’Ademe, un site trafic doit être implanté à moins de 5 mètres 4 5 Le benzo(a)pyrène est analysé par chromatographie liquide et détection par émission de fluorescence Les métaux sont analysés par spectrométrie d’absorption atomique 14 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 de la première voie de circulation. Pour des raisons de sécurité, certains sites ont été implantés à une distance légèrement supérieure, de l’ordre de 7 à 8 mètres, et sont donc désignés par la classification « influencée ». Quelques sites ont également été instrumentés de façon à évaluer la décroissance des niveaux de pollution en s’éloignant des axes. Enfin, quelques sites de fond, implantés hors de l’influence directe des sources de pollution (industrie ou trafic) ont été répartis régulièrement dans le domaine d’étude afin de permettre d’évaluer et de cartographier le niveau de fond du Val-de-Marne. On considère généralement qu’un site de fond doit être implanté à une distance minimale de 100 mètres d’un axe routier emprunté par plus de 40 000 véhicules par jour et 200 mètres par 70 000 véhicules par jour. Pour l’implantation des véhicules laboratoires, les axes routiers les plus chargés ont été recherchés. Pour des raisons évidentes de sécurité, il n’est pas possible d’installer ce type de matériel à proximité immédiate des autoroutes dans le cadre d’une campagne temporaire. Les sites ont donc été implantés en bordure de deux routes nationales identifiées comme les plus chargées dans des travaux menés précédemment par Airparif [11] : la RN305 à Vitry-sur-Seine (site n°16) et la RN6 à Villeneuve-Saint-Georges (site n°19). Le troisième laboratoire (site n°21), est voisin du site n°19 à Villeneuve-Saint-Georges, il a été installé dans une zone résidentielle, en situation « influencée » afin d’évaluer l’impact de la RN6 à une distance d’environ 70 mètres. La Figure 4 illustre le plan d’échantillonnage final, dont le détail est décrit en annexe 3. Il est à noter que le site trafic de Vitry-sur-Seine a été implanté à l’extrême sud de la commune et non pas au centre-ville, pourtant plus représentatif en terme de densité de population. Ce choix s’explique par la présence d’une voie centrale réservée aux bus, qui entraîne un élargissement de la nationale et une probable dilution des niv eaux de pollution. Néanmoins, un site de mesure par tube à diffusion a été instrumenté au centre de Vitry, à proximité de la mairie, afin de vérifier l’impact de cette voie centrale sur les niv eaux de pollution. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 15 Sites trafic VITRY-SUR-SEINE Sites influencés Sites de fond Laboratoires L’HAY-LES-ROSES VILLENEUVE-ST-GEORGES Figure 4 : Emplacement des sites de mesure équipés de t ubes à diffusion. Pour la mesure du benzo(a)pyrène, des métaux et des aldéhydes, un site en situation de fond et un site en situation de proximité du trafic routier ont été instrumentés. Le site de fond est la station permanente Airparif de Vitry-sur-Seine (site n°11). Le site en situation de proximité correspond au véhicule laboratoire implanté sur la commune de Vitry-sur-Seine (site n°16). 16 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 VITRY-SUR-SEINE VILLENEUVE-ST-GEORGES N6 N305 A86 Site n° 16 : N305 Labo Vitry Site n° 19 : N6 Labo Villeneuve St G. Site n° 21 : Labo VSG Allée Jusselin Figure 5 : Implant ation des véhicules-laborat oires durant la campagne hivernale III.1.3 QUATRE A SIX SEMAINES DE MESURE La durée des campagnes initialement prévue était de quatre semaines. Cette durée permet en général de rencontrer des conditions météorologiques représentativ es de la période saisonnière étudiée et ainsi permettre une estimation fiable des moyennes annuelles pour ces polluants classiques. Pour le NO2, le benzène et les particules, la période hivernale (25 février au 25 mars 2008) a été retenue, les conditions climatiques étant en général plus stables en hiv er, engendrant des niv eaux de pollution plus élevés pour les polluants concernés par cette étude. Néanmoins, compte-tenu des conditions météorologiques très dispersiv es observées pendant la campagne (voir IV.1), les mesures automatiques ont été prolongées d’une semaine afin de tenter de documenter des niveaux de pollution plus élevés. La campagne hivernale a donc eu lieu du 25 février au 25 mars 2008 pour les tubes à diffusion, et du 23 février au 1er avril 2008 pour les analyseurs automatiques. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 17 Pour le benzo(a)pyrène, les métaux, le formaldéhyde, l’acétaldéhyde et l’acroléine, deux campagnes de mesures ont été réalisées : une en période hivernale identique à celle effectuée pour les tubes à diffusion (25/02 au 25/03/08) et une seconde en période estivale, du 16 juin au 15 juillet 2008. Cela permet, pour ces polluants dont le comportement dans l’atmosphère est moins bien décrit, de connaître les variations saisonnières. En effet, la dégradation dans l’atmosphère peut varier suivant la saison considérée, tout comme la nature et l’importance des émissions. La durée de chaque campagne de mesure est de quatre semaines. III.2. LES CONCENTRATIONS OBSERVEES PENDANT LES CAMPAGNES III.2.1. CONDITIONS METEOROLOGIQUES Une appréciation préliminaire des conditions météorologiques rencontrées lors des campagnes de mesure permet de mieux appréhender leurs influences sur les niveaux de pollution atmosphérique observés. En effet, les conditions météorologiques jouent un rôle très important de dispersion ou d’accumulation des polluants atmosphériques émis, dans la mesure où plus les conditions sont dispersives, plus les niveaux observés sont faibles. Ces conditions de stabilité ou de dispersion peuvent être définies par un ou plusieurs paramètres météorologiques, comme la hauteur de la couche de mélange, les inversions de température ou la vitesse du vent. Tandis que les deux premiers favorisent l’accumulation de la pollution et permettent d’appréhender la stabilité « verticale » de l’atmosphère, au contraire la vitesse de vent peut être considérée comme représentativ e de la dispersion « horizontale ». Ainsi les conditions les plus défavorables à la dispersion de la pollution atmosphérique se rencontrent lorsque les vitesses de vent sont nulles ou très faibles (0 à 2 m/s), alors que la vitesse moyenne observée en Ile-de-France est voisine de 3 m/s. En conséquence, les niveaux de pollution diminuent lorsque les conditions de dispersion s’améliorent avec un brassage de l’air de plus en plus favorable. Au contraire, lors de périodes de vents faibles, les concentrations en polluants sont plus importantes du fait de la stabilité de l’atmosphère, qui entraîne une accumulation de la pollution et des niveaux de pollution plus élevés. A titre d’exemple, la Figure 6 montre ce phénomène pour les données horaires de particules mesurées sur les véhicules laboratoires pendant la campagne hivernale. Les commentaires suivants s’appuient sur les observations (vitesse et direction de vent) de la station Météo-France située à Orly. 18 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 [0-2] m/s ]2-4] m/s ]4-6] m/s >6 m/s Co ncentration s en µg/m3 50 40 30 20 10 0 N305 Vitry-sur-Seine N6 Villeneuve St Georges Villeneuve St Georges Allée Jusselin Figure 6 : Niveaux de part icules PM10 en fonction de la vitesse du vent durant la campagne de mesure hivernale a) Des conditions météorologiques hivernales très dispersives La campagne de mesure hivernale se caractérise par des conditions météorologiques peu contrastées et globalement très favorables à la dispersion des polluants. La campagne a démarré avec une semaine sèche et ensoleillée, accompagnée de températures très douces pour la saison. Dans l’ensemble, le mois de mars a ensuite été nuageux, avec un excédent pluviométrique important par rapport à la normale. A l’exception des premiers jours du mois, la première quinzaine a connu des températures très douces pour la saison, allant jusqu’à 16°C le 15. A partir du 18, les températures chutent brutalement avec le retour des gelées matinales. Cette fin de campagne est également marquée par l’arriv ée de nombreuses giboulées de pluie et de neige fondue. Certaines journées sont particulièrement pluvieuses, comme le 21 mars, et quelques chutes de neige sont observées le 23. En terme de vent, la campagne se caractérise par une nette prédominance de vents de secteurs Sud-Ouest. La Figure 7 représente la fréquence des secteurs de vent en fonction de leur vitesse observée du 25 février au 25 mars 2008 à la station Météo-France d’Orly, située en bordure du domaine d’étude. Les aires en bleu ciel correspondent aux conditions les plus favorables à l’accumulation des polluants (vitesse de vent inférieure ou égale à 3 m/s), tandis que les régimes les plus favorables à la dispersion des polluants sont représentés en orange (vitesse de vent supérieure à 5 m/s). Il apparaît clairement que les conditions météorologiques ont été très majoritairement favorables à la dispersion des polluants lors de la campagne. Les mesures automatiques de NO2 et particules PM10 et PM2.5 ont été prolongées d’une semaine, Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 19 du 25 mars au 1er avril, en espérant pouvoir documenter des conditions météorologiques plus contrastées, mais celles-ci ont été toutes aussi dispersives. > 5 m/s 3 - 5 m/s 0 - 3 m/s 10% 8% 6% 4% 2% 0% Figure 7 : Fréquence (en %) des secteurs de vent s en fonction de leur vit esse observés à Orly au cours de la campagne de mesure hivernale (d’après données Météo-France). En comparaison, la Figure 8 représente une rose des vents moyenne à la station Météo-France de Paris-Montsouris sur la période 1981-2000. Il apparaît nettement sur la Figure 7 une surreprésentation des vents forts, et une sous-représentation des vents de secteur Nord à Nord-Est. Figure 8 : Fréquence moyenne (en %) des sect eurs de vents en fonction de leur vitesse observés à ParisMontsouris sur la période au cours de la période 1981 à 2000 ( Source Météo-France). 20 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Ces conditions dispersives ont entraîné des niv eaux de pollution modérés voire faibles, comme en témoigne la Figure 9 qui illustre l’évolution de l’indice ATMO au cours de la campagne de mesure. Rappelons que l’indice de qualité de l’air ATMO est un chiffre allant de 1 à 10 associé à un qualificatif (de très bon (1) à très mauvais (10)) qui qualifie la qualité de l’air globale. Son calcul est basé sur les concentrations de 4 polluants atmosphériques : le dioxyde d’azote, l’ozone, les particules PM10 et le dioxyde de soufre. Un sous-indice est calculé pour chacun de ces composés et l’indice ATMO est égal au sous-indice le plus fort. Il apparaît sur la Figure 9 que la qualité de l’air a été qualifiée de « bonne » (indice 3 et 4) sur l’ensemble de la période de mesure, y compris pendant la semaine de prolongation des mesures automatiques. Aucun épisode de pollution n’a été enregistré pendant cette période. 10 9 8 Indice ATMO 7 6 1ère série 2ème série 3ème série 4ème série 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Très mauvais Mauvais Mauvais Médiocre Médiocre Moyen Bon Bon Très bon Très bon 5 4 3 2 1 0 23/2 25/2 27/2 29/2 2/3 4/3 6/3 8/3 10/3 12/3 14/3 16/3 18/3 20/3 22/3 24/3 26/3 28/3 30/3 1/4 Figure 9 : Évolut ion de l’indice ATMO au cours de la campagne de mesure hivernale La Figure 10 représente l’évolution mensuelle de la concentration moyenne de NO2 sur l’agglomération calculée de mai 2007 à avril 2008 de façon à englober la période de mesure, comparée à la moyenne des 3 dernières années. Elle montre bien que les niv eaux les plus élevés sont rencontrés durant l’hiv er. Toutefois, le mois de mars 2008 a enregistré les niveaux de pollution les plus faibles de l’hiv er, et très inférieurs à ceux de février, alors que mars était le mois le plus fort en moyenne de 2004 à 2006. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 21 50 45 Moy 2004-2006 2007-2008 40 35 µg/m 3 30 25 20 15 10 5 0 Mai Juin Juil Août Se pt Oct Nov Déc Janv Fév Mars Av ril Figure 10 : Evolut ion mensuelle de la concentration moyenne de dioxyde d’azot e de l’agglomération parisienne du 1er mai au 30 avril , pour la moyenne des années 2004 à 2006 et 2007-2008 b) Des conditions météorologiques estivales, mais assez dispersives La campagne d’été a connu des conditions météorologiques de saison : un ensoleillement important, des températures estivales proches de 25°, atteignant 30° fin juin et très peu de précipitations. La figure 10 illustre la fréquence des secteurs des vent en fonction de leur vitesse relevée pendant la campagne sur la station Météo-France d’Orly. > 5 m/s 3 - 5 m/s 0 - 3 m/s 10% 8% 6% 4% 2% 0% Figure 11 : Fréquence (en %) des secteurs de vent s en fonction de leur vit esse observés à Orly au cours de la campagne de mesure est ivale (d’après données Météo-France). 22 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Comme pour la campagne hivernale, ce sont les vents de secteur ouest à sud-ouest qui dominent largement les quatre semaines de mesure. On observe en particulier une absence de vents de secteurs nord-est à sud-est, qui auraient permis de documenter des situations de pollution contrastées, en plaçant la zone d’étude sous des influences différentes, notamment celle du cœur dense de l’agglomération. Il apparaît également que les vitesses de vent très faibles sont assez minoritaires, et que les vents ont été plutôt modérés pendant la campagne, donc plutôt favorables à la dispersion des polluants. Malgré des conditions météorologiques bien estivales, ces conditions de vent expliquent que, la qualité de l’air a été qualifiée de « bonne » (Indice Atmo de 3 à 4) sur toute la période, à l’exception de 4 jours « moyens » (Indice Atmo de 5, associé à l’ozone). Aucun épisode de pollution n’a été enregistré au cours de cette période. En particulier, il ne s’est produit aucune situation anticyclonique stable accompagnée d’import de masses d’air continentales pouvant entraîner une forte production d’ozone et une stagnation des polluants. 10 9 8 7 Indice ATMO Très mauvais Mauvais Mauvais Médiocre Médiocre Moyen Bon Bon Très bon Très bon 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 6 1ère série 2ème série 3ème série 4ème série 5 4 3 2 1 0 15/6 17/6 19/6 21/6 23/6 25/6 27/6 29/6 1/7 3/7 5/7 7/7 9/7 11/7 13/7 15/7 Figure 12 : Évolut ion de l’indice ATMO au cours de la campagne de mesure est ivale III.2.2. NIVEAUX MOYENS DE POLLUTION MESURES PENDANT LES CAMPAGNES Les niveaux moyens enregistrés durant les campagnes de mesure dans le domaine d’étude ne sont représentatifs que d’une courte période de mesure et ne sont donc pas directement comparables aux normes de qualité de l’air en vigueur à l’échelle annuelle. Les analyses réalisées dans ce paragraphe sont relativ es aux valeurs mesurées pendant les campagnes. Dans le paragraphe V, ces résultats seront annualisés et rapportés aux normes de Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 23 qualité de l’air. Le paragraphe III.2. traite essentiellement des résultats moyennés sur la durée des campagnes de mesure. L’ensemble des résultats des différentes séries de mesure sont détaillés en annexe 4. Les niveaux moyens de pollution atmosphérique permettent d’établir des comparaisons entre sites de mesure temporaires et stations du réseau permanent d’Airparif sur les périodes de mesure. De plus, ces résultats permettent l’analyse des impacts potentiels engendrés par des sources d’émissions locales, notamment à l’aide de l’étude de paramètres météorologiques tels que les directions de vent. a) Des niveaux élevés en dioxyde d’azote sur les autoroutes La Figure 13 illustre les concentrations moyennes en dioxyde d’azote mesurées sur les sites trafic µg/m3 Fond de carte : source IGN – Février 2006 (ou assimilé) au cours de la campagne hivernale. Figure 13 : résult at s des mesures de dioxyde d’azote en site t rafic moyennés sur les 4 semaines de mesure 24 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Comme attendu, les résultats en dioxyde d’azote les plus élevés, supérieurs à 60 µg/m3, sont relevés sur les axes autoroutiers : A86 et A4, ainsi que sur la RN6 à Valenton. Ces niv eaux sont très comparables à ceux mesurés sur certaines routes nationales (N7 en sortie de Paris, N6, N186 à hauteur de Créteil et le sud de la N305 à Vitry). Il faut néanmoins préciser qu’en raison de la présence des bandes d’arrêt d’urgence et des glissières de sécurité, la plupart des sites autoroutiers étaient placés un peu plus loin des premières voies de circulation que les tubes implantés en bordure de nationale. Or, on sait que les niveaux de NO2 décroissent très vite lorsque l’on s’éloigne de l’axe. On tiendra compte de ce paramètre dans l’ajustement des résultats de modélisation. Le reste des sites de mesure présentent dans l’ensemble des résultats assez homogènes, compris entre 50 et 60 µg/m3. Trois sites relèvent des niveaux à peine plus élevés que le niv eau de fond : l’A6 à hauteur de l’Haÿ-les-Roses (site n°4), la N305 au centre de Vitry (site n°12) et la D1 à Créteil (site n°27). Le site de l’autoroute A6 à hauteur de l’Haÿ-les-Roses présente des niv eaux très faibles au regard des autres autoroutes. Ceci peut s’expliquer par le fait que le site était placé à environ 8 mètres à l’est de la première voie de circulation. Compte-tenu de la forte prédominance des vents de secteur Sud-Ouest, le site a très rarement été placé sous l’influence directe de cet axe. Pour les deux autres sites, la route est séparée en deux par une voie centrale, réservée aux bus pour la RN305 et aux rails du métro pour la D1. On note d’ailleurs une nette différence entre les deux sites implantés en bordure de la RN305, qui confirment que la voie de bus entraîne une dilution des niv eaux de dioxyde d’azote. Les deux sites de mesure équipés de véhicules-laboratoires présentent des résultats très comparables et figurent parmi les sites les plus chargés. Comment se situent ces niv eaux par rapport aux concentrations relevées en Ile-de-France ? Afin de caractériser la qualité de l’air relevée sur les sites temporaires, il est intéressant de positionner les niveaux de pollution enregistrés durant la campagne de mesure par rapport aux teneurs relevées sur des stations fixes du réseau Airparif, situées non loin du domaine d’étude et/ou représentativ es d’environnements caractéristiques (Boulevard Périphérique, niveau de fond parisien) (voir Figure 14). Le niveau de fond relevé sur le secteur est compris entre 30 et 37 µg/m3. Les sites d’étude sont compris entre le centre de Paris et la station de Montgeron, située au sud de Villeneuve-SaintGeorges. On observe globalement une décroissance des niveaux du Nord au Sud du domaine, conformément au motif de pollution observé habituellement sur le réseau Airparif, essentiellement lié à la décroissance de la densité des émissions en s’éloignant du centre de l’agglomération. Cependant, ce motif de décroissance est habituellement plus marqué dans les secteurs géographiques placés sous l’influence de Paris, ce qui n’a pas été le cas de la zone d’étude au cours de la campagne, compte-tenu de la forte prédominance de vents de Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 25 secteur Sud-Ouest. Ceci entraîne certaines particularités, liées à la configuration locale du site de mesure. Ainsi, on observe une différence sensible entre les deux sites de mesure de fond implantés à Vitry-sur-Seine. Le site n°14, pourtant situé plus près de Paris, et de surcroît au centreville de la commune et plus près de la zone industrielle de Vitry-sur-Seine, présente des niv eaux plus faibles que la station de mesure permanente d’Airparif, située plus au sud. Ceci s’explique par les secteurs de vent, qui ont souvent placé la station de Vitry sous le vent de la zone d’activ ité de Thiais, alors que le site n°14 n’a jamais été placé sous l’influence de la zone industrielle de Vitry (absence de vents d’Est). De même, la station d’Ivry-sur-Seine, pourtant située très près de Paris, enregistre parmi les niveaux les plus faibles, car elle n’a jamais été placée sous le vent de Paris et du boulevard périphérique. Les niveaux de NO2 mesurés en sites trafic sont principalement fonction de la distance du point de mesure par rapport au cœur dense de l’agglomération parisienne, de la distance par rapport à l’axe et de la densité du trafic routier. A l’exception des sites de la D1 et de l’A6 à l’Haÿ-les-Roses, les niveaux sur les sites trafic sont supérieurs en NO2 à ceux des sites de fond franciliens. Ils restent inférieurs à ceux des sites trafic parisiens du réseau permanent d’Airparif. Fond Trafic Labo Trafic tubes SITES ETUDE Fond Trafic STATIONS AIRPARIF Montgeron Ivry-sur -Seine L'Haÿ-les-Roses Cachan Villeneuve St Georges Choisy -le-Roi Vitr y-sur-Sei ne Centre Maisons-Alfort Vitry-sur -Seine Le Kremlin-Bicêtre Paris 1er Les Halles D1 Cr éteil A6 L'Haÿ les Roses stade 1 N305 Vitry N186 Choi sy N19 Al fortville N7 Chevi lly-la-Rue N7 Villejuif A86 Cr éteil N7 Kr emlin N186 Cr éteil N305 Labo Vitry N6 Labo Villeneuve St G. A86 Thiais A4 Char enton N6 Valenton Champs-Elysées Autoroute A1 Bd pér iph Por te d'Auteuil Sites de fond Sites trafic 0 20 40 60 µg/m 80 100 3 Figure 14 : concent rations moyennes de dioxyde d’azote mesurées par t ubes à diffusion sur les sites temporaires t rafic comparées à cert aines st ations du réseau Airparif pendant la campagne 26 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 b) Des niveaux de benzène plus importants en situation congestionnée La Figure 15 illustre la concentration moyenne en benzène sur la campagne. Le détail des séries de mesure est reporté en annexe 4. Sur les tubes benzène, les deux premières séries comportent un nombre assez important de données manquantes, certaines causées par des actes de vandalisme, et d’autres liées à des chutes de tubes sous l’action des vents forts. Bien qu’exposés sur les mêmes candélabres, les tubes NO2 n’ont pas subi les mêmes dégradations. Les deux types de tubes sont exposés dans des supports conçus par les fournisseurs afin d’assurer des conditions de prélèvement adéquates. Dans les supports utilisés pour le benzène, les tubes sont à la fois plus visibles, et plus exposés aux intempéries, ce qui peut expliquer une dégradation plus importante. Sur les séries suivantes, le nombre de tubes a été doublé sur Fond de carte : source IGN – Février 2006 l’ensemble des sites de mesure pour limiter les pertes. Figure 15 : résult at s des mesures de benzène en site t rafic moyennés sur les quat re semaines de mesure Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 27 Les niveaux de benzène enregistrés sur les sites trafic pendant la campagne sont assez homogènes, et compris entre 1.2 et 1.7 µg/m3. Comment se situent ces niv eaux par rapport aux concentrations relevées en Ile-de-France ? La Figure 16 illustre les concentrations en benzène mesurées sur les sites temporaires, en comparaison des stations permanentes du réseau Airparif. Les concentrations de benzène mesurées sur les sites de fond sont également très homogènes, et conformes aux observations du réseau Airparif. En ce qui concerne les sites trafic, les sites temporaires présentent des niv eaux sensiblement inférieurs aux sites permanents du réseau Airparif . SITES ETUDE Fond Trafic Labo Trafic tubes Fond Trafic STATIONS AIRPARIF Montgeron Sites de fond Paris 1er Les Halles Villeneuve St Georges Vitry-sur-Seine D1 Créteil A6 L'Haÿ les Roses stade A86 Thiais A86 Créteil Sites trafic N305 Vitry N305 Labo Vitry N6 Labo Villeneuve St Georges N186 Créteil N7 Kremlin A4 Charenton N19 Alfortv ille Bd périph Porte d'Auteuil Autoroute A1 Champs-Elysées 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 µg/m 3 Figure 16 : concent rations moyennes de benzène mesurées par t ubes à diffusion sur les sites temporaires t rafic comparées à des st ations du réseau AirpariF pendant la campagne Notons que pour le benzène, les émissions à l’échappement ont considérablement diminué depuis le 1er janvier 2000 en raison d’une forte diminution des teneurs en benzène dans les carburants. Nous avons vu que les niv eaux de dioxyde d’azote sont fonction du nombre de véhicules, mais également de la vitesse des véhicules. Les concentrations en benzène sont 28 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 également liées à la densité du trafic, mais surtout aux conditions de circulation, ce polluant étant principalement émis à vitesse lente dans des régimes congestionnés de centre-ville. C’est ce qui explique que les niveaux les plus forts en benzène ne correspondent pas forcément aux niveaux maximums de NO2. Ainsi, le site le plus fort en benzène est le site de la RN19 à Alfortville, situé dans un centre-ville, qui figure parmi les sites les plus faibles en NO2. A l’inverse, l’A86, malgré un trafic dense, se caractérise par une vitesse de circulation plus élevée entraînant des niveaux plus faibles de benzène. On peut enfin noter que l’A4 à Charenton-le-Pont présente des résultats élevés dans les deux cas, en raison d’une très forte densité de trafic accompagnée de conditions de circulation très fréquemment congestionnées. Les deux sites des véhicules laboratoires présentent des résultats intermédiaires. c) Des niveaux de particules PM10 1.5 fois plus élevés en bordure des axes La Figure 17 illustre les concentrations moyennes en particules PM10 mesurées sur les sites d’étude en comparaison des stations du réseau Airparif. Autoroute A1 Bd périph Porte d'Auteuil Champs-Elysées N6 Labo Villeneuve St G. N305 Labo Vitry Labo VSG Allée Jusselin Paris 1er Les Halles Vitry-sur-Seine 50 45 40 30 µg/m 3 35 25 20 15 10 5 0 PM10 Figure 17 : concent rations moyennes de part icules PM10 mesurées sur les sit es d’ét ude comparées aux st ations du réseau Airparif du 23 février au 1er avril Les concentrations moyennes en PM10 enregistrées sur les deux véhicules laboratoires implantés à proximité immédiate du trafic routier sont assez proches (28 et 25 µg/m3). Elles sont près de 1.5 fois plus élevées que le site de fond de Vitry-sur-Seine (18 µg/m3), en bleu foncé. Le véhicule laboratoire « influencé » relève une concentration intermédiaire entre les deux (21 µg/m3). Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 29 Ces résultats sont conformes aux observations faites sur le réseau permanent. De nombreuses études menées par Airparif ont montré que la baisse des concentrations de particules jusqu’au niveau de fond est plus rapide que pour les polluants gazeux, notamment des oxydes d’azote. De plus, les sources de particules sont plus div ersifiées et plus complexes, ce qui entraîne une plus grande homogénéité des niv eaux de particules au sein de l’agglomération parisienne dès lors que l’on s’éloigne des axes routiers. On observe en effet que le niveau de fond de Vitry-surSeine est très comparable au niveau de fond parisien. Compte-tenu de ces éléments, il semble que le véhicule laboratoire implanté en situation influencée à Villeneuve-Saint-Georges enregistre une concentration légèrement supérieure à celle à laquelle on pourrait s’attendre. Il est probable que la présence de la voie ferrée, et notamment de la gare de triage, impacte localement les niveaux de particules PM10. Les niveaux mesurés en proximité au trafic routier sont plus hétérogènes. Les trois stations trafic du réseau Airparif enregistrent des niveaux en particules PM10 plus élevés que les deux sites trafic de la RN305 et de la RN6, qui s’expliquent par un volume de trafic plus important. Concernant les particules PM2.5, mesurées sur le site de la RN305, la Figure 18 montre des concentrations moyennes sur le site trafic très légèrement supérieures au niv eau de fond francilien, et sensiblement inférieures au site du boulevard périphérique. Bd périph Porte d'Auteuil N305 Labo Vitry 30 Paris 1er Les Halles 25 Vitry-sur-Seine µg/m3 20 15 10 5 0 PM2.5 Figure 18 : concent rations moyennes de part icules PM2.5 mesurées sur les sit es d’ét ude comparées aux st ations du réseau Airparif du 23 février au 1er avril 30 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 d) Une grande variabilité des concentrations de Benzo(a)pyrène en hiver Les prélèvements de benzo(a)pyrène ont été réalisés sur une durée de 24 heures, tous les 3 jours, selon le même rythme que les mesures de routine du réseau. Ce pas de temps permet de documenter 33 % de l’année, conformément à la directive européenne, tout en échantillonnant alternativ ement les différents types de jour de la semaine. Deux campagnes de mesure ont été menées, l’une sur la même période hivernale que les mesures automatiques, la seconde en période estivale du 16 juin au 15 juillet 2008. Deux sites ont été instrumentés : le véhicule laboratoire de la RN305 à Vitry-sur-Seine (site n°16) et la station de fond de Vitry-surSeine (site n°11). La Figure 19 illustre les concentrations mesurées tout au long de la campagne, ainsi que la concentration moyenne. Au cours de la campagne hivernale, des problèmes techniques ont conduit à l’invalidation des prélèvements du 10, 13, 16 et 19 mars sur le site de la RN305. La moyenne représentée a donc été calculée uniquement avec les journées pour lesquelles toutes les données étaient disponibles. 1.2 N305 Labo Vitry Bd Periph Auteuil 1.0 Vitry-sur-Seine Gennevilliers Paris 1er Les Halles 0.8 ng/m 3 Neuilly-sur-Seine 0.6 0.4 0.2 M oy /0 en ne 3/ 0 * 8 8 25 22 /0 3/ 0 8 /0 3/ 0 8 19 3/ 0 /0 16 /0 3/ 0 8 8 13 3/ 0 /0 10 /0 3/ 0 8 8 07 3/ 0 /0 04 3/ 0 /0 01 27 /0 2/ 0 8 8 0.0 Figure 19 : Concent rations moyennes de benzo(a)pyrène mesurées pendant la campagne hivernale (* résult ats moyennés sur les prélèvements disponibles sur le site n°16) En moyenne sur la campagne, le site trafic de la RN305 présente des résultats plus de deux fois supérieurs au site de fond de Vitry. Par rapport aux sites de référence du réseau Airparif, on observe que le site de la RN305 est plus élevé que la station trafic du boulevard périphérique. Au niveau des sites de fond, on constate que Vitry-sur-Seine est en moyenne légèrement plus élevé que le centre de Paris, et égal à la station de Gennevilliers. La Figure 19 montre également que les résultats sont très variables d’une journée à l’autre. Le 27 février et le 7 mars, Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 31 le site de la RN305 enregistre trois fois plus de BaP qu’Auteuil, alors que le nombre moyen journalier de véhicules y est près de 10 fois plus faible. Ces résultats peuvent s’expliquer par le fait que le benzo(a)pyrène n’est pas un traceur spécifique du trafic routier. Les résultats plus élevés en proximité au trafic montrent une nette contribution du trafic routier, mais il existe également d’autres sources, qui peuvent être ponctuellement prépondérantes (notamment chauffage au bois). La zone de Vitry est à la fois plus résidentielle, et marquée par la présence de zones d’activ ités importantes, contrairement au site de la Porte d’Auteuil, qui n’est directement impacté que par le trafic automobile. La variabilité des niveaux d’un prélèvement à l’autre peut être mise en perspective avec les conditions météorologiques. Ainsi, les 27 février, 7 mars et 25 mars, le vent était faible (1 à 3 m/s), alors que les conditions étaient très dispersiv es les autres jours (vent de 4 à 9 m/s). La Figure 20 représente les résultats de la campagne estiv ale, menée du 16 juin au 15 juillet. 1.2 1.0 Bd Periph Auteuil Gennevilliers Station Vitry fond Neuilly-sur-Seine N305 Vitry Labo Paris 1er Les Halles ng/m 3 0.8 0.6 0.4 0.2 nn e* M oy e 07 /0 8 14 / 07 /0 8 11 / 07 /0 8 08 / 07 /0 8 05 / 07 /0 8 02 / 06 /0 8 29 / 06 /0 8 26 / 06 /0 8 23 / 06 /0 8 20 / 17 / 06 /0 8 0.0 Figure 20 : Concent rations moyennes de benzo(a)pyrène mesurées pendant la campagne estivale On constate tout d’abord que les résultats sont nettement plus faibles en été (0.05 et 0.09 ng/m3 contre 0.51 et 0.14 ng/m3 respectivement pour les sites de fond (n°11) et trafic (n°16)). Les résultats sont également beaucoup plus homogènes qu’en hiv er, d’une journée à l’autre, mais également entre les sites, du fait de l’absence des sources de combustion liées au chauffage notamment. Seul le site trafic du boulevard périphérique enregistre des concentrations légèrement plus élevées (0.33 µg/m3), en moyenne mais également sur chacun des prélèvements. Ceci est vraisemblablement lié à l’impact du trafic routier, qui est beaucoup plus dense que sur la RN305. 32 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Ces résultats estiv aux confirment que les niv eaux mesurés sur le site de la RN305 à Vitry, plus élevés en hiver que le boulevard périphérique ne peuvent être attribués au seul impact du trafic routier. e) Pour les métaux, des concentrations en Baryum et en Chrome plus importantes en proximité du trafic La Figure 21 et la Figure 22 représentent les concentrations hivernales et estiv ales de métaux moyennées respectiv ement sur les quatre séries de mesure, sur les deux sites d’étude en comparaison du site de mesures en continu des métaux, à Paris 1er Les Halles. Les résultats sont exprimés en nanogrammes par mètre cube, à l’exception du plomb, pour lequel la norme est fixée en microgrammes par m3. 14 12 ng/m 3 10 0.04 Vitry-sur-Seine N305 Labo Vitry Paris 1er Les Halles 0.03 µg/m 3 8 6 4 0.02 0.01 2 0 0.00 As Ni Cd Cr Ba Pb Pb Figure 21 : Concent rations moyennes de mét aux mesurées pendant la campagne hivernale 12 N305 Labo Vitry Paris 1er Les Halles 0.03 8 µg/m ng/m3 10 0.04 Vitry-sur-Seine 3 14 6 4 0.02 0.01 2 0 0.00 As Ni Cd Cr Ba Pb Figure 22 : Concent rations moyennes de mét aux mesurées pendant la campagne estivale Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 33 Sur la période hivernale, pour l’arsenic, le nickel et le cadmium, les deux sites d’étude enregistrent des niveaux faibles et comparables aux niv eaux relevés sur la station de référence des Halles. On observe peu d’impact du trafic routier sur le site de la RN305. C’est également le cas pour le plomb, qui était autrefois un bon indicateur du trafic routier, mais dont les émissions dans l’air ont fortement diminué depuis la disparition des carburants plombés en 2000. En revanche, les niv eaux de chrome, et surtout du baryum sont plus élevés sur le site trafic de la RN305 que sur la station de fond de Vitry (respectiv ement 3.4 fois et 2.6 fois plus forts que le fond). Ces deux polluants sont essentiellement issus de l’érosion des équipements des véhicules (freins, pneumatiques). Le chrome est aussi émis à l’échappement, dans une moindre mesure. Au cours de la période estivale, les résultats sont globalement encore plus faibles qu’en hiver. Il est donc difficile de dégager des tendances. Comme en hiv er, le site de la RN305 présente sur la majorité des prélèvements des teneurs légèrement plus élevées que le site de fond, à l’exception d’une série de mesure. Cette série entraîne une moyenne similaire sur les deux sites de mesure. Des problèmes techniques ont conduit à l’invalidation de deux des quatre prélèvements sur la station de référence des Paris 1er Les Halles. Les deux prélèvements disponibles montrent néamoins des teneurs très comparables aux sites d’étude. En complément des mesures de routine, des campagnes de mesure ponctuelles sont menées par Airparif au voisinage des installations industrielles les plus émettrices de métaux. A titre de comparaison, au cours de la première campagne menée en 2007 autour de la zone industrielle de Montereau-Fault-Yonne [12], des niveaux hebdomadaires de chrome compris entre 3.1 et 9.7 ng/m3 ont été relevés dans la zone industrielle, et de 1.4 à 2.7 ng/m3 au centre-ville de Montereau. Les résultats mesurés sur les sites d’étude de Vitry-sur-Seine ne mettent pas en évidence d’impact particulier. f) Des niveaux en formaldéhyde plus élevés sur le site de proximité au trafic La Figure 23 illustre les concentrations en aldéhydes (formaldéhyde, acétaldéhyde, acroléine) moyennées sur la campagne de mesure hivernale. 34 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 3.5 Champs-Elysées Bd périph Auteuil N305 Labo Vitry Paris 1er Les Halles Montgeron Vitry-sur-Seine 3 µg/m 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 FORMALDEHYDE ACETALDEHYDE ACROLEINE Figure 23 : Concent rations moyennes de formaldéhyde, d’acét aldéhyde et d’acroléine mesurées pendant la campagne hivernale Le site trafic de la RN305 à Vitry-sur-Seine (en rouge) enregistre des niveaux moyens de formaldéhyde sensiblement plus élevés (60 % de plus) que le site de fond (en bleu foncé). Pour l’acétaldéhyde, les niv eaux sont également plus élevés en trafic, mais l’écart est plus réduit (+ 38 %). On relève un facteur 2 entre le formaldéhyde et l’acétaldéhyde, typique des sites de proximité routière [13]. Pour l’acroléine, les résultats sont très faibles, et similaires sur les deux sites. Les résultats mesurés sur les sites d’étude sont cohérents avec les valeurs relevées sur les sites de référence implantés sur les stations Airparif. Vitry-sur-Seine présente des valeurs de fond de 1.3 µg/m3 pour le formaldéhyde et 0.8 µg/m3 pour l’acétaldéhyde, proches de Montgeron (respectivement 1.5 et 0.9 µg/m3), et légèrement inférieure à Paris (1.7 et 1.1 µg/m3). En proximité au trafic routier, les niveaux mesurés sur la RN305 (2.1 et 1.1 µg/m3) sont inférieurs aux sites trafic parisiens du boulevard périphérique (2.4 et 1.3 µg/m3) et de l’avenue des ChampsÉlysées (2.8 et 1.5 µg/m3). Sur ces deux sites, les niveaux à proximité du trafic sont supérieurs au niveau de fond parisien. Les niveaux d’acroléine sont très faibles et très homogènes sur l’ensemble des sites instrumentés. Il apparaît donc que les sites trafic présentent des niveaux de formaldéhyde, et dans une moindre mesure d’acétaldéhyde, plus élevés que le niveaux de fond de leur secteur. Ces résultats s’expliquent par le fait que contrairement au benzo(a)pyrène, il existe peu de sources importantes d’aldéhydes en air extérieur [14]. La principale source de formaldéhyde dans l’environnement atmosphérique extérieur est l’échappement des moteurs. Il est également à noter que ces concentrations sont très faibles au regard de celles qui peuvent être mesurées en milieu intérieur, là où se trouvent les principales sources d’émission. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 35 Les mêmes tendances sont observées sur les résultats de la campagne estivale (Figure 24). Champs-Elysées Bd périph Auteuil N305 Vitry Labo Paris 1er Les Halles Montgeron Station Vitry fond 3.5 3 2.5 µg/m 3 2 1.5 1 0.5 0 FORMALDEHYDE ACETALDEHYDE ACROLEINE Figure 24 : Concent rations moyennes de formaldéhyde, d’acét aldéhyde et d’acroléine mesurées pendant la campagne estivale En effet, la même hiérarchie entre les sites de mesure est relevée, mais avec des niveaux estivaux légèrement plus élevés (environ 1.5 fois plus forts) pour le formaldéhyde et l’acétaldéhyde sur l’ensemble des sites de mesure. Cette saisonnalité, décrite dans de nombreuses études [13], s’explique par le fait que les aldéhydes peuvent également être formés lors de réactions photochimiques entre les hydrocarbures et les oxydants photochimiques, qui interviennent esentiellement en période estiv ale. Comme en hiv er, les teneurs en acroléine sont très faibles, et équivalentes sur l’ensemble des sites de mesure. L’ensemble de ces résultats sont très comparables aux niveaux décrits dans la littérature. A titre d’exemple, le tableau ci-dessous résume les niv eaux de formaldéhyde relevés lors d’une étude menée par l’Ineris [13], en comparaison des valeurs mesurées pendant notre campagne. (concentrations en µg/m3) fond Formaldéhyde 2,0 - 3,7 Sites fond Etude Airparif 1,3 - 2,8 Acétaldéhyde 0,7 - 1,9 Acroléine 0,0 - 0,0 36 Sites 2,5 - 6,7 Sites Proximité Bureau Etude Airparif 2,1 - 3,4 12,9 - 24 0,8 - 1,7 1,3 - 2,6 1,1 - 2,2 5,8 - 24 6,4 - 127 6,3 - 38 0,1 - 02 0,0 - 0,0 0,2 0,0 - 0,0 0,0 - 0,0 0,0 - 0,0 Sites proximité Chambre Exposition personnelle 6,7 - 85 14,3 - 68 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 III.2.3. L’EVOLUTION DE LA POLLUTION AU COURS DE LA JOURNEE LIEE A CELLE DU TRAFIC Les profils journaliers des niveaux horaires enregistrés lors de la campagne de mesure à l’aide des véhicules laboratoires permettent d’illustrer le comportement temporel moyen de la qualité de l’air au cours de la journée. La comparaison entre ces profils et ceux relevés sur certaines stations fixes du réseau permanent d’Airparif (stations parisiennes, Vitry-sur-Seine, Montgeron et Boulevard Périphérique à hauteur de la Porte d’Auteuil) permet de décrire le comportement temporel des polluants atmosphériques observés dans la zone d’étude et de mettre en évidence d’éventuels impacts ou singularités locales. Les Figure 25 et Figure 26 illustrent les profils journaliers moyens pour le dioxyde d’azote et les particules relevés durant la campagne de mesure sur les trois véhicules laboratoires (Figure 25 à Vitry-sur-Seine et Figure 26 à Villeneuve-Saint-Georges), ainsi que sur un échantillon de stations de référence du réseau permanent. D’une manière générale, les profils journaliers des oxydes d’azote (NO et NO2) et des particules (PM10 et PM2.5) sont caractérisés par une évolution temporelle bimodale avec les niv eaux de pollution les plus importants le matin et en début de soirée. Ce comportement des concentrations de polluants au cours de la journée est essentiellement lié aux pointes de trafic routier du matin et du soir (déplacements pendulaires « domicile-travail ») qui engendrent des émissions plus importantes. Cette évolution temporelle bi-modale est bien visible pour le dioxyde d’azote. Elle est moins marquée pour les particules, en raison d’une plus grande diversité de sources. De même, les deux pointes de trafic sont d’autant plus marquées que le site est proche du trafic routier, et s’estompe sur les sites de fond. Pour les 3 polluants, le site trafic de la RN305 enregistre des niveaux sensiblement supérieurs au niveau de fond, mais inférieurs aux sites trafic permanents du réseau Airparif. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 37 RN305 Labo Vitry Boulev ard périphérique Porte d'Auteuil Paris 1er Les Halles Autoroute A1 Vitry-sur-Seine 3 Concentrations en NO2 (µg/m ) 160 A 140 120 100 80 60 40 20 0 1h 3h 5h 7h 9h 11h 13h 15h 17h 19h 21h 23h 19h 21h 23h Heure TU N305 Labo Vitry Boulevard périphérique Porte d'Auteuil Paris 1er Les Halles Autoroute A1 Vitry-sur-Seine 3 Concentrations en PM10 (µg/m ) 70 B 60 50 40 30 20 10 0 1h 3h 5h 7h 9h 11h 13h 15h 17h He ure TU N305 Labo Vitry Vitry-sur-Seine Boulevard périphérique Porte d'Auteuil Paris 1er Les Halles 3 Concentrations en PM2.5 (µg/m ) 35 C 30 25 20 15 10 5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heure TU Figure 25 : Profils journaliers moyens des concent rations de dioxyde d’azot e (A), part icules PM10 (B) et part icules fines PM2.5 (C) relevés lors de la campagne de mesure du 23 février au 1er avril 2008 sur le véhicule laborat oire de la RN305 à Vitry et sur cert aines stations permanentes du réseau Airparif. 38 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Les mêmes tendances sont observées sur les sites de la RN6 (Figure 26). N6 Labo Villeneuve St G. Autoroute A1 Montgeron Labo VSG Allée Jusselin Boulevard périphérique Porte d'Auteuil Paris 1er Les Halles 3 Concentrations en NO2 (µg/m) 160 A 140 120 100 80 60 40 20 0 1h 3h 5h 7h 9h 11h 13h 15h 17h 19h 21h 23h Heure TU N6 Labo Villeneuve St Georges Autoroute A1 Vitry-sur-Seine Labo VSG Allée Jusselin Boulevard périphérique Porte d'Auteuil Paris 1er Les Halles 3 Concentrations en PM10 (µg/m ) 70 B 60 50 40 30 20 10 0 1h 3h 5h 7h 9h 11h 13h 15h 17h 19h 21h 23h Heure TU Figure 26 : Profils journaliers moyens des concent rations de dioxyde d’azot e (A) et les part icules PM10 (B) relevés lors de la campagne de mesure du 23 février au 1er avril 2008 sur les véhicules laborat oires de Villeneuve-St-Georges et sur cert aines st ations permanentes du réseau Airparif. Le site « influencé » de l’Allée Jusselin mesure des concentrations légèrement supérieures à Montgeron, et proches du niveau de fond parisien. Ce léger impact peut vraisemblablement être attribué à la Nationale 6 dans le cas du dioxyde d’azote, aucune autre source majeure de NO2 n’étant présente dans le secteur. En revanche, compte-tenu de la distance du véhicule par rapport à la route (environ 70 mètres), et de la rapide décroissance des niveaux de particules lorsque l’on s’éloigne des axes routiers, il est probable que la voie ferrée impacte également légèrement les niveaux de PM10 mesurés dans ce secteur. La voie ferrée étant placée dans la même direction que la route par rapport au site, il n’est pas possible de déterminer leur influence respectiv e à partir d’une seule mesure de PM10. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 39 III.2.4. IMPACT DES EMISSIONS DE POLLUANTS SUR LA QUALITE DE L’ AIR III.4.1. Des impacts sur les concentrations plus élevés sous le vent des axes L’ « impact » de pollution sur un site correspond à la part directement imputable aux émissions de polluants atmosphériques d’une source de pollution localement identifiée (axes routiers notamment) par rapport au fond ambiant environnant. Cela est déterminé par la concentration relevée sur le site étudié comparée à celle enregistrée simultanément sur les stations permanentes d’Airparif prises en référence et pour lesquelles les sources d’émissions en question ne jouent aucun rôle direct. Comme cela est illustré par la Figure 27, l’impact représente le surcroît (partie orange) de pollution atmosphérique observé sur un site influencé par une ou plusieurs sources d’émissions. 60 Concentrations en µg/m3 50 impact 40 30 Niveau de fond 20 10 0 Site de fond Site influencé Typologie du site de mesure Figure 27 : Exemple d’une concentration de pollut ion at mosphérique impact ée sur un site influencé par une ou plusieurs sources d’émissions par rapport au niveau de fond Dans le cadre de cette étude, on observe une décroissance des niveaux de fond entre le nord et le sud du domaine d’étude. C’est donc le niveau de fond le plus proche du site d’étude qui sera pris comme référence afin d’identifier, sur les véhicules laboratoires, l’impact potentiel des différentes sources d’émissions sur la qualité de l’air suiv ant les secteurs de vent. On voit ainsi sur la Figure 28 que l’impact moyen de la RN6 sur les concentrations de NO2 mesurées par le véhicule laboratoire est légèrement plus élevé que l’impact de la RN305. En effet, les deux sites présentent une concentration moyenne équivalente, alors que le niveau de fond est plus faible au sud de Villeneuve-Saint-Georges qu’à Vitry-sur-Seine. En moyenne, on peut estimer que ces axes engendrent un surplus de dioxyde d’azote par rapport au niveau de fond local de +70% pour la RN305, et 94% pour la RN6. Pour les particules PM10, l’impact des deux axes est sensiblement équivalent, de l’ordre de 50 %. 40 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Fond Impact routier 60 µg/m3 50 40 30 20 10 0 N305 Labo Vitry N6 Labo Villeneuve St G. Figure 28 : Est imat ion de l’impact moyen engendré sur les concent rations en NO2 par les axes routiers sur les deux véhicules laborat oires L’emprise géographique de l’impact des axes routiers peut être évalué à l’aide de tubes à diffusion implantés selon une ligne perpendiculaire à l’axe, afin d’étudier la variation des niveaux lorsque l’on s’éloigne de cet axe. Trois axes routiers majeurs du secteur ont été étudiés. a) Impact de l’autoroute A6 à l’Haÿ-les-Roses sur les concentrations de NO2 L’un de ces secteurs a été implanté dans un stade situé aux abords de l’autoroute A6, au niveau de la commune de l’Haÿ-les-Roses (Figure 29), où circulent en moyenne 140 000 véhicules par jour (Source : DDE 94, 2005). Le premier tube est situé à une dizaine de mètre de la première voie de circulation. Les 3 sites suivants ont été implantés en s’éloignant, à une distance respective de 30, 70 et 110 mètres. Un dernier tube a été implanté au centre de la commune de l’Haÿ-les-Roses de façon à évaluer le niveau de fond du secteur. Figure 29 : Localisat ion des sites de mesure dest inés à ét udier la décroissance des niveaux en s’éloignant de l’aut orout e A6 à l’Haÿ-les-Roses. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 41 Compte-tenu de l’orientation de l’axe, les sites de mesure sont placés sous l’influence de l’autoroute A6 par vents de secteurs Nord à Sud. La Figure 30 illustre les concentrations lors des séries 3 et 2. 3 - 5 m/s > 5 m/s 0 - 3 m/s 3 - 5 m/s 0 - 3 m/s 14% 14% 12% 12% 10% 10% 8% 8% 6% 6% 4% 4% 2% 0% 2% 0% Série 2 - 3 au 10/03/08 Série 3 - 10 au 17/03/08 50 40 40 30 20 3 [NO2] µg/m3 50 30 20 10 10 0 0 120 100 80 60 40 20 0 Distance à l'A6 (m) 120 100 80 60 40 20 0 Distance à l'A6 (m) Figure 30 : évolut ion des concentrations de NO2 en s’éloignant de l’aut orout e A6 en fonction des secteurs de vent, par rapport au niveau de fond du sect eur (ligne rouge) La série 3 est marquée par des vents exclusiv ement de secteur sud-ouest, n’ayant jamais placé les sites sous l’influence de l’autoroute A6, accompagnés par des conditions très dispersives. Les sites présentent des résultats en NO2 à peine plus élevés que le niveau de fond. En revanche, pendant la deuxième série de mesure, les sites se sont trouvés en partie sous le vent de l’axe, et enregistrent des niv eaux sensiblement plus élevés. Les concentrations sont similaires entre les sites placés à 10 et 30 mètres, puis décroissent rapidement. Dès 70 mètres, l’impact est très faible, de l’ordre de 10 %. b) Impact de la route nationale N305 à Vitry-sur-Seine sur les concentrations de NO2 La Figure 31 illustre la localisation des quatre tubes implantés dans une rue piétonne perpendiculaire à la RN305, à une distance de 2.5, 16, 40 et 60 mètres par rapport à cet axe qui compte 22750 véhicules par jour (Source : DDE 94, 2005 ). Précisons qu’à ce niveau, la nationale est séparée en deux par une voie de bus. 42 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 [NO2] µg/m > 5 m/s Figure 31 : Localisat ion des sites de mesure dest inés à ét udier la décroissance des niveaux en s’éloignant de la Route Nat ionale 305 à Vit ry-sur-Seine. Compte-tenu de la configuration du site, les sites de mesure n’ont quasiment jamais été placés sous le vent de la nationale. On observe donc assez peu de variation d’une série de mesure à l’autre, hormis celles induites par les conditions dispersives. Néanmoins, le premier tube étant placé sur le trottoir à moins de 3 mètres de l’axe, l’impact de l’axe est aisément perceptible, et les niveaux mesurés en NO2 sont sensiblement supérieurs au fond (d’environ 40 %) quel que soit le secteur de vent, comme le montrent les concentrations moyennes représentées sur la Figure 32. Il apparaît nettement que la zone d’influence est beaucoup plus faible que dans le cas de l’autoroute A6 puisqu’à 16 mètres, l’impact de l’axe est très faible, voire nul. Moyenne de la campagne 50 30 20 [NO2] µg/m3 40 10 0 80 60 40 20 0 Distance à la RN305 (m) Figure 32 : évolut ion des concentrations moyennes de NO2 en s’éloignant de la RN305 en fonction des secteurs de vent, par rapport au niveau de fond du sect eur (ligne rouge) Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 43 c) Impact de la route nationale N6 à Villeneuve-Saint-Georges L’étude de la décroissance des niv eaux en s’éloignant de la RN6 a été réalisée au moyen de deux camions laboratoires et 3 sites tubes à diffusion, comme l’illustre la Figure 33. Les 5 sites de mesure sont placés respectiv ement à une distance de 1.5, 30, 65, 138 et 260 mètres de la Nationale 6. Figure 33 : Localisat ion des sites de mesure dest inés à ét udier la décroissance des niveaux en s’éloignant de la Route Nat ionale 6 à Villeneuve-Saint -Georges. La Figure 34 illustre l’évolution des niv eaux de NO2 de la série 3, au cours de laquelle les sites ont été sous l’influence directe de la RN6 beaucoup plus souvent que lors de la série 4. > 5 m/s 3 - 5 m/s 14% 12% 10% Série 3 - 10 au 17/03/08 8% 6% 4% > 5 m/s Série 4 - 17 au 25/03/08 60 50 50 30 10 10 0 100 200 Distance à la RN6 (m) 4% 2% 30 20 0 8% 6% 40 20 RN6 10% 0% 60 40 3 - 5 m/s 14% 12% 70 2% 0% [NO2] µg/m3 [NO2] µg/m3 70 0 - 3 m/s RN6 0 0 100 200 Distance à la RN6 (m) Figure 34 : évolut ion des concentrations de NO2 en s’éloignant de la RN6 en fonction des secteurs de vent, par rapport au niveau de fond du secteur (ligne rouge) 44 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 0 - 3 m/s On voit sur la Figure 34 que le véhicule laboratoire, situé à 1.5 mètres des voies de circulation, mesure des concentrations de NO2 plus de deux fois supérieures au fond quelque soit le secteur de vent. En revanche, Le site « influencé » de l’Allée Jusselin, situé à 70 mètres de la route, montre un faible impact de la RN6. Les niv eaux y sont en effet très proches du niv eau de fond local. La Figure 35 représente l’estimation de l’impact moyen de la RN6 sur les niv eaux mesurés sur ce laboratoire lorsqu’il se trouve ou non sous l’influence de l’axe, par rapport au niv eau de fond du secteur. On voit que l’impact est beaucoup plus important pour les polluants primaires du type monoxyde d’azote. Pour le NO2 et les particules, la baisse des niv eaux pour atteindre le niveau de fond est bien plus rapide. Il apparaît néanmoins une fois encore que l’impact sur les particules est probablement légèrement surestimé du fait de la présence de la voie ferrée, qui se trouve exactement dans le même axe que la route. En effet, on observe généralement que la décroissance des niveaux en fonction de la distance est plus importante pour les particules que pour le NO2, alors que l’impact est identique dans notre cas. 120% Au vent de la RN6 113% Sous le vent de la RN6 Impact (en %) 100% 88% 80% 60% 40% 19% 20% 25% 25% 16% 0% NO NO2 PM10 Figure 35 : Impact par rapport au niveau de fond local sur les niveaux de NO, NO2 et PM10 en fonction des secteurs de vent plaçant le laborat oire temporaire de l’Allée Jusselin sous l’influence (en rouge) ou non (en bleu) des émissions du t rafic routier de la RN6 III.4.2. Impact au pas de temps horaire selon les secteurs de vent Grâce aux mesures horaires réalisées sur les véhicules laboratoires, l’étude de l’influence des régimes de vent à l’échelle horaire permet de mettre en évidence le rôle essentiel de ce paramètre météorologique sur la qualité de l’air et sur la façon dont une source peut ou non impacter un site de mesure. La Figure 36 illustre un exemple de l’influence des secteurs de vent sur les niv eaux mesurés sur les véhicules laboratoires implantés à Villeneuve-Saint-Georges. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 45 N6 Labo Villeneuve St Georges Montgeron 140 Labo VSG Allée Jusselin Changements de vent 120 µg/m 3 100 80 60 40 20 0 Vent d’O Vent de SO Vent d’E 22/02/08 12:00 23/02/08 00:00 23/02/08 12:00 24/02/08 00:00 24/02/08 12:00 Figure 36 : Exemple de l’influence des secteurs de vent sur les niveaux de NO2 mesurés sur les véhicules laborat oires implantés à Villeneuve-Saint-Georges. Le site implanté en bordure immédiate de la Nationale 6 (en rouge) enregistre des niveaux sensiblement plus élevés que le niveau de fond de la station de Montgeron (en bleu ciel) quel que soit le secteur de vent. Il est en effet situé à moins de 2 mètres des voies de circulation. En revanche, le laboratoire temporaire implanté à 70 mètres de la nationale relève des niv eaux sensiblement différents selon qu’il se trouve ou non sous l’influence de l’axe. Par vent d’Ouest, le site se trouve sous l’influence directe de l’axe routier, les niveaux sont en effet largement plus élevés que le niv eau de fond (surcroît de 40 à 100%). Lorsque le vent passe en secteur sudouest, cet écart par rapport au fond diminue (de l’ordre de 20 à 50%), puis disparaît complètement lorsque le vent tourne au sud-est, le site n’étant plus du tout sous le vent de l’axe. Les niveaux relevés à 70 mètres de la nationale sont alors très similaires à ceux de Montgeron. 46 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 IV. L’IMPACT DU TRAFIC ROUTIER EN TOUT POINT DU DOMAINE Les résultats de mesure décrits au chapitre précédent donnent des informations précises, mais ponctuelles dans le temps et dans l’espace. En particulier, les sites de mesure placés en situation de proximité immédiate du trafic routier ont une représentativité géographique très limitée, du fait de la grande variabilité du trafic routier et des niv eaux de pollution près des axes. En revanche, les outils de modélisation numérique permettent d’estimer les niveaux de pollution en tout point d’un domaine, et à des échelles de temps plus longues, notamment sur l’année. L’estimation de l’impact spécifique des axes routiers, c’est-à-dire les concentrations de polluants directement attribuables au trafic routier a été réalisée à l’aide du modèle de dispersion ADMS-Urban. IV.1. LE MODELE ADMS-URBAN / UN MODELE DETERMINISTE Les outils de modélisation évaluent d’abord les émissions générées par le trafic routier, puis calculent les concentrations des différents polluants au droit des axes et dans leur voisinage. La modélisation de la dispersion des émissions, aboutissant au calcul des concentrations, est réalisée à l’aide du modèle déterministe de dispersion gaussien ADMS Urban. Le modèle ADMS (Atmospheric Dispersion Modeling System), développé par le Cambridge Environmental Research Consultant (CERC), et distribué en France par la société Numtech, se base sur une approche reposant sur les dernières connaissances en physique atmosphérique pour caractériser la couche limite. Il intègre notamment un modèle de chimie simple permettant de prendre en compte la formation de polluants secondaires tels que le dioxyde d’azote et l’ozone. Ce modèle est particulièrement adapté à des domaines de quelques centaines de mètres à quelques kilomètres, et permet d’estimer la pollution atmosphérique sur une période allant de l’heure à l’année. Ce modèle a été validé par de nombreuses comparaisons avec des mesures et est largement utilisé au niveau français et européen pour modéliser la qualité de l’air sur de grandes villes (comme des quartiers de Londres et de Strasbourg). IV.2. LES DONNEES D’ENTREE UTILISEES Différents paramètres ont été fournis en entrée du modèle afin de prendre en compte le maximum d’informations concernant les caractéristiques urbaines du domaine d’étude, les phénomènes météorologiques et les émissions de polluants issues du trafic routier. Certains paramètres sont statiques, comme les caractéristiques des sources routières (largeur et hauteur des bâtiments), d’autres évoluent au pas de temps horaire, comme les émissions Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 47 routières, les données météorologiques ou l’import des polluants « entrant » dans le domaine d’étude. IV.2.1. LES EMISSIONS Outre les sources routières, le modèle ADMS-Urban permet de prendre en compte des sources ponctuelles, notamment industrielles. Il permet ainsi d’estimer les concentrations et leur dispersion depuis la source, jusqu’au niv eau de fond. Néanmoins, dans la présente étude, le modèle a été utilisé pour estimer uniquement l’impact des axes routiers ainsi que leur distance d’influence sur l’ensemble du domaine et la décroissance des niv eaux en s’éloignant de l’axe. Ce choix est lié à la taille et la localisation géographique du domaine d’étude. Tout d’abord, la taille de la zone d’étude est relativ ement restreinte (environ 15 km sur 15 km) par rapport à l’échelle de la région, ce qui impose une résolution de travail assez fine, et une grande précision dans la description des sources d’émissions. De plus, le domaine est situé en bordure immédiate de Paris, dans une zone où l’on observe une évolution rapide de la répartition spatiale des émissions de polluants, qui entraîne une décroissance des niveaux de fond en s’éloignant du cœur dense de Paris. Le domaine d’étude est suffisamment étendu pour que ce gradient apparaisse nettement sur les mesures réalisées. Pour pouvoir reproduire fidèlement ce gradient de concentration avec le modèle numérique, il est nécessaire de disposer d’une description fine et détaillée des émissions, dont nous ne disposons pas à l’heure actuelle. Enfin, le domaine d’étude est situé dans une zone contenant de nombreuses sources, ce qui alourdirait considérablement les temps de calcul, déjà très importants6. De ce fait, les émissions ponctuelles (usines…) et surfaciques (chauffage urbain…) n’ont pas été utilisées comme données d’entrée du modèle. Seules les émissions routières ont été considérées en donnée d’entrée du modèle. L’estimation du niveau de fond, prenant en compte de façon indirecte la répartition de l’ensemble des émissions, a été réalisée par des méthodes d’interpolation géostatistiques (voir V.1.1). Les données d’émissions liées au trafic routier sont issues de la chaîne de calcul développée par Airparif en collaboration avec la Dreif 7 et la mairie de Paris, dans le cadre du projet européen Heaven8 . Ces émissions sont calculées à partir des évaluations de trafic réalisées sur l’ensemble du réseau principal francilien sur la base des données de comptage de la mairie de Paris et de la Dirif 9. Ce réseau est calibré, heure par heure, selon les observations en temps quasi réel d’environ 500 points de comptage du trafic en Île-de-France permettant ainsi d’obtenir une image précise du trafic horaire sur les 10 650 km du réseau routier modélisé. Les axes du La simulation de la moyenne annuelle sur l’ensemble du domaine sur les sources routières uniquement prend une dizaine de jours 7 Direction Régionale de l’Equipement de l’Ile-de-France. 8 http://www.AIRPARIF.asso.fr/page.php?rubrique=modelisation&article=heaven. 9 Direction Inter-régionale des Routes Ile-de-France 6 48 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 domaine d’étude demandés spécifiquement par la DDASS (A86, A4, N305, N186, N19, N6, N7, A6, N406 et D1) sont intégrés dans ce modèle de calcul. Les données de trafic routier sont ensuite combinées avec des facteurs d’émission européens COPERT IV. Ce calcul d’émission prend en compte la vitesse, la part des véhicules circulant avec un moteur froid, la répartition en grandes catégories de véhicules sur les portions d’axes en fonction de l’heure, la composition technologique du parc roulant et la température ambiante. La méthodologie européenne Copert repose sur une banque de données européenne réunissant les résultats de mesures réalisées sur cycles réels, segmentée en classes technologiques. A partir du modèle de trafic et des caractéristiques du parc roulant francilien, l’application de facteurs d’émissions adaptés permet d’estimer les émissions horaires du trafic routier en Ile-de-France pour chaque axe composant le réseau modélisé. Différentes catégories de véhicules sont prises en compte : véhicules particuliers, véhicules utilitaires légers, poids lourds, transport en commun et véhicules deux roues motorisés. Pour chacune de ces catégories, la décomposition en classes technologiques (ensemble homogène de véhicules au regard de leurs émissions, c’est-à-dire soumis aux mêmes émissions limites réglementaires normalisées en vigueur à leur date de mise en circulation) est réalisée conformément aux estimations nationales produites par le Citepa10 pour l’année considérée. Pour les véhicules deux roues motorisés, les données issues de statistiques nationales de l’Inrets sont adaptées par Airparif à l’Ile-de-France. La répartition du kilométrage parcouru entre les grandes catégories de véhicules en fonction de l’heure de la journée, du type de jour (jour ouvrable, samedi ou dimanche) a été déduite, pour le parc circulant sur voirie urbaine, des enquêtes de composition du parc roulant menées à Paris et pour le parc circulant sur autoroute, des estimations effectuées sur les postes Siredo transmises par la Dreif. Cas particulier des tunnels Le domaine d’étude se caractérise par la présence d’un assez long tunnel, situé sur l’A86 au niveau de Thiais. Ce tunnel, divisé en trois tronçons, ne comporte pas de cheminées de ventilation. Le modèle de dispersion ADMS-Urban n’a pas de module dédié à l’étude précise des concentrations en sortie de tunnel. Cette configuration spécifique et complexe de la voirie n’est donc pas prise en compte directement par ce modèle. Plus généralement, peu d’éléments existent aujourd’hui sur la modélisation des concentrations en sortie de tunnels, et leur simulation constitue un sujet d’étude à part entière. Néanmoins, une modélisation de cet axe routier sans prendre en compte de la présence de ce tunnel n’est pas réaliste. Plusieurs tests ont été effectués pour faire apparaître ces éléments de la façon la plus cohérente possible par rapport aux éléments de connaissance dont nous disposons à l’heure actuelle, comme les résultats des mesures réalisées dans le flux de circulation le long des tunnels [19]. Il 10 Centre Interprofessionnel Technique d’Etudes de la Pollution Atmosphérique Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 49 est en effet admis qu’en l’absence de cheminée d’extraction, les émissions des véhicules s’accumulent le long du tunnel, entraînant des concentrations plus importantes en sortie de tunnel. Il a été choisi de modéliser ces sorties de tunnels en les considérant comme des sources linéaires supplémentaires situées de part et d’autre (en entrée et en sortie) du tunnel, auxquelles on affecte les émissions de l’axe couvert par le tunnel. Il est à noter que ces résultats comportent de très grandes incertitudes, et ne fournissent que des ordres de grandeur. En l’absence de points de mesure situés en sortie de tunnel pour valider les résultats, aucune valeur absolue de concentration ne peut être estimée. IV.2.2. LE NIVEAU DE FOND Pour la présente étude, le modèle ADMS-Urban a été utilisé pour estimer uniquement l’impact des axes routiers, la valeur de fond étant modélisée par interpolation géostatistique. Néanmoins, le modèle ADMS-Urban intègre un modèle de chimie atmosphérique permettant de prendre en compte des processus chimiques tels que les interactions entre les oxydes d’azote et l’ozone ou encore la transformation du dioxyde de soufre en particules (sulfates). Pour pouvoir utiliser ce module, il est nécessaire d’alimenter le modèle avec une donnée de concentration de fond pour les polluants suivants : NOx, NO, NO2, Particules PM10, dioxyde de soufre et ozone correspondant à l’import sur le domaine. Les données horaires de la station automatique de Vitry-sur-Seine ont été utilisées. Pour raisonner en termes d’impact, cette valeur d’import a ensuite été retranchée du résultat final. IV.2.3. LA METEOROLOGIE Les données météorologiques permettent de caractériser l’état de stabilité de l’atmosphère afin d’évaluer la dispersion atmosphérique des polluants. Dans cette étude, les paramètres utilisés sont la température, la vitesse et direction du vent et la nébulosité fournies par la station Météo-France implantée à Montsouris dans le 14ème arrondissement de Paris. Le choix de la station météorologique est très important car elle doit permettre de reproduire au mieux les conditions météorologiques observées sur le domaine au cours de la période étudiée. Aucune station Météo-France n’est située à l’intérieur de la zone d’étude. La station de Montsouris a été jugée plus représentativ e de l’urbanisme de la zone d’étude que la station d’Orly. Cette dernière est en effet située sur l’aéroport, en zone très dégagée, ce qui entraîne souvent des vitesses de vent plus fortes. Or, il s’agit d’un paramètre très sensible pour l’estimation des concentrations, une surestimation de la vitesse de vent pouvant en particulier entraîner une sous-estimation des concentrations modélisées en raison d’une plus grande dispersion. Il est donc préférable de se placer dans la situation la plus défavorable. 50 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 La Figure 37 ci-dessous présente les « boîtes à moustaches » permettant de comparer les vitesses de vent mesurées à Montsouris et à Orly. Il apparaît nettement que la moyenne (croix rouge) et la médiane (trait noir) des vitesses de vent sont plus élevées sur la station d’Orly. On voit de plus que les valeurs sont beaucoup plus dispersées sur la station d’Orly (boîte plus large), et que les valeurs maximales sont sensiblement plus importantes (« moustache » supérieure). Figure 37 : « Boit es à moust ache des vitesses de vent mesurées aux st ations Météo France de ParisMontsouris et Orly . Le relief n’a pas été pris en compte, faute de données d’entrée assez fiable pour être utilisés à la résolution de travail choisie (25 mètres). IV.3. MODELISER SUR DES MILLIERS DES POINTS POUR INTERPOLER SUR TOUT LE DOMAINE Le modèle ADMS-Urban fournit des résultats de concentration sous forme de points, appelés récepteurs, équivalents à des points de mesure virtuels. Ces récepteurs peuvent être définis par le modèle ou déterminés par l’utilisateur. L’objectif final est de représenter ces résultats sous forme de cartographie continue en tout point du domaine d’étude. Pour ce faire, il est nécessaire de diviser le domaine sous la forme d’une grille, dont la résolution est déterminée en fonction de la taille du domaine, de la densité du réseau routier et des temps de calcul. Pour cette étude, une résolution fine de 25 mètres a été choisie afin de bien représenter la variation Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 51 des niveaux au droit et au voisinage des axes routiers, ce qui représente 330 000 mailles. Néanmoins, compte-tenu du nombre de sources routières, il n’est pas envisageable de modéliser 330 000 récepteurs avec un modèle déterministe comme ADMS-Urban. Pour la méthodologie utilisée dans le cadre de cette étude, les récepteurs sont choisis à l’aide d’outils développés par Airparif, dans l’objectif de définir des points majeurs servant de données de base pour une interpolation géostatistique simple ultérieure (krigeage linéaire). Les récepteurs permettent de renseigner les concentrations au centre de chaque axe et aux extrémités de ces derniers pour décrire l’influence des croisements. Des récepteurs sont aussi implantés de manière progressive de part et d’autre des centres et des extrémités des axes pour documenter la décroissance des niveaux aux voisinages de ces derniers. Ainsi, les concentrations sont modélisées sur environ 30 000 récepteurs avec ADMS-Urban. Les résultats sont ensuite interpolés, suivant les distances aux axes, sous le logiciel de géostatistique ISATIS sur les 330 000 mailles d’une résolution de 25 mètres du domaine d’étude. Les résultats de la simulation ont été validés par comparaison avec les résultats de la campagne de mesure (Annexe 5). IV.4. EVOLUTION DE L’IMPACT DES AXES ROUTIERS AU COURS DE LA JOURNEE Au cours de la journée, les émissions liées au trafic routier sont très différentes d’une heure à l’autre à mesure que la densité du trafic évolue, avec notamment des pointes de trafic lors des déplacements pendulaires « domicile-travail » du matin et du soir. Dans le même temps, les conditions météorologiques évoluent, permettant une dispersion plus ou moins bonne des polluants. Il en résulte une évolution des concentrations au cours de la journée selon un mode bi-modal, comme illustré sur les Figure 25 et Figure 26. Le modèle ADMS-Urban permettant de modéliser la dispersion des concentrations heure par heure, il est possible de visualiser cette évolution. La validation des simulations heure par heure est présentée en annexe 5 (validation hebdomadaire pour le benzène). Afin d’illustrer l’évolution de l’impact des axes routiers suivant les heures de la journée, les concentrations modélisées pour le calcul de la moyenne annuelle (voir paragraphe V) ont été moyennées pour chaque heure de la journée. On obtient ainsi pour chaque heure une cartographie de l’impact moyen lié spécifiquement au trafic routier sur l’ensemble du domaine d’étude. Le profil moyen horaire ainsi obtenu permet la visualisation de la dynamique et de l’évolution horaire de l’impact lié au trafic. Il est à noter que ces cartographies illustrent les concentrations liées directement au trafic routier, sans prise en compte du niv eau de fond. De plus, les moyennes ont été réalisées en heure TU (Heure légale –1 en hiver, heure légale –2 en été), ce qui induit un léger décalage par rapport aux horaires réels des pics de trafic routier, et donc une légère dilution des maximum observés. 52 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 IV.4.1. DIOXYDE D’AZOTE Les Figure 38 et Figure 39 présentent ainsi les cartographies de l’impact moyen horaire des axes routiers sur les concentrations de NO2 sur l’ensemble du secteur d’étude. Ainsi qu’il a été précisé précédemment, ces cartographies illustrent les concentrations engendrées spécifiquement par le trafic routier, sans prise en compte du niv eau de fond. 5H 2H Impact (µg/m3) 7H 9H Figure 38 : Evolut ion de l’impact moyen horaire du t rafic routier sur les concentrations de dioxyde d’azote de 2 heures à 9 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 53 15H 19H 17H Impact (µg/m3) Figure 39 : Evolut ion de l’impact moyen horaire du t rafic routier sur les concentrations de dioxyde d’azote de 15 heures à 19 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 Le profil bi-modal de l’impact du trafic routier sur les concentrations de dioxyde d’azote est clairement mis en évidence sur ces figures. En fin de nuit (2 heures TU), lorsque les émissions sont très faibles, l’impact du trafic routier est moins important, limité aux axes majeurs (autoroutes A4, A86 et A6 et principales nationales) les plus fréquentés, et très localisé sur l’axe de circulation. On observe un premier pic de concentration vers 5 heures TU, avec un impact qui s’étend à l’ensemble du réseau routier secondaire. Sur les axes majeurs, l’impact augmente en terme de concentration, ainsi que la distance d’influence par rapport à la route. Pour cette heure fortement marquée par le trafic routier, l’impact peut être perceptible jusqu’à 350 mètres de l’axe. Les concentrations liées à la circulation routière diminuent en cours de journée et remontent de nouveau lors du pic de circulation du soir (17 H TU). On peut noter que ce pic du soir est plus étalé dans le temps que celui du matin, du fait des horaires de retour plus variés des franciliens le soir. 54 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 IV.4.2. BENZENE Bien que globalement corrélé au cycle du trafic routier décrit précédemment, le benzène présente un comportement un peu différent du dioxyde d’azote. En effet, à l’inverse des émissions de NO2 qui augmentent avec la vitesse, les émissions de benzène sont favorisées par les faibles vitesses et donc les situations congestionnées. On peut tout d’abord noter qu’en fin de nuit, lorsque le trafic routier est très faible, l’impact des axes routiers est quasiment nul. En effet, à cette heure-là, la fluidité du trafic limite les émissions de benzène. Impact (µg/m 3) Figure 40 : Evolut ion de l’impact moyen horaire du t rafic routier sur les concentrations de benzène à 2 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 En terme de concentration, les impacts les plus forts sont observés à proximité immédiate des axes majeurs, en raison du nombre très élevé de véhicules. Néanmoins, certains axes secondaires montrent un impact élevé en benzène et non en NO2, comme l’illustre la Figure 41. C’est notamment le cas des carrefours ou des axes très congestionnés aux heures de pointe. En revanche, la zone géographique impactée est nettement plus limitée aux abords des axes que pour le dioxyde d’azote. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 55 Impact (µg/m3) BENZENE Impact (µg/m3) NO2 Figure 41 : Evolut ion de l’impact moyen horaire du t rafic routier sur les concentrations de benzène et de dioxyde d’azote à 5 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 Ces zones congestionnées restent nettement visibles à 9 heures, alors que le trafic a commencé à diminuer sensiblement sur la majorité du domaine. On remarque particulièrement la liaison des autoroutes A 86 / A 4, dont le tronc commun constitue une zone de très forte congestion. 9H Impact (µg/m3) Figure 42 : Evolut ion de l’impact moyen horaire du t rafic routier sur les concentrations de benzène à 9 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 56 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 IV.4.3. PARTICULES PM10 L’impact des axes routiers sur les concentrations en particules PM10 suit une même tendance bi-modale, comme l’illustre la Figure 43. L’impact est cependant perceptible essentiellement au voisinage des principaux axes routiers (autoroutes et nationales) et concerne assez peu le réseau secondaire. 2H 5H Impact (µg/m 3) 7H Figure 43 : Evolut ion de l’impact moyen horaire du t rafic routier sur les concentrations de part icules PM10 de 2 à 7 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 La distance d’influence par rapport aux axes est également plus faible. Elle est très variable au cours de la journée. A titre d’exemple, la Figure 44 illustre l’impact moyen sur les concentrations de PM10 de l’autoroute A86 en fonction de la distance, à 2 heures et 5 heures. Un impact significatif (supérieur à 1 µg/m3) est constaté jusqu’à 250 mètres lors des heures de fort trafic, comme à 5 heures TU. Pour les heures à faible trafic, comme 2 heures TU, il se limite à une cinquantaine de mètres de l’autoroute A86. 16 2 heures 5 heures Impact en µg/m 3 14 12 10 8 6 4 2 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Distance à l'axe (mètres) Figure 44 : Impact moyen de l’aut orout e A86 sur les concent rations de particules PM10 en fonction de la dist ance à 2 heures et 5 heures Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 57 V. ESTIMATION DES NIVEAUX MOYENS ANNUELS ET SITUATION PAR RAPPORT AUX NORMES DE QUALITE DE L’AIR EN VIGUEUR Les réglementations française et européenne définissent, en matière de pollution atmosphérique, essentiellement des normes relativ es à des niv eaux moyens annuels (voir annexe 2). Afin de pouvoir situer les niveaux mesurés pendant la ou les campagne(s) de mesure, d’une durée de quelques semaines, par rapport à ces normes annuelles, il est nécessaire d’estimer quel serait le niveau moyen du secteur sur une période de 1 an. Les valeurs réglementaires définies sur des pas de temps horaires ou journaliers ne sont pas étudiées ici, car elles nécessitent de disposer de résultats sur l’ensemble des jours de l’année. Il est à noter que les valeurs réglementaires sont définies par année civile. Compte-tenu des dates de la campagne de mesure, une période de référence du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 a été considérée, de façon à englober les périodes de mesure et de fournir des résultats dans un délai raisonnable, sans attendre la fin de l’année 2008 pour calculer et interpréter les données. Pour les valeurs réglementaires qui comportent des marges de dépassement évoluant chaque année, les valeurs ont été comparées aux seuils les plus contraignants, applicables à l’année 2008. V.1. DES DEPASSEMENTS DES VALEURS REGLEMENTAIRES POUR LE DIOXYDE D’AZOTE, LES PM10 ET LE BENZENE V.1.1. METHODOLOGIE Pour le dioxyde d’azote, le benzène et les particules PM10, l’estimation des niveaux moyens annuels a été réalisée par modélisation, selon une méthodologie basée sur une hypothèse d’additivité des niv eaux de fond et de ceux mesurés sur les axes en proximité du trafic ou sous l’influence directe de ce dernier. La modélisation a été réalisée en deux temps : l’estimation des niveaux de fond d’une part, et l’estimation de l’impact direct des axes routiers au droit et en s’éloignant de ces axes d’autre part. La superposition des deux permet d’estimer le motif complet de la pollution, à savoir les niveaux de fond, augmentés des teneurs au voisinage des axes routiers. Les cartographies ont été réalisées à une résolution de 25 mètres. Dans un premier temps, l’estimation du niveau de fond est réalisée par interpolation géostatistique, sur la base des mesures annuelles réalisées sur le réseau Airparif et de l’inventaire des émissions. La cartographie obtenue permet de décrire le niveau de pollution ambiant en 58 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 dehors de l’influence des sources d’émission telles que les axes routiers et les installations industrielles du secteur. Ces niveaux résultant de l’influence diffuse de ces différentes sources, l’inventaire des émissions est pris comme co-facteur pour la réalisation de cette estimation. Cette méthode permet notamment de reproduire fidèlement le gradient de concentration observé au sein du domaine d’étude. La modélisation de l’impact routier est ensuite réalisé à l’aide du modèle ADMS-Urban, selon un réseau de récepteurs placés au droit des axes, et à différents distances, comme décrit au paragraphe IV.3. Une fois les résultats de modélisation validés au niv eau horaire et hebdomadaire, l’estimation des niveaux annuels est réalisée. Le réseau routier de la zone d’étude est très dense, et représente un grand nombre de points récepteurs et de sources à modéliser. Compte-tenu du temps de calcul nécessaire pour modéliser l’ensemble de ces sources routières, il n’est pas possible de modéliser les 365 jours de l’année. L’estimation des niveaux annuels est donc réalisée à partir de 61 jours-type. Ces 61 jours sont répartis sur l’ensemble de l’année à raison d’une journée tous les 6 jours, de façon à simuler tous les types de jours de la semaine et permettre ainsi de reconstituer une moyenne annuelle représentative de l’année complète (voir annexe 6). Les différentes conditions météorologiques du cycle saisonnier ainsi que les différentes cycles d’émissions (jours ouvrés, week-end, vacances scolaires…) sont ainsi prises en compte. Différentes simulations sont donc réalisées sur les différents réseaux de points récepteurs, comme décrit au paragraphe IV.3. L’estimation de l’impact des axes en tout point du domaine est ensuite réalisée par interpolation. En additionnant l’impact des axes routiers estimé en tout point du domaine à la carte de fond, on obtient une estimation des niveaux moyens annuels sur le domaine d’étude, pour la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008. Il est important de noter que le résultat ne permet pas d’estimer l’influence directe des émissions industrielles. En effet, seule leur influence indirecte sur le niveau de fond est considérée. Le résultat ne permet donc pas d’évaluer la contribution de ces industries au niveau global ni de préciser des zones d’impact. Cette évaluation nécessiterait une étude fine des sources industrielles intégrant leurs émissions précises et leurs évolutions journalières, à l’image de ce qui est fait dans cette étude pour les sources routières. La détermination des incertitudes associées est basée sur la comparaison des niveaux annuels modélisés et des moyennes annuelles estimées à partir des mesures par tubes à diffusion de la campagne. Les sites temporaires instrumentés pendant la campagne nous fournissent une information ponctuelle dans le temps. Les conditions de dispersion observées lors des séries de mesure n’étant que partiellement représentativ es des conditions dispersives Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 59 moyennes sur l’année, la méthode d’évaluation de la concentration moyenne annuelle sur ces sites temporaires doit prendre en compte la différence des conditions météorologiques et des autres facteurs environnementaux qui influent ponctuellement sur les niv eaux observés lors des séries de mesure. Une estimation du niveau moyen annuel sur les sites de mesure temporaires est réalisée en se référant à des résultats annuels connus. Pour ce faire, on utilise les mesures en continu toute l’année des stations permanentes du réseau Airparif. Une comparaison entre les niveaux relevés lors des séries de mesure sur les stations permanentes et le niv eau moyen annuel de ces stations permet de déterminer une relation mathématique reflétant les différences météorologiques entre les deux périodes de calcul. Cette relation mathématique est ensuite appliquée aux résultats de chaque site temporaire instrumenté pendant la campagne, afin d’évaluer quelle aurait été la concentration moyenne si le site avait mesuré en continu toute l’année. La concentration moyenne annuelle ainsi déterminée (détail en annexe 7) est également nécessairement entachée d’une incertitude. Ainsi, le niveau annuel évalué représente l’estimation la plus probable de la concentration annuelle du site de mesure qui aurait été obtenue si l’on avait mesuré tout au long de l’année. L’incertitude associée à l’estimation du niveau annuel à partir des mesures est d’environ 14 % pour le dioxyde d’azote, et de 19% pour le benzène. Ces incertitudes sont conformes aux exigences de la directive européenne [6], fixées respectiv ement à 15 % et 25 %. Le détail de l’estimation des moyennes annuelles sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 aux points de mesure est disponible en annexe 7, ainsi que les moyennes mesurées aux stations de référence Airparif de 2006 à 2008 à titre de comparaison. V.1.2. LE DIOXYDE D’AZOTE GRANDE MAJORITE D’AXES ROUTIERS : DES VALEURS REGLEMENTAIRES LARGEMENT DEPASSEES SUR UNE La Figure 45 page suivante illustre les concentrations moyennes annuelles de dioxyde d’azote estimées en tout point du domaine pour la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008. Le motif global des concentrations montre que les niv eaux sont plus élevés au nord-ouest du domaine, limitrophe à Paris, puis décroissent en allant vers le sud-est. Ce motif est lié en grande partie à l’influence du cœur dense de l’agglomération parisienne, ainsi qu’à la densité du réseau routier qui diminue à mesure que l’on s’éloigne de Paris. L’impact du trafic routier au droit et à proximité des voies de circulation est nettement visible pour l’ensemble des axes modélisés. Cet impact est d’autant plus marqué que le nombre de véhicules est important : les autoroutes A4, A86 et A6 se détachent très nettement, ainsi que les principales nationales. Sur les axes majeurs (autoroutes), les niveaux de dioxyde d’azote sont deux fois plus élevés qu’en situation de fond. 60 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 µg/m3 Valeur limite 2008 Fond de carte : source IGN – Février 2006 Objectif de qualité Figure 45 : Est imat ion de la concentration moyenne annuelle de NO2 du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 Les niveaux décroissent rapidement lors des premières dizaines de mètres proches de l’axe, comme le montre la Figure 46 pour l’exemple de l’A86. Toutefois, leur influence peut être encore perceptible à plus de 200 mètres. 100 Concentration en µg/m 3 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 300 350 Distance à l'axe (mètres) Figure 46 : Concent ration moyenne annuelle de dioxyde d’azot e en fonction de la distance à l’aut orout e A86 du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 61 L’incertitude 11 associée à l’estimation de la moyenne annuelle de dioxyde d’azote par la méthodologie utilisée, considérée comme de la modélisation, est évaluée à 28 %. Elle est évaluée en comparant les niveaux cartographiés et les moyennes annuelles estimées aux sites de mesure, qui ne rentrent pas dans l’élaboration de la carte. Ceci est conforme aux exigences de la directive européenne pour l’estimation d’une moyenne annuelle par modélisation, fixée à 30% pour le dioxyde d’azote. L’objectif de qualité défini au niveau national pour le dioxyde d’azote est fixé à 40 µg/m3 en moyenne annuelle (cf. Annexe 2). La réglementation européenne fixe une valeur limite qui diminue chaque année. La période modélisée étant à cheval sur deux années, c’est la valeur limite applicable en 2008, égale à 44 µg/m3, qui est considérée. Au droit des axes majeurs, tels que les autoroutes, on estime des concentrations moyennes annuelles en dioxyde d’azote de plus de 70 µg/m3, soit près de deux fois supérieures à l’objectif de qualité. Sur les nationales RN6, RN7 et RN305, les concentrations estimées sont proches de 50 µg/m3, donc supérieures aux seuils des valeurs réglementaires française et européenne. Sur le réseau routier secondaire, les concentrations sont proches du seuil de l’objectif de qualité, de l’ordre de 40 µg/m3. On estime ainsi que l’objectif de qualité de 40 µg/m3 est dépassé sur 300 km de voiries, soit la quasi-totalité (97 %) du réseau routier modélisé. Pour la valeur limite 2008, le dépassement concerne 120 km de voiries, soit 39 % du réseau modélisé. Ces résultats sont conformes aux observations effectuées sur l’ensemble du réseau routier francilien situé dans le cœur dense de l’agglomération parisienne. A titre de comparaison, sur la période de référence considérée, les sites trafic du boulevard périphérique et de l’autoroute A1 à Saint-Denis ont relevé des niveaux de 103 et 90 µg/m3 respectiv ement. Compte-tenu de la densité des axes et de l’influence de Paris, le nord-ouest du domaine enregistre des concentrations de dioxyde d’azote soutenues même loin des axes, voisines de l’objectif de qualité. Les concentrations décroissent en s’éloignant de Paris vers le sud-est du domaine d’étude, pour atteindre des niveaux de l’ordre de 30 µg/m3. Sur la période de référence, la station de Vitry relève 38 µg/m3, qui représente le niv eau de fond moyen mesuré dans le cœur dense de l’agglomération. La valeur limite est respectée en situation de fond sur l’ensemble du secteur d’étude. Au total, sur la période de référence, on estime que le dépassement de l’objectif de qualité pour le NO2 concerne environ 56 % de la superficie du domaine et 400 000 habitants, ce qui Au sens de la directive : « L’incertitude pour la modélisation est définie comme l’écart maximal des niveaux de concentration mesurés et calculés de 90 % des points de surveillance particuliers, sur la période considérée pour la valeur limite, sans tenir compte de la chronologie des évènements. » 11 62 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 représente environ 68 % de la population de la zone d’étude. Le dépassement de la valeur limite 2008 concerne environ 24 % de la superficie du domaine étudié, et 120 000 habitants (20 % de la population du secteur étudié). V.1.3. LE BENZENE : DES DEPASSEMENTS DE L’OBJECTIF DE QUALITE LIMITES AUX AXES MAJEURS La Figure 47 représente la cartographie de l’estimation de la moyenne annuelle de benzène. µg/m3 Fond de carte : source IGN – Février 2006 Objectif de qualité Figure 47 : Est imat ion de la concentration moyenne annuelle de benzène du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 En situation éloignée des axes, les concentrations en benzène sont assez homogènes sur l’ensemble du domaine d’étude. Les concentrations maximales sont relevées en bordure des axes routiers majeurs (autoroutes et nationales), en raison de la forte densité de trafic. Elles sont environ deux fois plus élevées qu’en fond. Sur le réseau routier secondaire, l’impact des axes est limité, de l’ordre de quelques dizièmes de microgrammes. La distance d’influence est également plus courte que pour le dioxyde d’azote, elle se limite à moins de 150 mères, comme le montre l’exemple de l’autoroute A86 sur la Figure 48. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 63 5 Concentration en µg/m 3 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 50 100 150 200 250 300 350 Distance à l'axe (mètres) Figure 48 : Concent ration moyenne annuelle de benzène en fonction de la distance à l’aut orout e A86 du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 L’incertitude associée à l’estimation de la moyenne annuelle de benzène par la méthodologie utilisée, considérée comme de la modélisation, est évaluée à 42 %. Ceci est conforme aux exigences de la directive européenne pour l’estimation d’une moyenne annuelle par modélisation, fixée à 50 % pour le benzène. La réglementation française fixe un seuil de 2 µg/m3 comme objectif de qualité. On estime que cet objectif de qualité est dépassé sur 250 km de voiries, soit environ 80 % du réseau routier modélisé. Les concentrations modélisées sont de l’ordre de 2.5 à 3 µg/m3 sur les axes majeurs (autoroutes et nationales). A titre de comparaison, les mesures de routine effectuées sur le réseau fixe d’Airparif ont relevé au cours de la période de référence 2.8 µg/m3 sur la station du boulevard périphérique et 4.3 µg/m3 à la Place Victor Basch. En situation éloignée du trafic, l’objectif de qualité est largement respecté, les concentrations de fond en benzène étant estimées entre 1.4 et 1.5 µg/m3. Sur la période considérée, le dépassement de l’objectif de qualité en benzène concerne environ 3 % de la superficie du domaine, et près de 20 000 habitants. 64 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 V.1.4. LES PARTICULES PM10 : DES DEPASSEMENTS DE L’OBJECTIF DE QUALITE LIMITES AUX AXES MAJEURS La Figure 49 ci-dessous représente l’estimation de la moyenne annuelle de PM10 du 1er mai 2007 au 30 avril 2008. µg/m3 Valeur limite Valeur guide OMS Figure 49 : Est imat ion de la concentration moyenne annuelle de particules PM10 du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 Le niveau de fond est globalement homogène sur l’ensemble du domaine d’étude, de l’ordre de 25 µg/m3. Au droit des axes routiers, les niveaux modélisés sont sensiblement supérieurs, compris entre 35 et 40 µg/m3 sur les autoroutes, et proches de 30 µg/m3 sur les nationales. On peut néanmoins noter que l’impact des axes routiers sur les concentrations est moins important que pour les autres polluants, du fait de la plus grande div ersité des sources de particules. Sur le réseau secondaire, l’impact des axes routiers est faible, de l’ordre de quelques microgrammes par mètre cube. Sur les axes majeurs, comme l’autoroute A86, la distance d’influence des axes est de l’ordre d’une centaine de mètres (Figure 50). Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 65 Fond de carte : source IGN – Février 2006 Objectif de qualité 40 Concentration en µg/m 3 35 30 25 20 15 10 5 0 0 50 100 150 200 250 300 350 Distance à l'axe (mètres) Figure 50 : Concent ration moyenne annuelle de particules PM10 en fonction de la dist ance à l’aut oroute A86 du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 Pour les particules PM10, l’évaluation de l’incertitude associée à l’estimation de la moyenne annuelle est effectuée sur un nombre très limité de points, seuls quatre points de mesure étant disponibles sur le domaine (3 camions laboratoire et la station de Vitry-sur-Seine). Cette incertitude est estimée à 22 %, ce qui est conforme aux 30 % exigés par la réglementation européenne. L’objectif de qualité défini au niveau national pour les particules PM10 est fixé à 30 µg/m3 en moyenne annuelle (cf. Annexe 2). La réglementation européenne fixe une valeur limite égale à 40 µg/m3, applicable depuis 2008. Sur la base des valeurs décrites précédemment, on peut estimer que l’objectif de qualité serait respecté en situation éloignée des axes, mais dépassé sur environ 120 km d’axes, soit 39 % du réseau routier modélisé, principalement au voisinage des axes routiers principaux (autoroutes et nationales). Sur les autoroutes, le dépassement de la valeur limite est très probable. Au total, le dépassement de l’objectif de qualité concerne environ 6 % de la superficie du domaine d’étude et environ 20 000 habitants, soit 4 % de la population du domaine. L’OMS recommande une valeur guide annuelle de 20 µg/m3 pour les particules PM10 [20]. Cette valeur est dépassée sur l’ensemble du domaine d’étude. Ce dépassement concerne donc les 580 000 habitants du domaine d’étude. Pour les particules PM2.5, les outils de modélisation ne permettent pas aujourd’hui de fournir des résultats avec une précision raisonnable. La moyenne annuelle sur le site de mesure en bordure de la RN305 à Vitry-sur-Seine a été estimée par comparaison avec les résultats des sites de mesure du réseau permanent. Elle est estimée à 25 µg/m3 sur la période de référence, ce qui est inférieur à la valeur limite de 30 µg/m3 applicable en 2008. En situation de fond, la 66 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 concentration mesurée à Vitry-sur-Seine sur cette même période est de 20 µg/m3, comme sur la station de Paris 1 er Les Halles située au cœur de Paris et celle de Gennevilliers (92). La valeur réglementaire est donc respectée sur les deux sites de mesure implantés sur le domaine d’étude. Néanmoins, sur cette même période, la station du boulevard périphérique a enregistré une concentration de 32 µg/m3. Compte-tenu des axes très chargés présents dans le domaine d’étude, la possibilité d’un dépassement de cette valeur réglementaire à proximité de certains axes routiers ne peut être exclue. Par ailleurs, les niv eaux de particules PM2.5 sont plus de deux fois supérieures à la valeur annuelle de 10 µg/m3 recommandée par l’OMS pour les particules PM2.5 [20]. V.2. POUR LES AUTRES POLLUANTS, DES NIVEAUX EN DEÇA DE LA REGLEMENTATION Pour les autres polluants, les outils de modélisation ne permettent pas de donner des résultats avec une précision raisonnable, notamment du fait d’un manque de données sur les quantités émises. Pour le benzo(a)pyrène, l’arsenic, le cadmium, le nickel et le plomb, l’estimation de la moyenne annuelle a été réalisée par comparaison avec les mesures réalisées en continu sur le réseau Airparif, comme décrit au paragraphe V.1. Il est à noter que compte-tenu de la campagne de mesure estiv ale réalisée pour ces composés, la période de référence pour le calcul de la moyenne annuelle s’étend du 1er août 2007 au 30 septembre 2008, ce qui est légèrement différent du NO2, PM10 et benzène. En effet, il est nécessaire que la période de référence couvre l’ensemble des périodes de mesure. Pour les aldéhydes, le chrome et le baryum, l’estimation de la moyenne annuelle n’est pas possible car la mesure de ces composés n’est pas assurée dans le cadre de la surveillance de routine du réseau. Ces polluants ne sont actuellement pas réglementés par les normes de qualité de l’air extérieur en vigueur. V.2.1. LE BENZO(A)PYRENE : DES RESULTATS TRES LARGEMENT INFERIEURS A LA VALEUR CIBLE La Figure 51 représente l’estimation de la concentration moyenne annuelle de benzo(a)pyrène sur les sites d’étude, en comparaison des stations du réseau permanent. Le niveau moyen annuel mesuré sur la station de fond de Vitry-sur-Seine est légèrement supérieur aux stations de Paris 1er Les Halles et Neuilly-sur-Seine, et du même ordre que le niveau mesuré à Gennevilliers. Sur le site temporaire de la RN305, le niv eau annuel estimé est plus élevé que celui relevé en fond, et légèrement inférieur à la station du boulevard périphérique. Ces résultats confirment un impact important du trafic routier, mais cependant moins marqué que sur d’autres polluants comme les oxydes d’azote, en raison des émissions par les autres sources de combustion présentes dans l’agglomération. L’ensemble de ces résultats est très largement inférieur à la valeur cible de 1 ng/m3 préconisée par la directive européenne. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 67 Moy annuelle estimée Min Moy annuelle estimée Max Concentration en ng/m 3 1.0 Valeur cible directive européenne 0.8 0.6 0.51 0.49 0.41 0.4 0.36 0.26 0.25 Neuilly-sur- Paris 1er Les Seine Halles 0.2 0.0 Bd Periph N305 Vitry Pte d'Auteuil Labo Gennevilliers Station Vitry Fond Figure 51 : Est imat ion des niveaux moyens annuels de benzo(a)pyrène du 1er août 2007 au 31 juillet 2008. Quelques valeurs de comparaison La Figure 52 présente quelques moyennes annuelles mesurées par d’autres associations de surveillance de la qualité de l’air en France en 2007. Ces valeurs ont été mesurées sur des sites urbains de fond, à l’exception du site d’Orléans, qui est « influencé industriel ». Ces valeurs sont très comparables aux valeurs mesurées sur la région parisienne. Les niveaux les plus élevés sont relevés sur la station de Grenoble, située dans une région vraisemblablement plus concernée par le chauffage au bois. Entre 2002 et 2004, des moyennes annuelles comprises entre 0.7 et 1.3 ng/m3 ont été relevées à Grenoble en situation de proximité routière [21]. 1.0 3 Valeur cible : 1 ng/m 0.9 0.8 0.7 ng/m 3 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 A g gl o Lil le Fo nd V itr y La b o V itr y N 30 5 St at io n M o ye nn e Bd Pe rip h Pt e d 'A ut e ui l 0.0 Pa st e ur pa ris ie nn e 0.1 Figure 52 : Moyennes annuelles de benzo(a)pyrène mesurés dans différentes régions françaises en 2007 (Source : AASQA [21] [22] [23]) 68 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 V.2.2. DES NIVEAUX D’ARSENIC, NICKEL, CADMIUM ET PLOMB TRES INFERIEURS AUX NORMES Les figures 53 à 56 représentent l’estimation des moyennes annuelles en arsenic, nickel, cadmium et plomb. Pour ces quatre métaux, les résultats sont sensiblement équiv alents sur les deux sites d’étude et sur la station de fond de Paris 1er Les Halles, et sont très largement inférieurs aux valeurs cibles fixées par les directives européennes. Moy annuelle estimée Min Moy annuelle estimée Max 6.0 Concentration en Arsenic en ng/m 3 Valeur cible directive européenne 4.0 2.0 0.51 0.49 0.40 0.0 Labo N305 Vitry-sur-Seine Paris 1er Les Halles Figure 53 : Est imat ion des niveaux moyens annuels d’arsenic du 1er août 2007 au 31 juillet 2008. Moy annuelle estimée Min Moy annuelle estimée Max 5 Concentration en Cadmium en ng/m 3 Valeur cible directive européenne 4 3 2 1 0.26 0.24 Labo N305 Vitry-sur-Seine 0.24 0 Paris 1er Les Halles Figure 54 : Est imat ion des niveaux moyens annuels de cadmium du 1er août 2007 au 31 juillet 2008. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 69 M oy annuelle estimée M in M oy annuelle estimée M ax Concentration en Nickel en ng/m 3 20 Valeur cible directive européenne 18 16 14 12 10 8 6 4 1.99 1.83 Labo N305 Vitry-sur-Seine 2.05 2 0 Paris 1er Les Halles Figure 55 : Est imat ion des niveaux moyens annuels de nickel du 1er août 2007 au 31 juillet 2008. M oy annuelle estimée M in Concentration en Plomb en µg/m 3 0.50 Moy annuelle estimée Max Valeur cible directive européenne 0.45 0.40 0.35 0.30 Objectif de qualité français 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.01 0.01 Labo N305 Vitry-sur-Seine 0.01 0.00 Paris 1er Les Halles Figure 56 : Est imat ion des niveaux moyens annuels de plomb du 1er août 2007 au 31 juillet 2008. Quelques valeurs de comparaison A titre de comparaison, la Figure 57 page suivante illustre les moyennes annuelles estimées lors de la campagne de mesure des métaux réalisées par Airparif autour de la zone industrielle de Montereau-Fault-Yonne en 2007. Les niveaux mesurés sont globalement comparables aux sites de fond instrumentés pendant l’étude, et inférieurs aux valeurs relevées sur le site de la Rue Ampère, située dans la zone industrielle, à proximité immédiate d’une installation émettrice de métaux. 70 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Cadmium Arsenic Moy campagne Moy annuelle estimée Max Valeur cible 4.8 3.6 2.4 Moyennes estimées 2007/2008 1.2 0.0 4 3 2 Moyennes estimées 2007/2008 1 0 Montereau Montereau Montereau St-Germain PARIS Conservatoire Ampère Chemin Bas Laval Les Halles Montereau Montereau Montereau St-Germain PARIS Conservatoire Ampère Chemin Bas Laval Les Halles Plomb Nickel Moy campagne Moy annuelle estimée Max Concentration en Nickel en ng/m3 18 Moy campagne Moy annuelle estimée Max Moy annuelle estimée Min Moy annuelle estimée Min 0.5 Valeur limite Valeur cible 16 14 12 10 8 Moyennes estimées 2007/2008 6 4 Concentration en Plomb en µg/m3 20 Moy annuelle estimée Min 5 Valeur cible Concentration en Cadmium en ng/m3 Concentration en Arsenic en ng/m3 6.0 Moy campagne Moy annuelle estimée Max Moy annuelle estim ée Min 0.4 0.3 0.2 Moyennes estimées 2007/2008 0.1 2 0 0.0 Montereau Montereau Montereau St-Germain PARIS Conservatoire Ampère Chemin Bas Laval Les Halles Labo N305 Montereau Montereau Montereau St-Germain PARIS Conservatoire Ampère Chemin Bas Laval Les Halles Vitry Fond Paris Les Halles Figure 57 : Moyennes annuelles maximums est imées pour l’année 2007 à part ir des mesures effect uées dans le cadre d’une campagne de mesure des mét aux aut our de la zone indust rielle de Montereau-Fault -Yonne [12] Au niveau national, le tableau page suivante présente une synthèse des valeurs de référence mesurées au cours des dix dernières années réalisée en 2006 par le Laboratoire Central de la Surveillance de la Qualité de l’Air dans différentes régions françaises [24]. Ces résultats concernent tous les typologies de stations confondues. La moyenne des données collectées sur les sites situés en agglomération et exempts de toute influence industrielle a été calculée. Ces Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 71 teneurs qui s’ apparentent à un « bruit de fond urbain » au niveau du territoire national sont de 0.7± 0.4 ng/m3 pour As, 0.4± 0.2 ng/m3 pour Cd, 3.2± 1.3 ng/m3 pour Ni et 22.3± 20.0 ng/m3 pour Pb. Les teneurs mesurées dans le cadre de notre étude se situent bien dans ce bruit de fond urbain. Gamme des concent rations moyennes en arsenic, cadmium, nickel et plomb dans différentes Associations Agrées de Surveillance de la Qualit é de l’Air françaises(Source : LCSQA [24]) 72 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 RESUME DES VALEURS MOYENNES ANNUELLES ESTIMEES POUR LES POLLUANTS NE POUVANT FAIRE L’OBJET D’UNE CARTOGRAPHIE SITUATION DE PROXIMITE AU TRAFIC (LABO N305) SITUATION DE FOND (VITRY-SUR-SEINE) Valeur moyenne annuelle minimale estimée Valeur moyenne annuelle maximale estimée 0.36 ng/m3 BaP Valeur moyenne annuelle minimale estimée Valeur moyenne annuelle maximale estimée 0.36 ng/m3 0.61 ng/m3 As 0.31 ng/m3 0.67 ng/m3 0.40 ng/m3 0.63 ng/m3 Cd 0.23 ng/m3 0.25 ng/m3 0.24 ng/m3 0.28 ng/m3 Ni 1.33 ng/m3 2.34 ng/m3 1.45 ng/m3 2.53 ng/m3 Pb 0.01 µg/m3 0.02 µg/m3 0.01 µg/m3 0.01 µg/m3 PM2,5 20 µg/m3 25 µg/m3 RESUME DES VALEURS MESUREES PENDANT LES CAMPAGNES POUR LES POLLUANTS DONT LA MOYENNE ANNUELLE NE PEUT PAS ETRE ESTIMEE SITUATION DE FOND (VITRY-SUR-SEINE) (ng/m3) SITUATION DE PROXIMITE AU TRAFIC (LABO N305) Moyenne campagne hivernale Moyenne campagne estivale Moyenne campagne hivernale Moyenne campagne estivale Ba 4.52 7.04 11.83 6.72 Cr 0.72 1.71 2.47 2.24 Formaldéhyde 1.3 2.5 2.1 3.0 Acétaldéhyde 0.8 1.5 1.1 1.7 Acroléine 0.1 0.2 0.2 0.2 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 73 VI. CONCLUSION La DDASS du Val-de-Marne a confié à Airparif l’élaboration et la réalisation d’un diagnostic de la qualité de l’air sur une grande partie du département, visant à caractériser : la pollution atmosphérique engendrée par les principaux axes routiers du secteur choisi la pollution de fond hors de l’influence directe de ces axes routiers et de celle des zones industrielles. Le diagnostic de la qualité de l’air est basé sur des travaux de modélisation, associés à des campagnes de mesure. Pour le dioxyde d’azote, le benzène et les particules PM10, une modélisation fine, associée à un logiciel d’interpolation géostatistique, a permis l’estimation et la cartographie de la moyenne annuelle en chaque point du domaine d’étude. La modélisation permet de couvrir la grande majorité des axes routiers du domaine d’étude. Les résultats ont été validés sur la base de mesures réalisées par tubes à diffusion et mesures automatiques. Ces cartes peuvent être demandées à la DDASS du Val-de-Marne. Pour le dioxyde d’azote, ces travaux mettent en évidence un fort impact du trafic routier, perceptible sur l’ensemble du réseau routier modélisé. Sur les axes majeurs, les concentrations à proximité immédiate du trafic sont plus de deux fois supérieures au niveau de fond. Toutefois, les niveaux décroissent rapidement dans les premières dizaines de mètres voisins de l’axe. L’influence des axes majeurs tels que les autoroutes peut être perceptible à plus de 200 mètres. On peut estimer que l’objectif de qualité de 40 µg/m3 est largement dépassé sur 300 km de voiries, soit la quasi-totalité (97 %) du réseau routier modélisé, comme sur la majorité des axes de l’agglomération parisienne. En situation de fond, on observe une décroissance importante des niveaux au sein du domaine d’étude : proches de 40 µg/m3 dans la zone nord-ouest du domaine, qui touche Paris, elles sont inférieures à 35 µg/m3 au sud-est. Cette décroissance est liée à l’influence du cœur dense de l’agglomération, ainsi qu’à une diminution de la densité du réseau routier. Sur la période de référence, on estime que le dépassement de l’objectif de qualité pour le NO2 concerne environ 56 % de la superficie du domaine et 400 000 habitants, ce qui représente 68 % de la population de la zone d’étude. Pour le benzène, l’impact des axes est plus limité que pour le dioxyde d’azote. Les impacts les plus forts sont observés sur les axes majeurs (autoroutes), ainsi que sur certains axes plus congestionnés comme la RN6 ou la RN7. Ces axes dépassent l’objectif de qualité de 2 µg/m3, tout comme 80 % du réseau routier modélisé dans le domaine d’étude. L’influence des axes est plus limité pour le benzène, elle ne dépasse pas les 150 mètres. En situation de fond, les 74 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 concentrations sont homogènes et très inférieures à cette valeur. Sur la période de référence, le dépassement de l’objectif de qualité représente au total une superficie estimée à 3 % du domaine et concerne 3 % de la population du domaine, soit près de 20 000 habitants. Pour les particules PM10, l’impact des axes est limité au réseau routier principal, où les concentrations dépassent largement l’objectif de qualité. Le dépassement de l’objectif de qualité est observé sur environ 120 km d’axes, soit près de 40 % du réseau routier modélisé. En situation de fond, les niveaux sont globalement homogènes, et inférieurs aux seuils réglementaires. Le dépassement de l’objectif de qualité concerne environ 6 % de la superficie du domaine d’étude et 4 % de la population du domaine, soit environ 20 000 habitants. La valeur guide annuelle de 20 µg/m3 recommandée par l’OMS est dépassée sur l’ensemble du domaine d’étude, et ce dépassement concerne les 580 000 habitants du domaine d’étude. Pour les autres polluants (métaux, benzo(a)pyrène et aldéhydes), pour lesquels les capacités de modélisation actuelles ne permettent pas de fournir des résultats avec une précision raisonnable, deux campagnes de mesure ont été réalisées sur deux points de mesure, l’un en situation de fond, le second en situation de proximité au trafic. Ces résultats ont permis de documenter la variabilité saisonnière de ces polluants, et d’estimer la moyenne annuelle par comparaison avec des sites de référence du réseau permanent d’Airparif. Pour le benzo(a)pyrène, les mesures mettent en évidence des niveaux de fond comparables aux autres sites du réseau Airparif. L’impact du trafic routier est mis en évidence, mais de façon cependant moins marquée que sur le dioxyde d’azote, en raison d’autres sources de combustion présentes dans le secteur, comme le chauffage (notamment chauffage au bois). Les mesures de plomb, arsenic, nickel et cadmium ne montrent pas d’impact marqué du trafic routier. Les concentrations mesurées sont comparables aux valeurs mesurées sur les autres sites de mesure de la région, et qui se situent dans le « bruit de fond » urbain mesuré en France. Pour ces polluants, l’estimation de la moyenne annuelle met en évidence des concentrations très largement inférieures aux normes de qualité de l’air en vigueur. Pour le baryum, le chrome et les aldéhydes, un impact du trafic routier a été mis en évidence. L’estimation de la moyenne annuelle n’a pas pu être réalisée car ces polluants, non réglementés, ne sont pas mesurés en continu sur le réseau permanent d’Airparif. Conformément aux observations réalisées au sein de l’agglomération parisienne, l’ensemble de ces résultats met en évidence une très forte contribution du trafic routier sur les concentrations du secteur pour la majorité des polluants. Cette étude a permis de chiffrer la population, dans le domaine d’étude, soumise à des niveaux de polluants supérieurs aux valeurs guides de l’OMS pour la protection de la santé Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 75 publique, voire supérieurs aux objectifs de qualité fixés par la réglementation française. L’impact principal est observé pour le NO2 avec 400 000 habitants soumis à une moyenne annuelle dépassant la valeur guide OMS, et les particules avec 580 000 habitants soumis, comme l’ensemble de la population de l’agglomération parisienne, à une moyenne annuelle dépassant la valeur guide OMS. Cette étude a également permis d’identifier des zones plus particulièrement impactées par le trafic routier, et a abouti à l’élaboration de cartes détaillant le niv eau de concentration d’un certain nombre de polluants. L’information obtenue est ainsi de plus en plus fine. La combinaison des résultats de mesure, des outils de modélisation et de géostatistique permet de progresser pour aller vers une connaissance des niv eaux à l’échelle de l’habitation ou du site industriel 12. Il est maintenant possible de documenter la qualité de l’air à une résolution fine (25 mètres) pour un grand domaine d’étude (90 km2 ). Ces cartes pourront ainsi s’avérer particulièrement utiles aux industriels souhaitant s’implanter et ayant besoin de connaître, les niveaux existants pour certains polluants pour leurs études d’impact. 12 Toutefois, ces outils connaissent aussi des limites pour considérer totalement la complexité des phénomènes régissant la qualité de l’air (effet des différences du bâti, phénomène d’accumulation à la sortie des tunnels…). 76 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 REFERENCES [1] Circulaire interministérielle DGS/SD 7 B no 2005-273 du 25 février 2005 relativ e à la prise en compte des effets sur la santé de la pollution de l’air dans les études d’impact des infrastructures routières [2] Certu (2005), Note méthodologique sur l’évaluation des effets sur la santé de la pollution de l’air dans les études d’impact routières [3] Directive 1999/30/CE du Conseil du 22 avril 1999 relativ e à la fixation de valeurs limites pour l’anhydride sulfureux, le dioxyde d’azote et les oxydes d’azote, les particules et le plomb dans l’air ambiant [4] Directive 2000/69/CE du Parlement européen et du Conseil du 16 novembre 2000 concernant les valeurs limites pour le benzène et le monoxyde de carbone dans l'air ambiant, Journal Officiel des Communautés européennes L313 du 13 décembre 2000, p.12-21 [5] Directive 2004/107/CE du Parlement européen et du Conseil du 15 décembre 2004 concernant l’arsenic, le cadmium, le mercure, le nickel et les hydrocarbures aromatiques polycycliques dans l’air ambiant, Journal Officiel de l’Union européenne L23 du 26 janvier 2005, p. 3-16 [6] Directive 2008/50/CE du Parlement européen et du Conseil du 21 mai 2008 concernant la qualité de l’ air ambiant et un air pur pour l’Europe, Journal Officiel de l’Union européenne L152 du 11 juin 2008 [7] Décret n° 2002 - 213 du 15 février 2002 portant transposition des directives n° 1999/30/CE du Conseil du 22 avril 1999 et n° 2000/69/CE du Parlement européen et du Conseil du 16 novembre 2000 et modifiant le décret n°98 - 360 du 6 mai 1998 relatif à la surveillance de la qualité de l'air et de ses effets sur la santé et sur l'environnement, aux objectifs de qualité de l'air, aux seuils d'alerte et aux valeurs limites. [8] Décret n° 2003 - 1085 du 12 novembre 2003 portant transposition de la directive 2002/3/CE du Parlement européen et du conseil du 12 février 2002 et modifiant le décret n° 98 - 360 du 6 mai 1998 relatif à la surveillance de la qualité de l'air et de ses effets sur la santé et sur l'environnement, aux objectifs de qualité de l'air, aux seuils d'alerte et aux valeurs limites. [9] Décret n° 2007-1479 du 12 octobre 2007 relatif à la qualité de l'air et modifiant le code de l'environnement (partie réglementaire) [10] Classification et critères d’implantation des stations de surveillance de la qualité de l’air, Document Ademe, Juin 2002 [11] Airparif (2007), « Étude de la qualité de l'air au voisinage des grands axes routiers du Val-deMarne (94), Rapport d’étude, Septembre 2007 » [12] Airparif (2008), « Surveillance des métaux dans l’air autour de la zone industrielle de Montereau-Fault-Yonne » [13] LCSQA / Ineris (2003), « Exposition aux aldéhydes dans différents micro-environnements », INERIS DRC-03-39294-AIRE N° 461YGo [14] Ineris (2005), « Fiches de données toxicologiques en environnementales des substances chimiques – Formaldéhyde » Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 77 [15] Airparif (2004), « Caractérisation de la qualité de l’air au voisinage d’un échangeur autoroutier urbain, l’échangeur entre le Boulevard périphérique et l’autoroute A3 au niveau de la Porte de Bagnolet » [16] Airparif (2005), « Caractérisation de la qualité de l’air à proximité de l’autoroute A4 sur la commune de Charenton-le-Pont » [17] Airparif (2006), « Etude de la qualité de l’air au voisinage des grands axes routiers essonniens » [18] Airparif (2008), « Caractérisation de la qualité de l'air à proximité des voies à grande circulation : Premier volet - Campagne de mesure portant sur le Boulevard périphérique au niveau de la porte de Gentilly » [19] Airparif (2008), « Mesures dans le flux de circulation – Etude exploratoire » [20] OMS (2006), « Air Quality Guidelines – Global update 2005 – Particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulphur dioxide » [21] Ascoparg (2008), « Rapport annuel Surveillance de la Qualité de l’Air 2007 » [22] Atmo-Nord-Pas-de-Calais (2008), « Bilan de la Qualité de l’Air 2007 - Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques » [23] Lig’Air (2008), « Rapport d’activ ité 2007 » [24] Laboratoire Central de la Surveillance de la Qualité de l’Air – Mines de Douai (2006), « Prélèvement et analyse des métaux dans les particules en suspension dans l’air ambiant », Rapport d’activ ités 1/2 78 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 LISTE DES FIGURES Figure 1 : Domaine d’étude et réseau routier principal pris en compte..................................................6 Figure 2 : Tubes à diffusion installés sur un candélabre et détail des abris pour tubes NO2 (a) et benzène (b)............................................................................................................................................................. 12 Figure 3 : Véhicule-laboratoire d’Airparif dans lequel sont installés les analyseurs automatiques. ..................................................................................................................................................................................... 13 Figure 4 : Emplacement des sites de mesure équipés de tubes à diffusion. ....................................... 16 Figure 5 : Implantation des véhicules-laboratoires durant la campagne hivernale ......................... 17 Figure 6 : Niveaux de particules PM10 en fonction de la vitesse du vent durant la campagne de mesure hivernale.................................................................................................................................................... 19 Figure 7 : Fréquence (en %) des secteurs de vents en fonction de leur vitesse observés à Orly au cours de la campagne de mesure hivernale (d’après données Météo-France). ............................ 20 Figure 8 : Fréquence moyenne (en %) des secteurs de vents en fonction de leur vitesse observés à Paris-Montsouris sur la période au cours de la période 1981 à 2000 ( Source Météo-France). 20 Figure 9 : Évolution de l’indice ATMO au cours de la campagne de mesure hiv ernale ................. 21 Figure 10 : Evolution mensuelle de la concentration moyenne de dioxyde d’azote de l’agglomération parisienne du 1er mai au 30 avril , pour la moyenne des années 2004 à 2006 et 2007-2008.................................................................................................................................................................. 22 Figure 11 : Fréquence (en %) des secteurs de vents en fonction de leur vitesse observés à Orly au cours de la campagne de mesure estiv ale (d’après données Météo-France).......................... 22 Figure 12 : Évolution de l’indice ATMO au cours de la campagne de mesure estiv ale .................. 23 Figure 13 : résultats des mesures de dioxyde d’azote en site trafic moyennés sur les 4 semaines de mesure................................................................................................................................................................ 24 Figure 14 : concentrations moyennes de dioxyde d’azote mesurées par tubes à diffusion sur les sites temporaires trafic comparées à certaines stations du réseau Airparif pendant la campagne .............................................................................................................................................................. 26 Figure 15 : résultats des mesures de benzène en site trafic moyennés sur les quatre semaines de mesure ...................................................................................................................................................................... 27 Figure 16 : concentrations moyennes de benzène mesurées par tubes à diffusion sur les sites temporaires trafic comparées à des stations du réseau AirpariF pendant la campagne ............. 28 Figure 17 : concentrations moyennes de particules PM10 mesurées sur les sites d’étude comparées aux stations du réseau Airparif du 23 février au 1er avril ..................................................... 29 Figure 18 : concentrations moyennes de particules PM2.5 mesurées sur les sites d’étude comparées aux stations du réseau Airparif du 23 février au 1er avril ..................................................... 30 Figure 19 : Concentrations moyennes de benzo(a)pyrène mesurées pendant la campagne hivernale................................................................................................................................................................... 31 Figure 20 : Concentrations moyennes de benzo(a)pyrène mesurées pendant la campagne estivale...................................................................................................................................................................... 32 Figure 21 : Concentrations moyennes de métaux mesurées pendant la campagne hivernale. 33 Figure 22 : Concentrations moyennes de métaux mesurées pendant la campagne estiv ale.... 33 Figure 23 : Concentrations moyennes de formaldéhyde, d’acétaldéhyde et d’acroléine........... 35 Figure 24 : Concentrations moyennes de formaldéhyde, d’acétaldéhyde et d’acroléine........... 36 Figure 25 : Profils journaliers moyens des concentrations de dioxyde d’azote (A), particules PM10 (B) et particules fines PM2.5 (C) relevés lors de la campagne de mesure du 23 février au 1er avril 2008 sur le véhicule laboratoire de la RN305 à Vitry et sur certaines stations permanentes du réseau Airparif......................................................................................................................................................... 38 Figure 26 : Profils journaliers moyens des concentrations de dioxyde d’azote (A) et les particules PM10 (B) relevés lors de la campagne de mesure du 23 février au 1 er avril 2008 sur les véhicules laboratoires de Villeneuve-St-Georges et sur certaines stations permanentes du réseau Airparif. ..................................................................................................................................................................................... 39 Figure 27 : Exemple d’une concentration de pollution atmosphérique impactée sur un site influencé par une ou plusieurs sources d’émissions par rapport au niveau de fond........................ 40 Figure 28 : Estimation de l’impact moyen engendré sur les concentrations en NO2 par les axes routiers sur les deux véhicules laboratoires .................................................................................................... 41 Figure 29 : Localisation des sites de mesure destinés à étudier la décroissance des niv eaux en s’éloignant de l’autoroute A6 à l’Haÿ-les-Roses........................................................................................... 41 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 79 Figure 30 : évolution des concentrations de NO2 en s’éloignant de l’autoroute A6 en fonction des secteurs de vent, par rapport au niv eau de fond du secteur (ligne rouge) ............................... 42 Figure 31 : Localisation des sites de mesure destinés à étudier la décroissance des niv eaux en s’éloignant de la Route Nationale 305 à Vitry-sur-Seine. ........................................................................... 43 Figure 32 : évolution des concentrations moyennes de NO2 en s’éloignant de la RN305 en fonction des secteurs de vent, par rapport au niv eau de fond du secteur (ligne rouge).............. 43 Figure 33 : Localisation des sites de mesure destinés à étudier la décroissance des niv eaux en s’éloignant de la Route Nationale 6 à Villeneuve-Saint-Georges. ......................................................... 44 Figure 34 : évolution des concentrations de NO2 en s’éloignant de la RN6 en fonction des secteurs de vent, par rapport au niv eau de fond du secteur (ligne rouge) ....................................... 44 Figure 35 : Impact par rapport au niv eau de fond local sur les niv eaux de NO, NO2 et PM10 en fonction des secteurs de vent plaçant le laboratoire temporaire de l’Allée Jusselin sous l’influence (en rouge) ou non (en bleu) des émissions du trafic routier de la RN6............................ 45 Figure 36 : Exemple de l’influence des secteurs de vent sur les niv eaux de NO2 mesurés sur les véhicules laboratoires implantés à Villeneuve-Saint-Georges................................................................. 46 Figure 37 : « Boites à moustache des vitesses de vent mesurées aux stations Météo France de Paris-Montsouris et Orly . ...................................................................................................................................... 51 Figure 38 : Evolution de l’impact moyen horaire du trafic routier sur les concentrations de dioxyde d’azote de 2 heures à 9 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008............................................................................................................................................................................ 53 Figure 39 : Evolution de l’impact moyen horaire du trafic routier sur les concentrations de dioxyde d’azote de 15 heures à 19 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008............................................................................................................................................................................ 54 Figure 40 : Evolution de l’impact moyen horaire du trafic routier sur les concentrations de benzène ................................................................................................................................................................... 55 Figure 41 : Evolution de l’impact moyen horaire du trafic routier sur les concentrations de benzène et de dioxyde d’azote à 5 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008............................................................................................................................................................................ 56 Figure 42 : Evolution de l’impact moyen horaire du trafic routier sur les concentrations de benzène à 9 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008................................ 56 Figure 43 : Evolution de l’impact moyen horaire du trafic routier sur les concentrations de particules PM10 de 2 à 7 heures TU, calculé sur la période du 1er mai 2007 au 30 avril 2008......... 57 Figure 44 : Impact moyen de l’autoroute A86 sur les concentrations de particules PM10 en fonction de la distance à 2 heures et 5 heures............................................................................................ 57 Figure 45 : Estimation de la concentration moyenne annuelle de NO2 du 1er mai 2007 au 30 avril 2008............................................................................................................................................................................ 61 Figure 46 : Concentration moyenne annuelle de dioxyde d’azote en fonction de la distance à l’autoroute A86 du 1er mai 2007 au 30 avril 2008 ......................................................................................... 61 Figure 47 : Estimation de la concentration moyenne annuelle de benzène du 1er mai 2007 au 30 avril 2008................................................................................................................................................................... 63 Figure 48 : Concentration moyenne annuelle de benzène en fonction de la distance à l’autoroute A86....................................................................................................................................................... 64 Figure 49 : Estimation de la concentration moyenne annuelle de particules PM10......................... 65 Figure 50 : Concentration moyenne annuelle de particules PM10 en fonction de la distance... 66 Figure 51 : Estimation des niveaux moyens annuels de benzo(a)pyrène du 1er août 2007 au 31 juillet 2008................................................................................................................................................................. 68 Figure 52 : Moyennes annuelles de benzo(a)pyrène mesurés dans différentes régions françaises en 2007...................................................................................................................................................................... 68 Figure 53 : Estimation des niveaux moyens annuels d’arsenic du 1er août 2007 au 31 juillet 2008. ..................................................................................................................................................................................... 69 Figure 54 : Estimation des niveaux moyens annuels de cadmium du 1er août 2007 au 31 juillet 2008............................................................................................................................................................................ 69 Figure 55 : Estimation des niveaux moyens annuels de nickel du 1er août 2007 au 31 juillet 2008.70 Figure 56 : Estimation des niveaux moyens annuels de plomb du 1er août 2007 au 31 juillet 2008. ..................................................................................................................................................................................... 70 Figure 57 : Moyennes annuelles maximums estimées pour l’année 2007............................................. 71 80 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 ANNEXES ANNEXE 1 POLLUANTS ETUDIES, PRINCIPALES SOURCES D’EMISSION PAR LE TRAFIC ROUTIER ET METHODES DE MESURE ANNEXE 2 NORMES FRANÇAISES ET EUROPEENNES DE QUALITE DE L’AIR RELATIVES AU DIOXYDE D’AZOTE, AU BENZENE, AUX PARTICULES PM10 ET PM2.5, AU BENZO(A)PYRENE ET AUX METAUX ANNEXE 3 PLAN D’ECHANTILLONNAGE ANNEXE 4 RESULTATS DE MESURE ANNEXE 5 VALIDATION DU MODELE SUR UNE SEMAINE DE MESURE ANNEXE 6 COMPARAISON DES CONCENTRATIONS MOYENNES DE NO2 ET PM10 SUR LES STATIONS PERMANENTES DU RESEAU DU 1ER MAI 2007 AU 30 AVRIL 2008 CALCULEES EN PRENANT L’ENSEMBLE DES JOURS ET 1 JOUR SUR 6 ANNEXE 7 ESTIMATION DE LA MOYENNE ANNUELLE SUR LES SITES TEMPORAIRES Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 81 82 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 ANNEXE 1 POLLUANTS ETUDIES, PRINCIPALES SOURCES D’EMISSION PAR LE TRAFIC ROUTIER ET METHODES DE MESURE Polluant Dioxyde d’azote (NO2) Particules PM10 PM2,5 Benzène Arsenic (As) Nickel (Ni) Cadmium (Cd) Métaux Plomb (Pb) Chrome (Cr) Aldéhydes Benzo(a)pyrène Baryum (Ba) Formaldéhyde Acétaldéhyde Acroléine Sources principales Méthode de mesure Echappement Mesure automatique Tubes à diffusion Remise en suspension Echappement Echappement, Evaporation Echappement Equipements routiers (pneus, freins, antigel, lubrifiant) Entretien des voies (fondants routiers) Echappement Equipements routiers (pneus, freins) Entretien des voies (glissières de sécurité, fondants routiers) Echappement Equipements routiers (pneus, freins, antigel, lubrifiant) Entretien des voies (glissières de sécurité, fondants routiers) Echappement (en très nette diminution depuis 2000) Equipements routiers (pneus, freins, lubrifiant ) Echappement Equipements routiers (pneus, freins) Echappements (non catalysés) Echappement Echappement Echappement Mesure automatique Mesure automatique Tubes à diffusion Prélèvement sur filtre (7 jours) Tubes à diffusion (7 jours) Prélèvements sur cartouches (1 jour tous les 3 jours) Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 83 ANNEXE 2 NORMES FRANÇAISES ET EUROPEENNES DE QUALITE DE L’AIR RELATIVES AU DIOXYDE D’AZOTE, AU BENZENE, AUX PARTICULES PM10 ET PM2.5, AU BENZO(A)PYRENE ET AUX METAUX 1 - Objectifs de qualité et valeurs limites nationaux Dioxyde d'azote (NO2) Période de référence Moyenne annuelle Objectif de qualité Année civile Valeur 40 µg/m3 Valeurs limites - Protection de la santé humaine Percentile 98 des concentrations horaires Année civile 2001 - 2009 : 200 µg/m3 Percentile 99,8 des concentrations horaires Année civile 2001 : 290 µg/m3 2002 : 280 µg/m3 2003 : 270 µg/m3 2004 : 260 µg/m3 2005 : 250 µg/m3 2006 : 240 µg/m3 2007 : 230 µg/m3 2008 : 220 µg/m3 2009 : 210 µg/m3 2010 : 200 µg/m3 Moyenne annuelle Année civile 2001 : 58 µg/m3 2002 : 56 µg/m3 2003 : 54 µg/m3 2004 : 52 µg/m3 2005 : 50 µg/m3 2006 : 48 µg/m3 2007 : 46 µg/m3 2008 : 44 µg/m3 2009 : 42 µg/m3 2010 : 40 µg/m3 Benzène Période de référence Moyenne annuelle Objectif de qualité Année civile Valeur 2 µg/m3 Valeur limite - Protection de la santé humaine Moyenne annuelle Année civile 2001 - 2005 : 10 µg/m3 2006 : 9 µg/m3 2007 : 8 µg/m3 2008 : 7 µg/m3 2009 : 6 µg/m3 2010 : 5 µg/m3 84 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Particules PM10 Période de référence Moyenne annuelle Valeur Objectif de qualité Année civile Valeurs limites - Protection de la santé humaine Percentile 90,4 des concentrations journalières Année civile Moyenne annuelle Année civile 30 µg/m3 2005 : 50 µg/m3 2005 : 40 µg/m3 Plomb Période de référence Moyenne annuelle Objectif de qualité Année civile Valeur 0,25 µg/m3 Valeur limite - Protection de la santé humaine Moyenne annuelle Année civile depuis 2002 : 0,5 µg/m3 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 85 2 - Directives européennes Dioxyde d’azote (NO2) Période de référence 24 heures Période de référence Année civile Protection de la santé Valeurs limites avec marge de dépassement Seuil Nb de dépassements Date de mise en application autorisés 300 µg/m3 18 jours par an Du 19/07/1999 au 31/12/2000 290 µg/m3 1 janvier 2001 280 µg/m3 1 janvier 2002 270 µg/m3 1 janvier 2003 260 µg/m3 1 janvier 2004 250 µg/m3 1 janvier 2005 240 µg/m3 1 janvier 2006 230 µg/m3 1 janvier 2007 220 µg/m3 1 janvier 2008 210 µg/m3 1 janvier 2009 3 200 µg/m 1 janvier 2010 Seuil 60 µg/m3 58 µg/m3 56 µg/m3 54 µg/m3 52 µg/m3 50 µg/m3 48 µg/m3 46 µg/m3 44 µg/m3 42 µg/m3 40 µg/m3 Date de mise en application Du 19/07/1999 au 31/12/2000 1 janvier 2001 1 janvier 2002 1 janvier 2003 1 janvier 2004 1 janvier 2005 1 janvier 2006 1 janvier 2007 1 janvier 2008 1 janvier 2009 1 janvier 2010 Benzène Protection de la santé Valeur limite avec marge de dépassement Période de référence Seuil Date de mise en application 3 Année civile 10 µg/m Du 13/12/2000 au 31/12/2005 9 µg/m3 1 janvier 2006 8 µg/m3 1 janvier 2007 7 µg/m3 1 janvier 2008 6 µg/m3 1 janvier 2009 5 µg/m3 1er janvier 2010 86 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Particules PM10 Période de référence 24 heures Année civile Valeurs limites - Protection de la santé Seuil Nombre de dépassements autorisés 50 µg/m3 35 jours par an 40 µg/m3 -- Date de mise en application er 1 janvier 2005 1er janvier 2005 Particules PM2,5 Période de référence Seuil Année civile 25 µg/m3 Année civile Année civile 25 µg/m3 20 µg/m3 Date de mise en application Valeur cible 1er janvier 2010 Valeur limite 1er janvier 2015 1er janvier 2020* * La valeur limite indicative sera révisée par la Commission en 2013 à la lumière des informations complémentaires sur l'impact sanitaire et environnemental, la faisabilité technique et l'expérience acquise en matière de valeur cible dans les États membres. Benzo(a)pyrène (BaP) et Métaux (Pb, As, Ni, Cd) Valeurs cibles Polluants Période de référence Seuil Date de mise en application BaP Année civile 1 ng/m3 31 décembre 2012 Plomb Année civile 0,5 µg/m3 1er janvier 2005 Arsenic Année civile 6 ng/m3 31 décembre 2012 Nickel Année civile 20 ng/m3 31 décembre 2012 Cadmium Année civile 5 ng/m3 31 décembre 2012 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 87 ANNEXE 3 PLAN D’ECHANTILLONNAGE N°site Dist. Typologie à l'axe Mesures auto Prlvt manuels NOx, PM10 BaP Tubes à diffusion Nom du site Commune Adresse Axe 1 N7 Kremlin Le Kremlin-Bicêtre 4.5 Le Kremlin-Bicêtre Le Kremlin-Bicêtre 35 Avenue de Fontainebleau CHU du Kremlin-Bicêtre - Parc P. Pinel N7 2 Trafic Fond X X X X 3 4 N7 Villejuif A6 L'Haÿ les Roses stade 1 Villejuif L'Haÿ-les-Roses Boulevard Maxime Gorki Stade E. Gérard - Av du Gal de Gaulle N7 A6 2.5 10 Trafic Influencé X X X 5 6 L' Haÿ les Roses stade 2 L' Haÿ les Roses stade 3 L'Haÿ-les-Roses L'Haÿ-les-Roses Stade E. Gérard - Av du Gal de Gaulle Stade E. Gérard - Av du Gal de Gaulle A6 A6 30 70 Influencé Influencé X X 7 L' Haÿ les Roses stade 4 L'Haÿ-les-Roses Stade E. Gérard - Av du Gal de Gaulle A6 110 Influencé X X X X 8 9 L'Haÿ-les-Roses N7 Chevilly-la-Rue L'Haÿ-les-Roses Chevilly-la-Rue Boulevard de la Vanne 248/254 Avenue de Stalingrad 2.5 Fond Trafic X X X N7 10 11 A86 Thiais Vitry-sur-Seine Thiais Vitry-sur-Seine Rue des Alouettes Station AIRPARIF - 103 rue Armangot A86 8 12 13 N305 Vitry Vitry Tremblay 1 Vitry-sur-Seine Vitry-sur-Seine Avenue M. Robespierre N305 2.5 14 Vitry Tremblay 2 Vitry-sur-Seine Rue Edouard Tremblay Rue Edouard Tremblay N305 N305 16 40 15 16 Vitry Tremblay 3 N305 Labo Vitry Vitry-sur-Seine Vitry-sur-Seine 17 18 19 N186 Choisy Choisy-le-Roi N6 Labo Villeneuve St G. Choisy-le-Roi Choisy-le-Roi Villeneuve-St-Georges N305 N305 N186 60 3 2 20 21 Villeneuve SG Orset Labo VSG Allée Jusselin Villeneuve-St-Georges Villeneuve-St-Georges 22 Villeneuve SG Mauris Villeneuve-St-Georges Rue Edouard Tremblay 28 Avenue Rouget de lIsle Avenue du Gal Leclerc Stade Jean Bouin - Rue Pompadour Rue de Paris Allée Orset Allée Jusselin Rue L. Mauris N6 N6 N6 N6 1.5 30 65 138 Fond Trafic Trafic Fond Trafic Influencé Influencé Fond 23 24 Villeneuve St Georges N6 Valenton N 406 Valenton Villeneuve-St-Georges Valenton Valenton N6 3 Fond Trafic A86 Créteil Créteil N406 A86 8 10 Influencé Influencé 27 28 D1 Créteil N186 Créteil Créteil Créteil Bordure N406 Chemin des mèches Parc de la Brèche - Rue Olof Palme D1 8 N186 29 Maisons-Alfort Maisons-Alfort Avenue de Verdun Stade A. Delaune - Rue du 11 nov. 1918 30 N19 Alfortville Alfortville Rue Charles de Gaulle A4 N19 A4 25 26 31 A4 Charenton Charenton R = mesures réalisées dans le cadre du réseau AIRPARIF 88 Stade SNCF G. Roussel - Rue L. Mauris Av Henri Barbusse PM2.5 Métaux NO2 Benzène Aldéhydes X X Trafic X X X X Influencé Influencé X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Influencé X X X X 1.5 Trafic Fond X X X X 3 2 Trafic Trafic X X X X 30 26 Influencé Fond R X Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 R X R X X X TOTAL X X 2 ANNEXE 4 RESULTATS DE MESURE DIOXYDE D’AZOTE (µg/m3) N°site Nom du site Adresse Série 1 Série 2 Série 3 Série 4 Moyenne 27/02 au 03/03 au 10/03 au 17/03 au Campagne 03/03/08 10/03/08 17/03/08 25/03/08 55 64 55 60 59 1 N7 Kremlin 35 Av de Fontainebleau 2 3 4 Le Kremlin-Bicêtre N7 V illejuif A6 L'Haÿ les Roses stade 1 CHU du Kremlin, Parc Pinel Bd Maxime Gorki Stade E. Gérard 36 54 33 38 60 44 32 51 32 40 52 37 5 L' Haÿ les Roses stade 2 Stade E. Gérard 34 44 32 38 6 L' Haÿ les Roses stade 3 Stade E. Gérard 34 37 29 32 7 L' Haÿ les Roses stade 4 Stade E. Gérard 32 34 29 33 8 L'Haÿ-les-Roses Boulevard de la V anne nd nd 29 31 9 10 N7 Chevilly-la-Rue A86 Thiais 248/254 Av. de Stalingrad Rue des Alouettes 54 56 57 71 49 51 51 72 11 Vitry-sur-Seine Station AIRPARIF 37 42 28 32 12 N305 V itry Av. M. Robespierre 42 46 42 38 13 Vitry Tremblay 1 Rue Edouard Tremblay 36 37 29 31 14 Vitry Tremblay 2 Rue Edouard Tremblay nd 35 25 31 15 Vitry Tremblay 3 Rue Edouard Tremblay 32 36 27 31 16 N305 Labo V itry 28 Avenue Rouget de l’Isle 58 64 53 61 17 18 19 N186 Choisy Choisy-le-Roi N6 Labo V illeneuve St G. Avenue du Gal Leclerc Stade Jean Bouin Rue de Paris 49 34 59 54 35 67 44 28 53 48 31 61 20 V illeneuve SG Orset Allée Orset 37 41 32 36 21 Labo V SG Allée Jusselin Allée Jusselin 34 37 29 31 22 V illeneuve SG Mauris Rue L. Mauris 34 35 28 31 23 V illeneuve St Georges Stade SNCF G. Roussel nd nd 25 31 24 N6 V alenton Av Henri Barbusse 66 65 63 66 25 26 N 406 Valenton A86 Créteil Bordure N406 Chemin des mèches 58 62 54 52 27 D1 Créteil Parc de la Brèche, Rue Palme 38 40 33 37 28 N186 Créteil Avenue de Verdun 54 67 56 58 29 Maisons-Alfort Stade A. Delaune 37 nd 29 32 54 53 53 45 59 74 41 82 30 N19 Alfortville 31 A4 Charenton Rue Charles de Gaulle A4 57 37 59 33 51 64 Cachan 32 36 24 30 31 Paris 1er Les Halles 40 40 34 34 37 29 35 21 27 28 33 41 19 21 29 Montgeron STATIONS AIRPARIF 37 54 37 37 33 32 30 53 63 35 42 33 30 32 59 49 32 60 37 33 32 nd 65 Ivry-sur-Seine Bd Périphérique Pte d’Auteuil 82 83 91 107 92 Champs-Elysées 75 70 65 61 68 Autoroute A1 81 76 86 71 79 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 89 BENZENE (µg/m3) Série 1 Série 2 Série 3 Série 4 Moyenne 27/02 au 03/03 au 10/03 au 17/03 au Campagne 03/03/08 10/03/8 17/03/08 25/03/08 N°site Nom du site Adresse 1 N7 Kremlin 35 Av de Fontainebleau 1.7 1.7 1.6 1.6 1.6 2 Le Kremlin-Bicêtre CHU du Kremlin, Parc Pinel 1.1 1.0 0.9 0.8 1.0 3 N7 V illejuif Bd Maxime Gorki 4 A6 L'Haÿ les Roses stade 1 Stade E. Gérard 1.2 1.0 0.9 0.8 1.0 5 L' Haÿ les Roses stade 2 Stade E. Gérard 1.0 0.9 nd 0.7 0.9 6 L' Haÿ les Roses stade 3 Stade E. Gérard 1.1 0.9 0.8 0.6 0.9 7 L' Haÿ les Roses stade 4 Stade E. Gérard 1.0 0.9 0.7 0.6 0.8 8 L'Haÿ-les-Roses Boulevard de la V anne 1.1 1.0 nd 0.7 0.9 9 N7 Chevilly-la-Rue 248/254 Av. de Stalingrad 10 A86 Thiais Rue des Alouettes 1.3 1.2 1.0 1.1 1.2 11 Vitry-sur-Seine Station AIRPARIF 1.0 1.1 1.0 0.9 1.0 12 N305 V itry Avenue M. Robespierre 1.6 nd 1.3 1.0 1.3 13 Vitry Tremblay 1 Rue Edouard Tremblay nd 1.2 1.1 0.7 1.0 14 Vitry Tremblay 2 Rue Edouard Tremblay nd 1.2 nd 0.8 1.0 15 Vitry Tremblay 3 Rue Edouard Tremblay nd 1.0 1.0 0.8 0.9 16 N305 Labo V itry 28 Avenue Rouget de l’Isle 1.6 1.6 1.2 1.1 1.4 17 N186 Choisy Avenue du Gal Leclerc 18 Choisy-le-Roi Stade Jean Bouin 19 N6 Labo V illeneuve St G. Rue de Paris 1.5 2.0 1.4 1.1 1.5 20 V illeneuve SG Orset Allée Orset 1.2 nd 0.9 0.7 0.9 21 Labo V SG Allée Jusselin Allée Jusselin nd 1.3 1.0 0.7 1.0 22 V illeneuve SG Mauris Rue L. Mauris 1.4 nd 0.7 0.8 1.0 23 V illeneuve St Georges Stade SNCF G. Roussel nd nd 0.7 0.8 nd 24 N6 V alenton Av Henri Barbusse nd 1.9 1.3 nd nd 25 N 406 Valenton Bordure N406 26 A86 Créteil Chemin des mèches 1.5 1.4 1.0 1.2 1.3 27 D1 Créteil Parc de la Brèche, Rue Palme 1.1 1.1 0.9 1.0 1.0 28 N186 Créteil Avenue de Verdun nd nd 1.5 1.6 1.6 29 Maisons-Alfort Stade A. Delaune 1.2 nd 0.9 0.8 1.0 30 N19 Alfortville Rue Charles de Gaulle 2.0 1.8 nd 1.4 1.7 31 A4 Charenton A4 1.7 1.9 1.4 1.8 1.7 1.0 1.0 1.1 1.0 1.0 1.0 1.1 0.8 0.8 0.9 Bd Périphérique Pte d’Auteuil 2.2 2.2 2.4 1.8 2.2 Champs-Elysées 3.0 2.5 2.5 2.1 2.5 Autoroute A1 2.7 2.4 1.9 2.3 2.3 Paris 1er Les Halles Montgeron STATIONS AIRPARIF 90 Non échantillonné pour cause de sécurit é Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 BENZO(a)PYRENE (ng/m3) CAMPAGNE HIVERNALE N° site Nom du site 27/02 01/03 04/03 07/03 10/03 13/03 16/03 19/03 22/03 25/03 Moyenne* 11 Vitry fond 0.33 0.04 0.14 0.12 0.05 0.09 0.06 0.14 0.10 0.11 0.14 16 N305 V itry Labo 1.1 0.07 0.16 0.88 nd nd nd nd 0.30 0.53 0.51 Paris 1er Les Halles 0.14 0.06 0.10 0.10 0.04 0.07 0.06 0.15 0.08 0.13 0.10 Neuilly-sur-Seine 0.17 0.04 0.09 0.13 0.07 0.07 0.06 0.14 0.06 0.11 0.10 Gennevilliers 0.21 0.06 0.13 0.19 0.04 0.06 0.05 nd 0.07 0.16 0.14 Bd Periph Porte d’Auteuil 0.49 0.23 0.36 0.40 0.14 0.27 0.15 0.58 0.18 nd 0.33 *Moyenne calculée sur les journées disponibles sur le site n°16 CAMPAGNE ESTIVALE N° site Nom du site 17/06 20/06 23/06 26/06 29/06 02/07 05/07 08/07 11/07 14/07 Moyenne 11 Vitry fond 0.06 0.16 0.08 0.06 0.05 0.04 0.02 0.02 nd nd 0.09 16 N305 V itry Labo 0.05 0.07 0.03 0.05 0.07 0.03 nd 0.04 nd 0.07 0.05 Paris 1er Les Halles 0.03 nd 0.03 0.06 0.02 0.05 0.03 0.03 0.02 0.07 0.04 Neuilly-sur-Seine 0.07 nd 0.11 0.06 0.02 0.11 0.02 0.02 0.02 0.08 0.07 Gennevilliers nd 0.19 0.13 0.06 0.04 0.10 0.02 0.02 0.02 0.19 0.12 0.47 0.50 0.36 0.17 0.18 0.19 0.14 0.17 0.36 0.33 Bd Periph Porte d’Auteuil 0.14 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 91 METAUX (ng/m3) CAMPAGNE HIVERNALE Polluant N° site Nom du site 11 Vitry-sur-Seine Arsenic 16 Nickel 11 16 27/02 au 03/03 au 10/03 au 17/03 au Moyenne 02/03/08 09/03/08 16/03/08 24/03/08 Campagne 0.34 0.71 0.19 nd 0.41 N305 Labo V itry Paris 1er Les Halles 0.79 0.35 0.41 0.15 0.26 0.30 0.35 0.38 0.45 0.30 Vitry-sur-Seine N305 Labo V itry 1.96 2.42 1.24 2.31 1.10 1.26 nd 1.89 1.43 1.97 1.70 0.14 0.74 0.14 1.47 0.15 2.54 nd 1.61 0.14 Paris 1er Les Halles 11 Vitry-sur-Seine Cadmium 16 N305 Labo V itry er Paris 1 Les Halles 0.15 0.15 0.23 0.15 0.15 0.15 0.14 0.15 0.17 0.15 Chrome 11 16 Vitry-sur-Seine N305 Labo V itry 0.72 2.60 0.71 2.57 0.73 2.13 nd 2.58 0.72 2.47 4.83 4.62 4.11 nd 4.52 Paris 1er Les Halles 11 Baryum Plomb (µg/m3) Vitry-sur-Seine 16 N305 Labo V itry Paris 1er Les Halles 12.61 13.15 9.45 12.12 11.83 11 16 Vitry-sur-Seine N305 Labo V itry 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 nd 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Paris 1er Les Halles CAMPAGNE ESTIVALE Polluant N° site Nom du site 11 Vitry-sur-Seine 0.15 0.21 0.15 0.15 0.17 Arsenic 16 N305 Labo V itry er Paris 1 Les Halles 0.16 0.22 0.15 nd 0.15 0.15 0.15 nd 0.15 nd Nickel 11 16 Vitry-sur-Seine N305 Labo V itry 0.75 0.79 2.11 0.75 0.76 0.75 0.75 0.75 1.09 0.76 1.71 0.15 nd 0.19 0.74 0.15 nd 0.15 nd 0.16 0.16 0.15 0.15 nd 0.15 0.15 0.15 nd 0.15 nd Paris 1er Les Halles 11 Cadmium Chrome 16 Vitry-sur-Seine N305 Labo V itry Paris 1er Les Halles 11 Vitry-sur-Seine 1.41 2.58 1.57 1.29 1.71 16 N305 Labo V itry 3.94 1.20 2.14 1.71 2.24 2.94 nd 0.74 nd nd Paris 1er Les Halles 11 Baryum Plomb (µg/m3) 92 16/06 au 23/06 au 30/06 au 07/07 au Moyenne 22/06/08 29/06/08 06/07/08 12/07/08 Campagne 4.89 13.00 5.47 4.80 7.04 16 N305 Labo V itry Paris 1er Les Halles Vitry-sur-Seine 10.00 9.43 4.11 nd 6.29 3.69 6.48 nd 6.72 nd 11 16 Vitry-sur-Seine N305 Labo V itry 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 nd 0.01 nd nd Paris 1er Les Halles Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 ALDEHYDES (µg/m3) CAMPAGNE HIVERNALE FORMALDEHYDE série 1 série 2 série 3 série 4 Moyenne N° site Nom du site Adresse 27/02 au 03/03/08 11 Vitry-sur-Seine Station AIRPARIF 1.5 nd 1.5 1.0 1.3 16 N305 Labo V itry 28 Av. Rouget de l’Isle 2.2 2.5 2.0 1.9 2.1 Paris 1er Les Halles 1.7 1.7 1.8 1.4 1.7 STATIONS AIRPARIF 03/03 au 10/03 au 17/03 au campagne 10/03/8 17/03/08 25/03/08 Montgeron 1.4 1.8 1.4 1.3 1.5 Bd périphérique – Pte d’Auteuil 2.1 2.6 2.6 2.3 2.4 Champs-Elysées 2.9 3.0 3.0 2.4 2.8 série 2 série 3 série 4 Moyenne ACETALDEHYDE série 1 N° site Nom du site Adresse 27/02 au 03/03/08 11 Vitry-sur-Seine Station AIRPARIF 0.7 nd 0.8 0.8 0.8 16 N305 Labo V itry 28 Av. Rouget de l’Isle 1.0 1.4 1.0 1.2 1.1 Paris 1er Les Halles 1.7 1.1 1.1 1.1 1.0 Montgeron 1.4 0.7 1.0 0.8 0.9 Bd périphérique - Pte d’Auteuil 2.1 1.1 1.3 1.3 1.3 Champs-Elysées 2.9 1.6 1.5 1.6 1.4 série 2 série 3 série 4 Moyenne STATIONS AIRPARIF 03/03 au 10/03 au 17/03 au campagne 10/03/8 17/03/08 25/03/08 ACROLEINE série 1 N° site Nom du site Adresse 27/02 au 03/03/08 11 Vitry-sur-Seine Station AIRPARIF 0.1 nd <LQ 0.1 0.1 16 N305 Labo V itry 28 Av. Rouget de l’Isle 0.1 0.2 0.1 0.2 0.2 Paris 1er Les Halles 1.7 0.1 0.1 0.1 0.1 Montgeron 1.4 0.1 0.1 0.1 0.1 Bd périphérique - Pte d’Auteuil 2.1 0.2 0.2 0.1 0.2 Champs-Elysées 2.9 0.1 nd <LQ 0.1 STATIONS AIRPARIF 03/03 au 10/03 au 17/03 au campagne 10/03/8 17/03/08 25/03/08 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 93 ALDEHYDES (µg/m3) CAMPAGNE ESTIVALE FORMALDEHYDE série 1 série 2 série 3 série 4 Moyenne N° site Nom du site Adresse 16/06 au 23/06/08 11 Vitry-sur-Seine Station AIRPARIF 2.9 3.0 2.6 1.9 2.5 16 N305 Labo V itry 28 Av. Rouget de l’Isle 3.4 3.3 2.9 2.5 3.0 Paris 1er Les Halles 3.1 3.1 3.0 2.0 2.8 STATIONS AIRPARIF 23/06 au 30/06 au 07/07 au campagne 30/06/08 07/07/08 14/07/08 Montgeron 2.9 3.3 2.7 2.0 2.7 Bd périphérique – Pte d’Auteuil 3.6 3.4 3.1 2.2 3.1 Champs-Elysées 3.9 3.8 3.4 2.4 3.4 série 2 série 3 série 4 Moyenne ACETALDEHYDE série 1 N° site Nom du site Adresse 16/06 au 23/06/08 11 Vitry-sur-Seine Station AIRPARIF 1.6 2.0 1.7 1.1 1.5 16 N305 Labo V itry 28 Av. Rouget de l’Isle 1.6 1.7 1.9 1.4 1.7 Paris 1er Les Halles 1.7 1.7 1.9 1.4 1.7 Montgeron 1.5 1.7 1.9 1.2 1.6 Bd périphérique - Pte d’Auteuil 2.0 2.0 2.1 1.5 1.9 Champs-Elysées 2.3 2.3 2.4 1.8 2.2 série 2 série 3 série 4 Moyenne STATIONS AIRPARIF 23/06 au 30/06 au 07/07 au campagne 30/06/08 07/07/08 14/07/08 ACROLEINE série 1 N° site Nom du site Adresse 16/06 au 23/06/08 11 Vitry-sur-Seine Station AIRPARIF 0.3 0.0 0.1 0.1 0.2 16 N305 Labo V itry 28 Av. Rouget de l’Isle 0.3 0.1 0.2 0.1 0.2 Paris 1er Les Halles 0.3 0.1 0.2 0.1 0.2 Montgeron 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 Bd périphérique - Pte d’Auteuil 0.4 0.1 0.2 0.1 0.2 Champs-Elysées 0.4 0.1 0.2 0.1 0.2 STATIONS AIRPARIF 94 23/06 au 30/06 au 07/07 au campagne 30/06/08 07/07/08 14/07/08 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 ANNEXE 5 VALIDATION DES RESULTATS DE MODELISATION SUR LA SEMAINE DE MESURE DU 3 AU 10 MARS 2008 Les résultats de la simulation ont été validés par comparaison avec les résultats de la campagne de mesure, obtenus à différents pas de temps : - Pas de temps horaire pour les données les plus fines mesurées à l’aide des analyseurs automatiques installés dans trois véhicules laboratoires (NO2 et PM10); Cette validation permet notamment de vérifier la cohérence de l’évolution temporelle des niv eaux simulés par rapport aux mesures réalisées sur le terrain. - Pas de temps hebdomadaire, pour les résultats obtenus avec les tubes à diffusion passiv e exposés sur les 30 sites (NO2 et benzène). La validation a été réalisée sur la semaine de mesure la plus défavorable à la dispersion des polluants (série 2, du 3 au 10 mars). 1. DIOXYDE D’AZOTE La figure 54 présente une comparaison entre les concentrations horaires en NO2 mesurées et modélisées sur les trois sites de mesure équipés de véhicules laboratoires du 3 au 10 mars 2008. Les concentrations modélisées suivent globalement bien la dynamique de l’évolution journalière observée sur les mesures. En termes de niveaux mesurés, on observe une légère sousestimation des concentrations de NO2 en proximité immédiate du trafic routier (sites implantés en bordure de la RN305 et de la RN6). Cette sous-estimation est variable selon les journées, certains jours le modèle peine à reproduire l’impact du trafic routier. Ceci peut être lié à des conditions météorologiques particulières plus difficiles à modéliser, aux incertitudes sur l’estimation de l’état du trafic routier, ou à la présence d’une source de pollution autre que le trafic et non prise en compte dans le modèle... Il est à noter que compte-tenu de la forte variabilité des niveaux à proximité immédiate du trafic routier, la validation des résultats en un point est très délicate car la valeur modélisée dépend fortement de la position du récepteur. Un écart de quelques mètres sur la position du récepteur peut engendrer des écarts très importants en terme de concentration. Sur le site de l’allée Jusselin, situé à 70 mètres de la RN6, les concentrations modélisées sont très proches de la mesure. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 95 N305 VITRY-SUR-SEINE N6 VILLENEUVE-ST-GEORGES VILLENEUVE-ST-GEORGES – ALLEE JUSSELIN Figure 54 : Comparaison des concent rations horaires en NO2 modélisées et mesurées sur les 3 véhicules laborat oires du 3 au 10 mars 2008 96 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 Ces observations sont confirmées par la Figure 55, qui illustre les profils moyens journaliers calculés à partir des données modélisées et des données mesurées sur les 3 sites de mesure automatique. Le profil journalier est globalement bien reproduit par le modèle, les deux pics liés à l’évolution journalière du trafic routier sont très bien reproduits par le modèle. En terme de niveaux, les concentrations sont sous-estimées en proximité immédiate du trafic routier. En situation influencée, les concentrations modélisées sont très proches des mesures, à la fois en terme de profil et en terme de concentrations. N305 VITRY-SUR-SEINE N6 VILLENEUVE-ST-GEORGES 200 Figure 55 : Comparaison des profils journaliers moyens en NO2 modélisés et mesurés sur les 3 véhicules laborat oires du 3 au 10 mars 2008 La comparaison des moyennes hebdomadaires mesurées sur les 31 sites équipés de tubes à diffusion et les résultats de simulation montrent une comparaison satisfaisante des niveaux. Les écarts sont détailléssur la figure 58, page 96. Sur l’ensemble des sites, les écarts sont compris en valeur absolue entre 0 et 26 %, ce qui est satisfaisant par rapport aux incertitudes admises pour la modélisation par la directive européenne du 21 mai 2008, qui fixe une incertitude13 maximum de 30 % pour l’estimation de la moyenne annuelle. 1. PARTICULES PM10 Pour les particules PM10, on observe le même comportement, comme l’illustre la Figure 56. « L’incertitude pour la modélisation est définie comme l’écart maximal des niveaux de concentration mesurés et calculés de 90 % des points de surveillance particuliers, sur la période considérée pour la valeur limite, sans tenir compte de la chronologie des évènements. » 13 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 97 N305 VITRY-SUR-SEINE N6 VILLENEUVE-ST-GEORGES VILLENEUVE-ST-GEORGES ALLEE JUSSELIN Figure 56 : Comparaison des concent rations horaires en PM10 modélisées et mesurées sur les 3 véhicules laborat oires du 3 au 10 mars 2008 La sous-estimation des niveaux est cependant plus importante que pour le dioxyde d’azote. En effet, aux incertitudes déjà décrites pour le NO2 s’ajoutent la complexité des phénomènes 98 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 physico-chimiques mis en jeu pour les particules (déposition, remise en supsnesion, transformations chimiques), qui ne sont aujourd’hui que partiellement traduits dans les modèles de dispersion ainsi qu’une plus grande diversité des sources. La sous-estimation est plus importante sur les sites implantés sur la commune de Villeneuve-Saint-Georges. Ceci confirme que la proximité de la voie ferrée et de la gare de triage entraîne des émissions de particules qui ne sont pas prises en compte dans les données d’entrée du modèle. Cet élément ne remet pas en question les résultats des estimations des moyennes annuelles puisque le présent travail est centré sur l’estimation de l’impact du trafic routier et ne porte pas sur l’estimation des impacts spécifiques liés à des sources de type industriel. Figure 57 : Comparaison des profils journaliers moyens en PM10 modélisés et mesurés sur les 3 véhicules laborat oires du 3 au 10 mars 2008 En moyenne sur la campagne (Figure 58), les écarts sont compris entre 0 et 23%, ce qui est largement conforme aux 30% d’incertitude exigés par la directive. 3. BENZENE Les résultats de simulation pour le benzène ont été validés sur la base des mesures hebdomadaires par tubes à diffusion. La comparaison des concentrations hebdomadaires modélisées et mesurées sur les sites équipés de tubes du 3 au 10 mars (Figure 58 page suivante) montre que les concentrations modélisées sont globalement légèrement supérieures aux valeurs mesurées par tubes à diffusion, avec des écarts compris entre 0 et 0.9 µg/m3. L’incertitude associée à l’estimation de la moyenne hebdomadaire est de 44 %, ce qui est conforme aux 50 % préconisés par la directive. Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 99 N° site 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 26 27 28 29 30 31 Nom du site N7 Kremlin Kremlin fond N7 Villejuif A6 L'Haÿ les Roses stade 1 L' Haÿ les Roses stade 2 L' Haÿ les Roses stade 3 L' Haÿ les Roses stade 4 L'Haÿ-les-Roses fond N7 Chevilly-la-Rue A86 Thiais Vitry fond N305 Vitry Vitry Tremblay 1 Vitry Tremblay 2 Vitry Tremblay 3 N305 Vitry Labo N186 Choisy Choisy fond N6 VSG Labo Prox Villeneuve SG Orset V SG Labo Influencé Villeneuve SG Mauris Villeneuve SG Fond N6 Valenton A86 Créteil D1 Créteil N186 Créteil Maisons-Alfort Fond N19 Alfortville A4 Charenton Resultats_Modèle NO2 BENZ PM10 56 2.3 23 44 1.1 19 47 1.5 20 50 1.5 23 46 1.3 21 43 1.2 20 41 1.2 19 37 1.1 18 45 1.3 19 56 1.6 23 46 1.1 18 46 1.6 20 40 1.2 18 40 1.1 18 40 1.1 18 54 2.0 22 43 1.5 20 39 1.1 18 50 2.5 22 44 1.6 20 41 1.3 19 40 1.2 18 39 1.1 18 59 2.6 25 65 2.3 27 45 1.2 19 52 2.5 22 42 1.1 18 50 1.8 21 61 2.0 27 Resultats_Mesure NO2 BENZ PM10 64 1.7 38 1.0 60 44 1.0 44 0.9 37 0.9 34 0.9 nd 1.0 57 71 1.2 42 1.1 18 46 nd 26 37 1.2 35 1.2 36 1.0 64 1.6 54 35 67 2.0 28 41 nd 37 1.3 21 35 nd 35 nd 65 1.9 62 1.4 1.1 40 67 nd nd nd 53 1.8 74 1.9 Ecarts Modèle/Mesure NO2 BENZ PM10 -13% 35% 16% 10% -22% 14% 50% 5% 44% 15% 33% 22% 33% nd 10% -20% -21% 33% 9% 0% 0% -1% nd -23% 9% 0% 14% -8% 10% 10% -15% 25% -20% 11% -25% 25% -21% 8% nd 12% 0% -10% 14% nd nd nd -9% 37% 5% 64% 12% 9% -22% nd nd nd -6% 0% -18% 5% Figure 58 : Comparaison des concent rations moyennes hebdomadaires modélisées et mesurées sur l’ensemble des sites de mesure du 3 au 10 octobre 2008 100 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 ANNEXE 6 COMPARAISON DES CONCENTRATIONS MOYENNES DE NO2 ET PM10 SUR LES STATIONS PERMANENTES DU RESEAU DU 1ER MAI 2007 AU 30 AVRIL 2008 CALCULEES EN PRENANT L’ENSEMBLE DES JOURS ET 1 JOUR SUR 6 120 Moyenne continue Moyenne 1 jour sur 6 100 NO2 (µg/m 3 ) 80 60 40 20 60 ic to r Au Ba to sc h ro ut e A1 Moyenne 1 jour sur 6 40 30 20 10 Pl .V ic t or B as ch A1 Au to ro ut e er s vi l li ein e en ne G ur -S Ha lle s Vi t ry -s Pa r is Le s ea ux les - M ou li n Bo bi gn y 0 Is sy - 3 Pl .V Moyenne continue 50 P M10 (µg/m ) lly -s ur Au - Se No in b ge erv e i nt - s lli er u s r Vi try -M a r -s ur ne Iv ry Se i -s ur ne -S ei ne C ac h M on an tg er on N eu i Pa ris Le s Ha lle s 0 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 101 ANNEXE 7 ESTIMATION DE LA MOYENNE ANNUELLE SUR LES SITES TEMPORAIRES DU 1er MAI 2007 AU 30 AVRIL 2008 DIOXYDE D’AZOTE (µg/m3) N°site Nom du site Adresse Moyenne Campagne 1 N7 Kremlin 35 Av de Fontainebleau 59 2 Le Kremlin-Bicêtre CHU du Kremlin, Parc Pinel 37 3 N7 V illejuif Bd Maxime Gorki 54 4 A6 L'Haÿ les Roses stade 1 Stade E. Gérard 37 5 L' Haÿ les Roses stade 2 Stade E. Gérard 37 6 L' Haÿ les Roses stade 3 Stade E. Gérard 33 7 L' Haÿ les Roses stade 4 Stade E. Gérard 32 8 L'Haÿ-les-Roses Boulevard de la V anne 30 9 N7 Chevilly-la-Rue 248/254 Av. de Stalingrad 53 10 A86 Thiais Rue des Alouettes 63 11 Vitry-sur-Seine Station Airparif 35 12 N305 V itry Av. M. Robespierre 42 13 Vitry Tremblay 1 Rue Edouard Tremblay 33 14 Vitry Tremblay 2 Rue Edouard Tremblay 30 15 Vitry Tremblay 3 Rue Edouard Tremblay 32 16 N305 Labo V itry 28 Avenue Rouget de l’Isle 59 17 N186 Choisy Avenue du Gal Leclerc 49 18 Choisy-le-Roi Stade Jean Bouin 32 19 N6 Labo V illeneuve St G. Rue de Paris 60 20 Villeneuve SG Orset Allée Orset 37 21 Labo V SG Allée Jusselin Allée Jusselin 33 22 Villeneuve SG Mauris Rue L. Mauris 32 23 Villeneuve St Georges Stade SNCF G. Roussel nd 24 25 N6 V alenton N 406 Valenton Av Henri Barbusse Bordure N406 65 26 A86 Créteil Chemin des mèches 57 27 D1 Créteil Parc de la Brèche, Rue Palme 37 28 N186 Créteil Avenue de Verdun 59 29 Maisons-Alfort Stade A. Delaune 33 30 N19 Alfortville Rue Charles de Gaulle 51 31 A4 Charenton A4 64 STATIONS AIRPARIF 102 Paris Moyenne annuelle estimée Intervalle Incertitude [Min-Max] 66 [57-76] 41 [35-47] 61 [52-69] 41 [35-47] 41 [35-47] 36 [31-42] 35 [30-40] 33 [28-38] 59 [51-68] 71 [61-81] 38 Mesure réseau 47 [40-53] 36 [31-42] 33 [28-38] 35 [30-40] 66 [57-76] 55 [47-63] 35 [30-40] 68 [58-77] 41 [35-47] 36 [31-42] 35 [30-40] nd nd 73 [63-84] Non échantillonné 64 [55-73] 41 [35-47] 66 [57-76] 36 [31-42] 57 [49-65] 72 [62-82] Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Annuelle annuelle annuelle annuelle 2007/2008 2006 2007 2008 36 32 36 34 Station Typologie Moyenne Campagne Cachan Fond 31 1er Fond 37 38 39 37 39 Fond 28 29 25 29 27 Les Halles Montgeron Ivry-sur-Seine Fond 29 37 41 39 34 Bd Périphérique Pte d’Auteuil Trafic 92 103 100 104 105 Champs-Elysées Trafic 68 69 67 69 66 Autoroute A1 St-Denis Trafic 79 90 91 91 89 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 BENZENE (µg/m3) N°site Nom du site Adresse Moyenne Campagne Moyenne annuelle estimée Intervalle Incertitude [Min-Max] 1 N7 Kremlin 35 Av de Fontainebleau 1.6 2.1 [1.7 - 2.5] 2 Le Kremlin-Bicêtre CHU du Kremlin, Parc Pinel 1.0 1.2 [1.0 - 1.4] 3 N7 V illejuif Bd Maxime Gorki 4 A6 L'Haÿ les Roses stade 1 Stade E. Gérard 1.0 1.2 [1.0 - 1.4] 5 L' Haÿ les Roses stade 2 Stade E. Gérard 0.9 1.1 [0.9 - 1.3] 6 L' Haÿ les Roses stade 3 Stade E. Gérard 0.9 1.1 [0.9 - 1.3] 7 L' Haÿ les Roses stade 4 Stade E. Gérard 0.8 0.9 [0.7 - 1.1] 8 L'Haÿ-les-Roses Boulevard de la V anne 0.9 1.1 [0.9 - 1.3] 9 N7 Chevilly-la-Rue 248/254 Av. de Stalingrad 10 A86 Thiais Rue des Alouettes 1.2 1.5 [1.2 - 1.8] 11 Vitry-sur-Seine Station AIRPARIF 1.0 1.3 Mesure réseau 12 N305 V itry Avenue M. Robespierre 1.3 1.7 [1.4 – 2.0] 13 Vitry Tremblay 1 Rue Edouard Tremblay 1.0 1.2 [1.0 - 1.4] 14 Vitry Tremblay 2 Rue Edouard Tremblay 1.0 1.2 [1.0 - 1.4] 15 Vitry Tremblay 3 Rue Edouard Tremblay 0.9 1.1 [0.9 - 1.2] 16 N305 Labo V itry 28 Avenue Rouget de l’Isle 1.4 1.8 [1.5 - 2.1] 17 N186 Choisy Avenue du Gal Leclerc 18 Choisy-le-Roi Stade Jean Bouin 19 N6 Labo V illeneuve St G. Rue de Paris 1.5 2.0 [1.7 - 2.3] 20 V illeneuve SG Orset Allée Orset 0.9 1.1 [0.9 - 1.3] 21 Labo V SG Allée Jusselin Allée Jusselin 1.0 1.2 [1.0 - 1.4] 22 V illeneuve SG Mauris Rue L. Mauris 1.0 1.2 [1.0 - 1.4] 23 V illeneuve St Georges Stade SNCF G. Roussel nd nd nd 24 N6 V alenton Av Henri Barbusse nd nd nd 25 N 406 Valenton Bordure N406 26 A86 Créteil Chemin des mèches 1.3 1.7 [1.4 - 2.0] 27 D1 Créteil Parc de la Brèche, Rue Palme 1.0 1.2 [1.0 - 1.4] 28 N186 Créteil Avenue de Verdun 1.6 2.1 [1.7 - 2.5] 29 Maisons-Alfort Stade A. Delaune 1.0 1.2 [1.0 -1.4] 30 N19 Alfortville Rue Charles de Gaulle 1.7 2.3 [1.9 - 2.7] 31 A4 Charenton A4 1.7 2.3 [1.9 - 2.7] Station STATIONS AIRPARIF Paris 1er Les Halles Typologie Non échantillonné Moyenne Moyenne Campagne annuelle Moyenne Moyenne Moyenne annuelle annuelle annuelle 2006 2007 2008 1.4 1.3 1.4 Fond 1.0 1.3 Fond 1.1 1.2 1.3 1.2 1.4 Aubervilliers Fond 1.1 1.4 1.4 1.4 1.5 Bd Périphérique Pte d’Auteuil Trafic 2.1 2.8 3.4 2.9 2.8 Place V ictor Basch Trafic 3.0 4.3 4.6 3.8 3.6 Nogent-sur-Marne Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 103 PARTICULES PM10 (µg/m3) N° site Nom du site Moyenne Campagne Moyenne annuelle estimée 11 Vitry fond 18 26 (mesure réseau) 16 N305 V itry Labo 25 33 19 N6 Labo V illeneuve St G. 28 36 21 Labo V SG Allée Jusselin 21 29 Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Annuelle annuelle annuelle Campagne 2007/2008 2007 2008 STATIONS AIRPARIF Paris 1er Les Halles 20 27 30 26 Nogent-sur-Marne 19 25 27 23 Gennevilliers 19 27 30 25 Bd Periph Porte d’Auteuil 38 47 50 46 PARTICULES PM2.5 (µg/m3) N° site Nom du site Moyenne Campagne Moyenne annuelle estimée 11 Vitry fond 11 20 (mesure réseau) 16 N305 V itry Labo 16 25 STATIONS AIRPARIF 104 Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne annuelle annuelle annuelle Campagne 2007/2008 2007 2008 Paris 1er Les Halles 11 20 21 16 Gennevilliers 11 20 21 14 Bd Periph Porte d’Auteuil 23 32 33 30 Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 BENZO(a)PYRENE (ng/m3) N° site Nom du site Moyenne Campagne* Moyenne annuelle estimée 11 Vitry fond 0.10 0.36 (mesure réseau) 16 N305 V itry Labo 0.25 0.49 [0.36 – 0.61] STATIONS AIRPARIF Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne annuelle annuelle annuelle annuelle Campagne 2007 2007/2008 2006 2008 Paris 1er Les Halles 0.06 0.25 0.17 0.23 0.17 Neuilly-sur-Seine 0.07 0.26 0.17 0.24 0.21 Gennevilliers 0.11 0.41 0.27 0.35 0.30 Bd Periph Porte d’Auteuil 0.29 0.51 0.49 0.49 0.43 *Moyenne calculée sur les journées disponibles sur le site n°16 METAUX (ng/m3) Polluant N° site Nom du site Arsenic 11 16 Vitry-sur-Seine N305 Labo V itry Paris 1er Les Halles 11 Vitry-sur-Seine 0.26 1.16 0.40 1.83 [1.33 – 2.34] Nickel 16 N305 Labo V itry Paris 1er Les Halles 1.57 1.48 1.99 2.05 [1.45 – 2.53] Cadmium 11 16 Vitry-sur-Seine N305 Labo V itry 0.15 0.16 0.24 0.26 [0.23 – 0.25] [0.24 – 0.28] 0.15 0.01 0.24 0.01 Paris 1er Les Halles Plomb (µg/m3) • Moyenne Intervalle Moyenne annuelle Incertitude Campagne* estimée [Min-Max] [0.31 – 0.67] 0.31 0.49 [0.40 – 0.63] 0.35 0.51 11 16 Vitry-sur-Seine N305 Labo V itry Paris 1er Les Halles 0.01 0.01 0.01 0.01 [0.01 – 0.02] [0.01 – 0.01] calculée sur les 6 semaines de prélèvements disponibles sur le site de Paris 1er Les Halles Airparif - Surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France Etude de la pollution de l’air dans le V al-de-Marne Ouest - Juillet 2009 105