Evaluation de la qualité de l`air sur la commune de CAPBRETON (40)

Transcription

Campagne de mesures
Laboratoire mobile
Rapport n°ET/MM/07/05
Evaluation de la qualité de
l’air sur la commune de
CAPBRETON (40)
Du 31/05/06 au 21/08/06
RAPPORT
D’ÉTUDES
ÉVALUATION DE LA QUALITE DE L’AIR SUR LA COMMUNE DE
CAPBRETON (40)
Du 31/05/06 au 21/08/06
Rédaction
Pierre-Yves GUERNION, Responsable d’études
Vérification
Rafaël BUNALES, Ingénieur d’Etudes
Approbation
Patrick BOURQUIN, Directeur
Date
30/03/07
Référence
Rapport n° MM/07/05
Nombres de pages
59
Evaluation de la qualité de l’air sur la commune de Capbreton –
31/05/06-22/08/06
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SOMMAIRE
SOMMAIRE ............................................................................................................................................. 2
GLOSSAIRE............................................................................................................................................ 3
INTRODUCTION ..................................................................................................................................... 4
I.
SITES DE MESURES ...................................................................................................................... 5
II.
CONTRAINTES TECHNIQUES ................................................................................................. 5
III.
ÉQUIPEMENTS DE MESURE ................................................................................................... 6
III.1.
III.2.
III.3.
III.4.
IV.
LE LABORATOIRE MOBILE .......................................................................................................... 6
L’ANALYSEUR DE COV.............................................................................................................. 6
LE PRELEVEUR DE METAUX LOURDS (PARTISOL)......................................................................... 6
L’ARMOIRE DE MESURES DE PM10 ............................................................................................ 7
GENERALITES SUR LES POLLUANTS MESURES ............................................................... 8
IV.1.
LES SOURCES DE POLLUTION .................................................................................................... 8
IV.1.1.
L’ozone .......................................................................................................................... 8
IV.1.2.
Les oxydes d’azote (NO + NO2 = NOx)......................................................................... 8
IV.1.3.
Les particules fines........................................................................................................ 8
IV.1.4.
Le dioxyde de soufre ..................................................................................................... 8
IV.1.5.
Les composés organiques volatils................................................................................. 8
IV.1.6.
Les métaux lourds ....................................................................................................... 10
IV.2.
EFFETS SUR LA SANTE ET L’ENVIRONNEMENT ........................................................................... 12
IV.2.1.
L’ozone ........................................................................................................................ 12
IV.2.2.
Les oxydes d’azote...................................................................................................... 12
IV.2.3.
Les particules fines...................................................................................................... 13
IV.2.4.
Le dioxyde de soufre ................................................................................................... 13
IV.2.5.
Les composés organiques volatils............................................................................... 14
IV.2.6.
IV.3.
REGLEMENTATION .................................................................................................................. 16
IV.3.1.
L’ozone ........................................................................................................................ 16
IV.3.2.
Les oxydes d’azote...................................................................................................... 16
IV.3.3.
Les particules fines...................................................................................................... 17
IV.3.4.
Le dioxyde de soufre ................................................................................................... 17
IV.3.5.
Les composés organiques volatils............................................................................... 17
IV.3.6.
IV.4.
SAISONNALITE ........................................................................................................................ 18
V.
METEOROLOGIE .................................................................................................................... 19
VI.
RESULTATS DES MESURES DE POLLUANTS.................................................................... 21
VI.1.
OZONE (O3) ........................................................................................................................... 21
VI.2.
OXYDES D’AZOTE (NO ET NO2)............................................................................................... 23
VI.2.1.
Le monoxyde d’azote (NO).......................................................................................... 23
VI.2.2.
Le dioxyde d’azote....................................................................................................... 25
VI.3.
PARTICULES FINES (PM10)..................................................................................................... 28
VI.4.
DIOXYDE DE SOUFRE (SO2)..................................................................................................... 32
VI.5.
COMPOSES ORGANIQUES VOLATILS ......................................................................................... 33
VI.5.1.
Généralités sur la contribution des COV selon les sources d’émissions .................... 33
VI.5.2.
Résultats des mesures effectuées sur les sites de Capbreton ................................... 33
VI.5.3.
Comparaison avec d’autres sites en Aquitaine ........................................................... 39
VI.5.4.
Interaction avec l’ozone............................................................................................... 39
VI.6.
METAUX LOURDS .................................................................................................................... 43
VI.7.
RECAPITULATIF DES COMPARAISONS ....................................................................................... 45
VI.8.
ANALYSE DES PREVISIONS D’OZONE PAR SYRSO .................................................................... 46
VI.9.
INDICE DE LA QUALITE DE L’AIR SIMPLIFIE ................................................................................. 47
CONCLUSION....................................................................................................................................... 49
ANNEXES ............................................................................................................................................. 50
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GLOSSAIRE
ADEME : Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie.
As : symbole chimique de l’arsenic
Cd : symbole chimique du cadmium
COV : abréviation pour désigner les Composés Organiques Volatils.
Chromatographie : technique analytique utilisée en chimie, permettant la séparation des constituants d’un
mélange homogène liquide ou gazeux.
Exposition aiguë / chronique : exposition de courte durée / exposition persistante, continue ou discontinue,
se produisant sur une longue période (comprise entre plusieurs années et la vie entière).
Immissions : le terme immission est employé pour caractériser la concentration résultante des polluants
dans l’air ambiant (résultat des émissions et des conditions météorologiques).
Objectif de qualité (ou valeur guide) : valeur de prévention, à long terme, objectif à atteindre ou référence
spécifique en zone déterminée par les états membres de l’Union Européenne (UE).
O3 : formule chimique de l’ozone.
PM10 : particules fines dont le diamètre aérodynamique est inférieur à 10 µm.
Activité photochimique : Réactions chimiques produites sous l’action des photons (rayons solaires).
Ni : symbole chimique du nickel
NOx : terme désignant les oxydes d’azote (NO + NO2 )
NO : formule chimique du monoxyde d’azote.
NO2 : formule chimique du dioxyde d’azote.
OMS : Organisation Mondiale de la Santé.
Pb : symbole chimique du plomb
ppb : Cette appellation anglo-saxonne est souvent utilisée pour mesurer les concentrations. Ce rapport sans
unité, signifiant « partie par billion », correspond à 1 pour 1 milliard (1 mole/109 moles).
Radical : Partie d’un composé moléculaire qui reste inchangé dans une réaction chimique.
Station de fond : Situées dans des quartiers densément peuplés (entre 3 000 et 4 000 habitants/km2) et à
distance de sources de pollution directes, l’objectif de ces stations est le suivi du niveau d’exposition moyen
de la population aux phénomènes de pollution atmosphérique dits de « fond » dans les centres urbains. Les
principaux polluants mesurés sont le dioxyde de soufre (SO2), les oxydes d’azote (NO + NO2), l’ozone (O3)
et les particules fines en suspension (PM10).
Stratosphère : Couche de l’atmosphère d’environ 30 km d’épaisseur, dans laquelle la température s’accroît
légèrement. Elle est située au dessus de la troposphère (couche comprise entre le sol et 6 km (aux pôles)
ou 17 km (à l’équateur) dans laquelle la température décroît avec l’altitude).
SO2 : formule chimique du dioxyde de soufre.
µg/m3 : unité de mesure : microgramme par mètre cube d’air (1µg = 0,000001g).
Valeur limite : valeur à ne pas dépasser sur l’ensemble du territoire des états membres de l’Union
Européenne (UE).
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INTRODUCTION
En Aquitaine, la surveillance de la qualité de l’air ambiant est assurée, depuis 1995, par AIRAQ. Grâce aux
32 stations fixes implantées sur toute la région, la concentration des principaux polluants réglementés est
suivie en continu. Pour les zones non couvertes de façon permanente, des campagnes de mesures
temporaires sont effectuées régulièrement afin d’élargir notre connaissance du territoire et suivre l’évolution
des teneurs au cours des années.
Dans ce cadre, une campagne de mesures a donc été réalisée par AIRAQ sur la commune de Capbreton du
31/05/06 au 21/08/06. Pour cette campagne, de nombreuses substances ont été mesurées, parmi lesquelles
l’ensemble des substances réglementées, mais aussi des polluants dits « émergents » non réglementés à
ce jour. C’est le cas des COV (Composés Organiques Volatils), qui bien que n’étant pour la plupart non
réglementés, ont été mesurés dans le cadre de cette campagne afin d’améliorer encore la connaissance sur
la qualité de l’air, et aussi de coupler ces résultats avec les mesures des polluants « classiques ».
Cette campagne a eu lieu sur 2 sites différents : le site des services techniques de la ville de Capbreton, et
le groupe scolaire Saint-Exupéry.
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I.
Sites de mesures
Le laboratoire mobile a été implanté :
Sur le site des services techniques de la ville du 31/05/06 au 26/07/06
Sur le groupe scolaire Saint-Exupéry du 27/07/06 au 21/08/06
En parallèle, une armoire de mesures de PM10 a été installée sur le site des services techniques du
27/07/06 au 21/08/06 afin de pouvoir comparer les deux sites sur une même période.
X
X
X
X
Figure 1 : Emplacement des sites de mesure
X : Site des Services Techniques
X : Groupe scolaire Saint-Exupéry
II.
Contraintes techniques
La station mobile est une remorque laboratoire dont les dimensions sont les suivantes :
4,70 mètres
largeur :
2 mètres
hauteur :
3,20 mètres.
longueur :
Le poids de la remorque est de 2,5 tonnes.
L’emplacement de la remorque répond à des contraintes techniques et demande ainsi d’être situé au
maximum à 40 mètres d’un compteur électrique. Pour le raccordement électrique de la remorque, la
puissance minimale nécessaire est de 6 kWh, soit une intensité de 32 ampères en 220 volts monophasé.
L’implantation de la remorque nécessite un sol dur, le plus horizontal possible.
La remorque, équipée d’un ensemble anémomètre-girouette et situé environ à 10 mètres du sol, doit être
éloignée d’au moins 10 mètres de tout obstacle supérieur à 10 mètres de haut.
De même, étant équipée d’une tête de prélèvement d’air située environ à 4 mètres du sol, la remorque ne
doit pas être placée à coté d’une haie ou d’un mur supérieur à 4 mètres.
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III.
III.1.
Équipements de mesure
Le laboratoire mobile
Les mesures en continu ont été réalisées à l’aide d’un laboratoire mobile, équipé de plusieurs appareils
permettant l’analyse des principaux polluants réglementés à savoir : les oxydes d’azote (NO et NO2), les
particules fines en suspension (PM10), le dioxyde de soufre (SO2), l’ozone (O3) ainsi que des moyens
nécessaires au suivi des paramètres météorologiques (vitesse et direction du vent, température, pression,
humidité relative et ensoleillement). Chaque polluant est mesuré par un analyseur unique selon une
technique spécifique et adaptée.
III.2.
L’analyseur de COV
Cet appareil permet la détermination de COV dont le nombre d’atomes de Carbone est compris entre 6 et
12. La technique utilisée fait appel au principe de la chromatographie, c’est à dire la séparation des
substances chimiques d’un mélange homogène, selon leur temps de rétention sur une colonne de
prélèvement. Cela consiste à aspirer l’air à travers une cartouche imprégnée de substances poreuses
capables d’extraire les composants de l’air. Pour cet analyseur, seuls les composés les plus lourds
(comprenant plus de 6 atomes de Carbone) sont piégés. Après désorption thermique (chauffage rapide pour
libérer les substances préalablement retenues), les COV sont injectés sur une autre colonne permettant la
séparation chromatographique. Le temps de rétention (ou la vitesse de passage) dans cette colonne est
caractéristique à chaque composé et dépend de ses propriétés (masse moléculaire, affinité avec les
éléments emprisonnés dans la colonne). La mesure quantitative du composé est effectuée en sortie de
colonne, par un détecteur à ionisation de flamme (FID).
L’analyseur est installé à l’intérieur du laboratoire mobile.
Photo 1 : Moyen mobile de surveillance
III.3.
Le préleveur de métaux lourds (Partisol)
Les mesures de métaux lourds sont effectuées par un préleveur situé dans le moyen mobile.
Le protocole qui a été suivi est strictement conforme à celui mis en place en 2002 (voir rapport AIRAQ
ET/ML/03/01). Les filtres utilisés sont des filtres en fibres de quartz de marque Whatman, de diamètre 47
mm.
Ces prélèvements ont été effectués avec des préleveurs bas débit (Partisol Plus) fonctionnant à 1 m3/h,
chaque filtre a été exposé pendant une semaine en continu.
La minéralisation des filtres a été réalisée en salle blanche en suivant la norme NFX43-275 (sans double
blanc filtre).
Les analyses ont été confiées au Laboratoire des Pyrénées (Lagor, 64) qui a utilisé la technique d’ICP / MS.
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III.4.
L’armoire de mesures de PM10
L’armoire de mesures a été équipée pour cette campagne d’un analyseur de particules fines PM10. Le
système utilisé est un analyseur de type TEOM (Tapered Element Oscillating Microbalance : microbalance à
élément oscillant).
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IV.
Généralités sur les polluants mesurés
IV.1.
IV.1.1.
Les sources de pollution
L’ oz one
L’ozone, polluant secondaire, résulte généralement de la transformation photochimique de certains polluants
primaires dans l’atmosphère, en particulier les oxydes d’azotes et les composés organiques volatils (COV),
sous l’effet des rayonnements ultraviolets.
Le dioxyde d’azote rejeté par les véhicules, sous l’action du soleil, se transforme en partie en ozone. Mais
parallèlement le monoxyde d’azote interagit avec l’ozone pour redonner du dioxyde d’azote :
NO + O3 ↔ NO2 + O2
IV.1.2.
Les oxy des d’ az ot e ( N O + N O 2 = N O x)
Le monoxyde d’azote (NO) anthropique est formé lors d’une combustion à haute température (>800°C) par
la combinaison de l’oxygène et de l’azote de l’air. Plus la température de combustion est élevée et plus la
quantité de NO générée est importante. Au contact de l’air, le NO est rapidement oxydé en dioxyde d’azote
(NO2). Ce dernier est donc essentiellement dû aux transports et aux installations de combustion (industries,
chauffages collectifs et individuels).
Toute combustion génère donc du NO et du NO2, c’est pourquoi ils sont habituellement regroupés sous le
terme de NOx.
En présence de certains constituants atmosphériques et sous l’effet du rayonnement solaire, les NOx
constituent également, en tant que précurseurs, une source importante de pollution photochimique.
IV.1.3.
Les par t i cul es f i nes
D’origine naturelle (érosion des sols, pollens, feux de biomasse ...) ou anthropique, les particules ont une
gamme de taille qui varie de quelques microns à quelques dixièmes de millimètres. Les particules fines
actuellement réglementées sont celles dont le diamètre aérodynamique est inférieur à 10 µm (PM10). Il est
prévu d’étendre la surveillance aux particules de diamètre inférieur à 2,5 µm (PM2,5) dont l’impact sur la
santé est plus important. Les particules fines sont issues majoritairement de la combustion des combustibles
fossiles (sidérurgie, cimenteries, incinération de déchets, manutention de produits pondéraux, minerais et
matériaux, circulation automobile, centrale thermique ...).
Elles peuvent être associées à d’autres polluants comme le dioxyde de soufre, les Hydrocarbures
Aromatiques Polycycliques (HAP), les métaux, les pollens,...
IV.1.4.
Le di oxy de de s ouf r e
Ce gaz est issu de la combustion de matières fossiles (contenant du soufre charbon, fuel, gazole, ...) et
de procédés industriels. Il provient essentiellement de l’industrie, des chauffages collectifs et individuels et
des transports (dans une moindre mesure). En France, compte tenu du développement de l’énergie
électronucléaire, de la régression du fuel lourd et du charbon, d’une bonne maîtrise des consommations
énergétiques et de la réduction de la teneur en soufre des combustibles et carburants, les concentrations
ambiantes en SO2 ont diminué en moyenne de plus de 50% depuis 15 ans. Les émissions sont plus
importantes en hiver en raison du chauffage des locaux mais également des épisodes anticycloniques. Ces
derniers favorisent le phénomène de « couvercle thermique » qui bloque les polluants près du sol et
empêche ainsi leur dispersion.
IV.1.5.
Les com pos és or gani ques v ol at i l s
Les composés organiques volatils (COV) font référence à plusieurs familles chimiques, aussi de nombreuses
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définitions existent pour les caractériser, applicables selon le contexte d’étude. Selon la directive a du 11
mars 1999, les COV représentent « tout composé, à l’exclusion du méthane, contenant du carbone et de
l’hydrogène, ce dernier pouvant être partiellement ou totalement substitué par d’autres atomes et ayant une
pression de vapeur de 0,01 hPa ou plus à une température de 293,15 K ou ayant une volatilité
correspondante dans les conditions d’utilisation particulières. ». Compte tenu de sa faible réactivité et de sa
non-dangerosité vis à vis de la santé humaine, le méthane est exclu des COV, on parle alors de composés
organiques volatils non méthaniques (COVnM).
Ces éléments constituent 210 espèces regroupées en 23 grandes familles. Une distinction est en effet
nécessaire car les sources diffèrent selon les familles chimiques.
• Hydrocarbures aliphatiques (CnHn)
- saturés (alcanes)
- insaturés (alcènes-alcynes)
• Hydrocarbures aromatiques (ArH)
- monocycliques : benzène et homologues supérieurs, styrène
• Hydrocarbures oxygénés cycliques et aliphatiques
- alcools, glycols
- autres oxygénés : éthers, esters, aldéhydes, acides carboxyliques, cétones
• Hydrocarbures halogénés
- chlorés : dichlorométhane, chloroforme, tétrachlorure de carbone, chlorure de vinyle,
perchloréthylène, trichloréthylène
- polyhalogénés : halothane
• Autres hydrocarbures :
- soufrés : CS2, DMS
- azotés : amines, nitrés
Les familles de composés qui participent le plus fortement aux émissions nationales totales sont les alcanes,
les alcènes et les aromatiques.
Les COV proviennent de sources naturelles pour 90 % des émissions planétaires, mais cette proportion
diminue fortement aux abords des centres urbains. En France, comme dans toutes les régions
industrialisées, la part des sources biogéniques décroît au profit des sources anthropiques.
IV.1.5.1. Sources naturelles
Les sources biotiques participent également aux émissions. Une petite partie des émissions des sources
biotiques est incluse dans le secteur agriculture / sylviculture. Néanmoins, une très large partie des
émissions biotiques provenant des forêts et des prairies naturelles est présentée hors total national comme
sources naturelles (entre 1200 kt et 1400 kt) b.
En raison de la part importante des émissions anthropiques, ces sources deviennent minoritaires.
Désormais en France, elles représentent seulement 16% des émissions totales.
IV.1.5.2. Sources anthropiques
Les sources anthropiques sont principalement issues de l’industrie (32%). En effet, de nombreux procédés
industriels nécessitent l’utilisation de solvants à des fins de nettoyage, de mélange, d’applications de
pigments, notamment pour leur capacité d’évaporation après emploi. La présence de COV est ainsi
répertoriée dans des domaines aussi variés que le traitement de surface, le dégraissage, la fabrication de
peintures, colles et encres, l’imprimerie, la pétrochimie, l’industrie du caoutchouc et du pneumatique, les
textiles, le nettoyage à sec et enfin l’agroalimentaire.
Le secteur « tertiaire » avec 23% se positionne comme le second émetteur de COVnM, suivi par les
transports (21%). Enfin, l’agriculture et la sylviculture avec 14% des émissions totales représentent une part
non négligeable (pourcentages dérivés de l’inventaire des émissions du CITEPA 2003).
Des études ont permis de distinguer des profils d’émissions en fonction des secteurs d’activités considérés.
Le détail des composés émis est précisé en annexe. Le tableau ci-dessous indique de façon non exhaustive,
les sources d’émissions majoritaires et les familles des principaux COV.
a
: directive du 11 mars 1999, relative à la réduction des émissions de composés organiques volatils dues à l’utilisation
de solvants organiques dans certaines activités et installations.
b
: sources : CITEPA
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Secteur
Sources majoritaires
Famille des composés
Hydrocarbures aliphatiques : alcanes
Usage de solvants
Hydrocarbures oxygénés cycliques et aliphatiques :
Industriel
Imprimerie
alcools
Composés aromatiques
Chauffage domestique
Hydrocarbures aliphatiques saturés (alcanes) et
Tertiaire
Fuites de gaz naturel
insaturés (alcènes, alcynes)
Trafic routier
Hydrocarbures aliphatiques : alcanes (50%)
Transport
Évaporation des carburants Composés aromatiques (28%)
Agriculture / Sylviculture
Hydrocarbures aliphatiques : alcènes (80%)
Tableau 1 : sources d’émissions majoritaires et familles des principaux COV
Enfin, depuis trente ans, de nouveaux produits chimiques se sont développés pour le bâtiment, le mobilier et
l’entretien. Malgré l’absence de contrôle systématique de l’air à l’intérieur des bâtiments, de nombreux
composés comme des aldéhydes (formaldéhyde), des éthers de glycol ou des aromatiques (benzène,
toluène), ont été observés en air intérieur.
IV.1.6.
Les m ét aux l our ds
Les valeurs des émissions anthropiques de métaux lourds annoncées dans ce document sont issues de
données du CITEPA.
IV.1.6.1.
Le Nickel
Globalement en France les émissions de Nickel en 2005 ont été chiffrées à 176 tonnes c.
Les principales sources d’émission du Nickel en 2005 sont (95,5 % des émissions totales) :
Code NFR
Contribution
1
Production d’électricité et de chaleur
1A1a
31,7 %
2
Raffinage du pétrole
1A1b
26,8 %
3
Industrie chimique
1A2c
8,6 %
4
Industrie agroalimentaire
1A2e
8,2 %
2C
7,0 %
ère
5
Sidérurgie et 1
6
Industries autres
1A2f
6,6 %
7
Secteur tertiaire
1A4a
3,9 %
8
Industrie papetière
1A2d
2.7 %
transformation des métaux ferreux
Les émissions de nickel proviennent essentiellement de la présence de ce métal à l'état de traces dans le
fioul lourd. Les secteurs émergents sont donc ceux consommant le plus d'énergie et le raffinage du pétrole.
C'est pourquoi les 176 tonnes émises en 2005 se partagent à respectivement 58% pour la transformation
d'énergie (en particulier le raffinage de pétrole et la production d'électricité) et 30% pour l'industrie
manufacturière (les principaux sous-secteurs visés sont l’industrie chimique, l’industrie agroalimentaire, la
sidérurgie…). Les autres secteurs contribuent faiblement aux émissions de nickel.
IV.1.6.2.
Le Cadmium
Globalement en France les émissions de Cadmium en 2005 ont été chiffrées à 5,9 tonnes d.
Les principales sources d’émission de ce métal en 2005 sont (95,9 % des émissions totales) :
Code NFR
c
d
source CITEPA / CORALIE – format CEE-NU-13/02/2007
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Contribution
Page 10 sur 59
1
Industries autres
1A2f
25,8 %
2
1A1a
24,9 %
3
Métallurgie des métaux ferreux
1A2a
16,3 %
4
Métallurgie des métaux non ferreux
1A2b
9,6 %
2C
9,3 %
ère
5
Sidérurgie et 1
6
Résidentiel
1A4b
5,1 %
7
Incinération des déchets
6C
4,9 %
Les émissions de cadmium proviennent principalement de la combustion des combustibles minéraux
solides, du fioul lourd, mais aussi de la biomasse. Seuls trois secteurs contribuent aux émissions de ce
polluant, dont un majoritairement :
L’industrie manufacturière 61 %
La transformation d’énergie 30 %
Le résidentiel tertiaire 5 %
Dans le secteur de la transformation de l’énergie, les émissions proviennent majoritairement des usines
d’incinération d’ordures ménagères avec récupération d’énergie. La baisse constatée entre 1990 et 2005
s’explique par les progrès réalisés dans les secteurs industriels, en particulier dans les secteurs de la
sidérurgie et de la première transformation des métaux ferreux, de la métallurgie des métaux non ferreux et
dans le traitement des fumées des usines d’incinération d’ordures ménagères.
IV.1.6.3.
L'Arsenic
e
Globalement en France les émissions d’Arsenic en 2005 ont été chiffrées à 10,4 tonnes .
Les principales sources d’émission de ce métal en 2005 sont (96,2% des émissions totales) :
Code NFR
Contribution
1
Industries autres
1A2f
34,5 %
2
Résidentiel
1A4b
19,7 %
3
1A1a
12,3 %
4
Métallurgie des métaux non ferreux
1A2b
9,1 %
5
1A2a
6,8 %
6
Sidérurgie et 1
ère
2C
6,7 %
7
Raffinage du pétrole
1A1b
2,9 %
8
1A2d
2,9 %
9
Industrie chimique
1A2c
1,3 %
Les rejets d'arsenic sont imputables, d'une part, à la présence de traces de ce métal dans les
combustibles minéraux solides ainsi que dans le fioul lourd et, d'autre part, dans certaines matières
premières utilisées notamment dans des procédés comme la production de verre, de métaux non-ferreux ou
la métallurgie des ferreux. Les rejets atmosphériques en 2005 sont en provenance à plus de 60% de
l'industrie manufacturière. Le secteur résidentiel/tertiaire et celui de la transformation de l’énergie
représentent cette même année 20 % et 15 %.
e
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IV.1.6.4.
Le Plomb
Globalement en France les émissions de Plomb en 2005 ont été chiffrées à 134,4 tonnes f.
Les principales sources d’émission de ce métal en 2005 sont (95,4% des émissions totales) :
Code NFR
Contribution
1
Industries autres
1A2f
23,6 %
2
1A2a
21,6 %
3
Résidentiel
1A4b
14,5 %
4
Aviation civile nationale
1A3a
12,7 %
2C
12,4 %
ère
5
Sidérurgie et 1
6
1A1a
8,7 %
7
1A2d
1,9 %
Les émissions de plomb, longtemps dominées par le transport automobile du fait de la présence de plomb
dans l'essence, ont fortement diminué, en passant de 4301 t en 1990 à 134,4 t en 2005, soit une diminution
de plus de 96 % des émissions.
Pour l’année 2005, l’industrie manufacturière représente plus de 60 % des émissions de Pb avant le secteur
résidentiel (15 %), l’aviation civile nationale (13 %) et la transformation de l’énergie (9 %).
IV.2.
IV.2.1.
Effets sur la santé et l’environnement
L’ oz one
Gaz agressif, l’ozone pénètre facilement jusqu’aux voies respiratoires les plus fines. Il est à l’origine
d’irritations oculaires et peut provoquer la toux et une altération pulmonaire, surtout chez les enfants et les
asthmatiques. Les effets sont amplifiés par l’exercice physique.
•
•
Une exposition chronique favorise la poursuite et/ou l’accroissement de l’inflammation des
bronches, et l’entretien et/ou l’aggravation de l’hyperréactivité bronchique et de la maladie
asthmatique.
Une intoxication aiguë provoque une réaction inflammatoire au niveau des muqueuses
respiratoires et favorise les symptômes des problèmes respiratoires préexistants.
L’ozone a un effet néfaste sur la végétation (tabac, blé) et sur les matériaux (caoutchouc). C’est également
un gaz à effet de serre.
IV.2.2.
Les oxy des d’ az ot e
Le NO2 est un gaz irritant qui pénètre dans les plus fines ramifications des voies respiratoires. Il peut, dès
200 µg/m3, entraîner une altération de la fonction respiratoire, une hyper-réactivité bronchique chez
l’asthmatique et un accroissement de la sensibilité des bronches aux infections chez l’enfant. Le dioxyde
d’azote étant moins soluble que le monoxyde d’azote, il pénètre plus facilement dans les voies respiratoires.
Il est en ce sens plus toxique que le NO. Les effets du NO2 sont très variables selon le niveau d’exposition :
• une exposition chronique va augmenter le risque d’apparition de maladies respiratoires. A faible
concentration, les oxydes d’azote peuvent provoquer une irritation des voies aériennes supérieures
et des yeux. Des études ont montré que le NO2 apparaissait comme l’indicateur de pollution
présentant l’impact le plus élevé sur la maladie asthmatique des adultes en augmentant la fréquence
et la gravité des crises.
f
31/05/06-22/08/06
Page 12 sur 59
•
une intoxication suraiguë peut engendrer la mort au bout de quelques instants par arrêt
respiratoire. En effet, le NO2 réagit avec l’hémoglobine pour former un complexe stable : la
méthémoglobine, empêchant ainsi, la fixation de l’oxygène.
Les NOx interviennent dans le processus de formation d’ozone dans la basse atmosphère.
Le dioxyde d’azote se transforme dans l’atmosphère en acide nitrique, qui retombe au sol et sur la
végétation. Ils contribuent également au phénomène des pluies acides ainsi qu’à l’eutrophisation des cours
d’eau et des lacs.
IV.2.3.
Plus une particule est fine, plus sa toxicité potentielle est élevée.
Les particules de diamètre supérieur à 10 µm sont retenues par les voies aériennes supérieures. Les plus
fines (PM10 et PM2,5) pénètrent profondément dans l’appareil respiratoire où elles peuvent provoquer une
inflammation et altérer la fonction respiratoire dans son ensemble. Les particules ultrafines sont suspectées
de provoquer également des effets cardio-vasculaires. Selon leurs propriétés physico-chimiques, certaines
particules véhiculent des substances toxiques adsorbées en surface, comme les métaux lourds ou les HAP
et présentent alors des propriétés mutagènes et cancérigènes : c’est notamment le cas de certaines
particules émises par les moteurs diesel.
Les particules fines jouent un rôle très important dans les phénomènes atmosphériques et peuvent interférer
avec le climat.
IV.2.4.
C’est un gaz irritant qui altère les défenses pulmonaires et aggrave les maladies respiratoires et
cardiovasculaires préexistantes. Il agit en synergie avec d’autres substances notamment les particules en
suspension. Associé à ces dernières il peut, selon les concentrations, conduire à une dégradation de la
fonction pulmonaire chez l’enfant et à une exacerbation des symptômes respiratoires aigus chez l’adulte
(toux, gêne respiratoire). Les personnes asthmatiques y sont particulièrement sensibles.
En présence d’humidité, le SO2 forme de l’acide sulfurique et contribue indirectement à la formation des
pluies acides et à ses conséquences sur les sols et la végétation. L’acidification des pluies attaque
également le calcaire et l’acier et participe ainsi à la dégradation de la pierre et des matériaux de certaines
constructions.
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Page 13 sur 59
IV.2.5.
Comme pour tout autre composé, les effets sur la santé varient selon le niveau et la durée d’exposition, la
sensibilité du sujet et de nombreux facteurs plus ou moins identifiés. Cependant, la toxicité des COVnM
dépend de la nature même des composés (toxicité directe de certains COV et toxicité liée à la formation de
composés secondaires). Différents troubles liés aux COVnM ont été identifiés et sont exposés dans le
tableau ci-dessous :
Troubles
Irritations cutanées
Irritation des yeux
Irritation des organes
respiratoires
Troubles cardiaques
Troubles digestifs
Troubles rénaux, hépatiques
Maux de tête
Troubles du
système nerveux
Action cancérogène
et mutagène
Certains COV responsables
Hydrocarbures halogénés ou aromatiques
Hydrocarbures aromatiques non substitués comme les BTEX
Noyaux benzèniques substitués
Hydrocarbures aromatiques
Diisocyanates
Toluène, chloroforme, méthylchloroforme
Hydrocarbures aromatiques monocycliques (benzène, toluène)
Hydrocarbures halogénés
Hydrocarbures aromatiques non substitués (BTEX), cumène,
Hydrocarbures halogénés aliphatiques
La plupart des COV
Hydrocarbures aromatiques monocycliques (benzène, toluène)
Hydrocarbures halogénés chlorés (Dichlorométhane, 1,1,1-trichloroéthane,
chloroforme)
Hydrocarbures aromatiques non substitués (BTEX)
Hydrocarbures insaturés pouvant se transformer en composés toxiques
Certains hydrocarbures halogénés aliphatiques (dérivés chlorés de
l’éthylène, du butène et du butadiène)
Certains composés aromatiques (styrène, benzène)
Tableau 2 : Impacts sanitaires de certains COV
Le principal impact des COV sur l’environnement concerne le réchauffement planétaire avec la contribution
non négligeable du méthane à l’effet de serre. Reconnus comme précurseurs de l’ozone, certains composés
jouent un rôle majeur dans la pollution photochimique.
IV.2.6.
IV.2.6.1.
Le Nickel
Bien qu’indispensable pour la croissance de certaines espèces animales et végétales (c’est un oligoélément), le nickel est un élément hautement toxique notamment pour l’arbre respiratoire. Il possède un
fort potentiel mutagène et cancérigène. De plus, chez certaines personnes, le contact avec le nickel peut
provoquer des allergies donnant lieu à des dermatites, de l’eczéma ou de l’asthme.
IV.2.6.2.
Le Cadmium
Effets toxiques aigus respiratoires : L’action irritante sur la muqueuse nasale, l’arbre respiratoire et le tube
digestif est responsable des accidents aigus. L’inhalation de fumée de cadmium peut être à l’origine d’une
pneumonie toxique aiguë et même d’un œdème pulmonaire.
Effets toxiques chroniques respiratoires : On décrit classiquement l’apparition de rhinites et de différents
syndromes respiratoires à type de bronchite chronique, de fibrose interstitielle et d’emphysème.
Pouvoir cancérogène : Le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer) a classé le cadmium et
ses composés comme cancérogène certain.
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Page 14 sur 59
IV.2.6.3.
L'Arsenic
Toxicité aiguë : Au nombre des symptômes, on trouve des troubles gastro-intestinaux sévères, des crampes
et collapsus circulatoires.
Toxicité chronique : Les signes précoces d’une exposition chronique à l’arsenic sont une faiblesse
musculaire, une pigmentation de la peau, une hyperkératose au niveau des mains et des pieds ainsi qu’un
œdème périphérique.
Pouvoir cancérogène : L’arsenic est cancérigène pour l’homme (cancer de la peau, cancer du poumon).
IV.2.6.4.
Le Plomb
Toxicité chez l’adulte :
La toxicité causée à long terme par le plomb est communément appelée «saturnisme» ; elle peut avoir des
effets sur les systèmes et appareils suivants.
Effets sur le système sanguin : le plomb bloque les enzymes nécessaires à la synthèse de
l’hémoglobine, donc diminue le nombre de globules rouges et entraîne une anémie.
Effets sur le système nerveux : au niveau central, les symptômes peuvent varier depuis les maux de
tête, étourdissements, perte de mémoire ou agressivité jusqu’aux convulsions et au coma : c’est
l’encéphalopathie convulsivante pouvant aller jusqu’à la mort. Au niveau périphérique, on observe
une perte de force motrice.
Effets sur l’appareil digestif : il s’agit parfois de nausées, d’une perte d’appétit et de poids, d’une
difficulté à digérer et de malaises au niveau du creux épigastrique.
Effets sur l’appareil reproducteur : plusieurs études ont démontré que le plomb a un effet toxique sur
la formation des spermatozoïdes, ce qui peut conduire à une diminution de leur nombre et
éventuellement à une diminution de la fertilité.
Pouvoir cancérogène : d'après le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC), les
données actuelles ne permettent pas d'établir la cancérogénicité des composés inorganiques du
plomb chez l'humain.
Toxicité chez l’enfant :
Le problème du plomb revêt un caractère particulier chez l’enfant en raison d’une absorption digestive
plus grande que chez l’adulte et des effets toxiques plus importants et plus sévères.
Dans le cadre d’une intoxication au plomb, on peut observer chez l’enfant :
Des troubles neurologiques à type de diminution de l’activité motrice, d’irritabilité, de troubles du
sommeil, d’hyperactivité,
Une atteinte du développement intellectuel avec une baisse notable du QI,
Un ralentissement des conductions nerveuses au niveau du système nerveux périphérique,
Une anémie …
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Page 15 sur 59
IV.3.
Réglementation
Les concentrations mesurées par les analyseurs sont comparées aux valeurs fixées par la réglementation
nationale et européenne.
Les valeurs indiquées ci-dessous sont issues du décret n°98-360 du 6 mai 1998 modifié par les décrets
n°2002-213 du 15 février 2002 et 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.
IV.3.1.
L’ oz one
La loi a fixé comme objectifs de qualité pour la protection de :
• la santé humaine, 110 µg/m3 en moyenne glissante sur 8 heures
• la végétation : 200 µg/m3 en moyenne horaire ou 65 µg/m3 en moyenne journalière.
Le 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) a défini comme :
• seuil d’information et de recommandations à la population : 180 µg/m3 en moyenne horaire.
• seuils d’alerte :
1er seuil : 240 µg/m3 en moyenne horaire pendant 3 heures consécutives.
2eme seuil : 300 µg/m3 en moyenne horaire pendant 3 heures consécutives.
3eme seuil : 360 µg/m3 en moyenne horaire.
IV.3.2.
Les oxy des d’ az ot e
Concernant le dioxyde d’azote, le décret n°2002-213 du 15 février 2002 modifiant le décret d’application de
la loi sur l’Air (n°98-360 du 6 mai 1998) a fixé pour :
• objectif de qualité, une valeur de 40 µg/m3 en moyenne annuelle (pour 2010)
• valeurs limites g :
48 µg/m3 en moyenne annuelle pour 2006
200 µg/m3 pour le percentile 98 (P98 = 98 % des moyennes horaires inférieures à 200 µg/m3)
240 µg/m3 pour le percentile 99,8 (P99,8 = 99,8 % des moyennes horaires inférieures à 240 µg/m3 en
2006 (200 µg/m3 à partir du 1er janvier 2010)
En milieu urbain :
• seuil d’alerte : 400 µg/m3 en moyenne horaire (ou 200 µg/m3 si le seuil d’information est déclenché
la veille et le jour même et s’il existe un risque de dépassement pour le lendemain).
• 200 µg/m3 sur une heure d’exposition,
• 40 µg/m3 sur une année d’exposition.
Le monoxyde d’azote, considéré moins toxique que le dioxyde d’azote, n’est soumis, en France, à aucune
réglementation. Il existe cependant une valeur limite annuelle pour les oxydes d’azote, égale à 30 µg/m3
(protection de la végétation).
g
: Ces valeurs limites concernent la protection de la santé humaine. Une marge de dépassement dégressive est
autorisée annuellement, jusqu’au 1er janvier 2010.
Année civile
Moyenne annuelle (en µg/m3)
Moyenne horaire (en µg/m3)
2006
48
240
2007
46
230
2008
44
220
2009
42
210
2010
40
200
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Page 16 sur 59
IV.3.3.
•
objectif de qualité, une valeur de 30 µg/m3 en moyenne annuelle
•
valeurs limites :
40 µg/m3 en moyenne annuelle
50 µg/m3 pour le percentile 90,4 (P90,4 = 90,4 % des moyennes horaires inférieures à 50 µg/m3 à
partir du 1er janvier 2005)
Il n’existe pas de seuil d’information et de recommandations à la population ni de seuil d’alerte pour ce
polluant.
IV.3.4.
Pour le dioxyde de soufre, la réglementation a fixé comme :
• objectif de qualité, une valeur de 50 µg/m3 en moyenne annuelle
• valeur limite pour la protection de la santé humaine, 125 µg/m3 en moyenne journalière à ne pas
dépasser plus de 3 jours par an.
En milieu urbain :
• seuil d’alerte : 500 µg/m3 en moyenne horaire pendant 3 heures consécutives.
IV.3.5.
En terme de réglementation, seul le benzène (reconnu cancérigène en cas d’exposition fréquente) est
concerné par le décret n°2002-213 du 15 février 2002 :
• objectif de qualité, une valeur de 2 µg/m3 en moyenne annuelle.
• valeurs limites h :
9 µg/m3 en moyenne annuelle (en 2006)
5 µg/m3 en moyenne annuelle à l’échéance 2010
Il n’existe pas de seuil d’information et de recommandations à la population ni de seuil d’alerte pour ce
polluant.
Le toluène et les xylènes ne sont pas soumis à réglementation. Seules existent des recommandations de
l’OMS. Les valeurs guides pour les effets sur le système nerveux central sont les suivantes :
• Toluène : une concentration moyenne hebdomadaire de 260 µg/m3
• Xylènes : une concentration moyenne journalière de 4800 µg/m3
Pour les autres composés, aucune norme n’est en vigueur actuellement. Toutefois, il existe pour quelques
substances, des recommandations de l’OMS ainsi que des valeurs limites d’exposition ou des valeurs limites
moyennes d’exposition indicatives, liées à la médecine du travail. En raison du grand nombre de composés,
nous ne les citerons pas.
h
: Ces valeurs limites pour le benzène concernent la protection de la santé humaine. Une marge de dépassement
dégressive est autorisée annuellement, jusqu’au 1er janvier 2010.
Année civile
Moyenne annuelle (en µg/m3)
2006
9
2007
8
2008
7
2009
6
2010
5
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Page 17 sur 59
IV.3.6.
Pour le plomb, la directive 1999/30/CE fixe la valeur limite à 0,5 µg/m3 en moyenne annuelle et l’objectif de
qualité à 0,25 µg/m3 en concentration moyenne annuelle.
La directive 2004/107/CE du Parlement européen et du Conseil du 15 décembre 2004 fixe les valeurs limites
et objectifs à long terme pour l'arsenic, le cadmium, le mercure, le nickel et les hydrocarbures
aromatiques polycycliques dans l'air ambiant.
En moyennes
Arsenic (As)
Cadmium (Cd)
Nickel (Ni)
annuelles :
Valeur limite
Valeur cible (1)
6 ng/m3
5 ng/m3
20 ng/m3
Objectif de qualité
(1)
Au sens de la directive 2004/107/CE, à atteindre si possible au 31/12/2012
Plomb (Pb)
500 ng/m3
250 ng/m3
Tableau 3 : Normes réglementaires en vigueur
Les différentes concentrations citées dans ce rapport seront à rapprocher de ces valeurs limites, notons
toutefois qu’elles s’appliquent à des moyennes annuelles.
IV.4.
Saisonnalité
On distingue les polluants primaires des polluants secondaires. Les premiers sont émis directement dans
l’atmosphère, les seconds sont issus de la transformation des polluants primaires par différentes réactions
chimiques.
La majorité des polluants évolue selon un cycle saisonnier très marqué :
• les polluants primaires (oxydes d’azote, particules fines en suspension) présentent des
concentrations hivernales plus importantes qu’en été, en raison notamment de conditions de stabilité
de l’atmosphère plus fortes.
• à l’inverse, les niveaux d’ozone, polluant secondaire dont la production est essentiellement liée à
l’intensité du rayonnement solaire, sont plus élevés au printemps et en été en comparaison avec
ceux relevés durant les périodes automnales et hivernales.
L’étude s’étant déroulée en été, les concentrations des polluants primaires seront donc minimales,
inversement celles des polluants secondaires seront maximales.
31/05/06-22/08/06
Page 18 sur 59
V.
Météorologie
Les teneurs des polluants mesurés dans l’atmosphère dépendent essentiellement de 2 facteurs :
• les émissions au sol (sources de pollution)
• les conditions dispersives liées à la météorologie.
Pour une meilleure interprétation des résultats, plusieurs paramètres météorologiques ont été analysés
pendant la campagne. Ces données permettront de mieux comprendre les données relevées à Capbreton.
La température et les précipitations* :
35,0
40,0
Saint-Exupéry
30,0
30,0
25,0
25,0
20,0
20,0
15,0
15,0
10,0
10,0
5,0
5,0
0,0
0,0
31
/0
5
05 /20
/0 06
6
10 /20
/0 06
6
15 /20
/0 06
6
20 /20
/0 06
6
25 /20
/0 06
6
30 /20
/0 06
6
05 /20
/0 06
7
10 /20
/0 06
7
15 /20
/0 06
7
20 /20
/0 06
7
25 /20
/0 06
7
30 /20
/0 06
7
04 /20
/0 06
8
09 /20
/0 06
8
14 /20
/0 06
8
19 /20
/0 06
8/
20
06
Précipitations (mm)
35,0
T (°C)
Services techniques
Figure 2 : Evolution journalière des précipitations et de la température du 31/05/06 au 21/08/06
* : Données Météo France, station de Capbreton
La température moyenne est de 22°C variant de 14°C à 29°C, observés respectivement les 31/05 et 18/07.
Les températures journalières ont une évolution très variable. Relativement fraîches au début de la
campagne, elles ont augmenté fortement jusqu’au 10 juin, avant de redescendre. Le maximum a par la suite
été observé vers la mi-juillet, avant de redescendre entre 20 et 25 °C sur le mois d’août. Les épisodes
pluvieux sont rares et plutôt soutenus, correspondant à des épisodes orageux, en particulier au mois de juin.
La pluviométrie est faible avec un cumul de précipitations de 102 mm dont 59 mm pour la seule période
allant du 16/06 au 20/06.
31/05/06-22/08/06
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Le Vent :
337,5°
360°
16 %
360°
22,5°
12 %
315°
337,5°
8%
292,5°
67,5°
90°
0%
247,5°
112,5°
225°
135°
202,5°
V <= 1 m/s
45°
45°
67,5°
4%
90°
0%
247,5°
112,5°
225°
270°
90°
0%
247,5°
135°
157,5°
112,5
225°
135°
202,5°
Du 31/05/06 au 26/07/06
157,5°
180°
180°
V > 3 m/s
22,5°
8%
292,5°
4%
270°
16 %
12 %
315°
67,5°
202,5°
157,5°
180°
1 m/s < V <= 3 m/s
337,5°
8%
292,5°
4%
270°
360°
22,5°
12 %
315°
45°
16 %
Du 27/07/06 au 21/08/06
Figure 3 : Roses des vents à Capbreton du 31/05/06 au 21/08/06
Les vents sont globalement modérés (vitesse comprise entre 1 et 3 m/s). La majeure partie des vents
provient de la direction NNO. L’autre secteur également privilégié indique la direction SSE. En séparant les
deux périodes de la campagne, il est observé que les vents de NNO et de SSE sont largement
prédominants dans la première partie de la campagne. Lors du mois d’août, les vents proviennent
majoritairement des directions NO et ESE.
31/05/06-22/08/06
Page 20 sur 59
VI.
Résultats des mesures de polluants
Les mesures réalisées lors de cette campagne ont pour objectif d’améliorer la connaissance de la qualité de
l’air sur la commune de Capbreton, et de la comparer aux données des stations fixes les plus proches de
Capbreton (Bayonne, Anglet, Biarritz et Tartas).
De plus, en complément des analyses classiques, des analyses de COV et de métaux lourds ont été
réalisées, et seront quant à elles à mettre en perspective par rapport aux autres résultats obtenus lors de
campagnes ponctuelles réalisées par AIRAQ.
Les valeurs horaires sont exprimées en heure locale.
VI.1.
Évaluation de la qualité de l’air - Évolution horaire
175
150
125
125
50
25
0
0
27
/7
/0
6
29
/7
/0
6
25
(a)
8/
8/
06
11
/8
/0
6
13
/8
/0
6
16
/8
/0
6
18
/8
/0
6
21
/8
/0
6
50
75
6/
8/
06
75
100
3/
8/
06
100
1/
8/
06
[O3] en µg/m3
150
31
/5
/
2/ 06
6/
5/ 06
6/
7/ 06
6
10 /06
/6
12 /06
/6
15 /06
/6
17 /06
/6
20 /06
/6
22 /06
/6
25 /06
/6
27 /06
/6
30 /06
/6
/
2/ 06
7/
5/ 06
7/
7/ 06
7
10 /06
/7
12 /06
/7
15 /06
/7
17 /06
/7
20 /06
/7
22 /06
/7
25 /06
/7
/0
6
[O3] en µg/m3
175
Ozone (O3)
(b)
Figure 4 : Evolution horaire de l’ozone (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06
Les moyennes sur les deux parties de l’étude sont respectivement de 70 et 61 µg/ m3. Le maximum horaire
atteint est de 165 µg/m3 le 18/07/06 à 17h00, période correspondant aux températures maximales. Cette
concentration correspond à un sous-indice de qualité de l’air de 7, qualifiant la qualité de l’air de médiocre.
Globalement, le mois de juillet est celui qui présente la concentration en ozone la plus importante, ce qui est
cohérent avec les observations réalisées en 2006 sur l’Aquitaine.
Les données inférieures à la limite de quantification de l’appareil (4 µg/m3) représentent respectivement sur
les deux périodes 5 et 9 % du total.
Lors de la première période, 85 % des mesures sont inférieures à 105 µg/m3, désignant sur l’échelle ATMO
une qualité de l’air « très bonne » et « bonne ». 15 % des mesures sont comprises entre 105 et 179 µg/m3
désignant sur l’échelle ATMO une qualité de l’air « moyenne » à « médiocre ».
Lors de la deuxième période, 95 % des mesures sont inférieures à 105 µg/m3, désignant sur l’échelle ATMO
une qualité de l’air « très bonne » et « bonne ». 5 % des mesures sont comprises entre 105 et 179 µg/m3
désignant sur l’échelle ATMO une qualité de l’air « moyenne » à « médiocre ».
Cette comparaison reflète bien les taux d’ozone plus élevés observés lors de la première période,
principalement vers la mi-juillet.
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Évaluation de la qualité de l’air – Profil moyen journalier
Profil m oyen journalier de l'ozone
120
100
Profil m oyen journalier de l'ozone
Capbreton
Bayonne
Biarritz
120
100
80
[O3] en µg/m3
80
60
40
60
40
20
0
0
01
:0
02 0
:0
03 0
:0
04 0
:0
05 0
:0
06 0
:0
07 0
:0
08 0
:0
09 0
:0
10 0
:0
11 0
:0
12 0
:0
13 0
:0
14 0
:0
15 0
:0
16 0
:0
17 0
:0
18 0
:0
19 0
:0
20 0
:0
21 0
:0
22 0
:0
23 0
:0
00 0
:0
0
20
01
:0
0
02
:0
0
03
:0
04 0
:0
0
05
:0
06 0
:0
07 0
:0
0
08
:0
09 0
:0
0
10
:0
0
11
:0
12 0
:0
0
13
:0
0
14
:0
15 0
:0
0
16
:0
17 0
:0
0
18
:0
19 0
:0
20 0
:0
0
21
:0
22 0
:0
23 0
:0
0
00
:0
0
[O3] en µg/m3
Capbreton
Bayonne
Biarritz
(a)
(b)
Figure 5 : Comparaison des profils moyens journaliers l’ozone (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du
27/07/06 au 21/08/06
Les évolutions journalières observées sur les deux sites sont comparables entre elles, et avec celles
observées sur les stations fixes aux alentours. Les concentrations maximales sont observées dans l’aprèsmidi. Une baisse des niveaux est enregistrée le matin vers 9h-10h.
Les teneurs observées à Capbreton sont toutefois légèrement inférieures par rapport à celles de Biarritz,
phénomène particulièrement vrai le matin.
Enfin, les concentrations dans l’après-midi sont globalement plus faibles lors de la deuxième campagne, et
ce pour les 3 stations, signe que ce sont bien des raisons météorologiques globales qui expliquent les
différences observées entre les deux sites.
Respect des normes
Toutes les normes horaires et annuelles concernant la protection de la santé humaine ont été respectées
durant l’étude. Le maximum horaire relevé de 165 µg/m3 n’a atteint aucun seuil correspondant aux
procédures d’alerte (240 µg/m3 pendant 3h) ou d’information et de recommandations à la population (180
µg/m3/h).
L’objectif de qualité pour la protection de la santé humaine (valeur limite de 110 µg/m3 en moyenne glissante
sur 8 heures) est dépassé 18 jours sur la période de mesures (18 jours également à Bayonne/Saint-Crouts
et 16 jours à Biarritz).
Le seuil de protection de la végétation, établi à 65 µg/m3 en moyenne journalière, a été dépassé dans 56 %
des cas où une moyenne journalière a été validée, contre 44 % sur la station de Bayonne/Saint-Crouts et 65
% à Biarritz.
31/05/06-22/08/06
Page 22 sur 59
VI.2.
Oxydes d’azote (NO et NO2)
VI.2.1.
Le m onoxy de d’ az ot e ( N O )
Très réactif avec l’oxygène de l’air, le monoxyde d’azote présente une durée de vie dans l’atmosphère très
brève : c’est donc à proximité des sources que les teneurs sont maximales. Issu de toute combustion, il
permet notamment de déterminer une pollution d’origine automobile.
500
450
500
450
400
350
400
350
[NO] en µg/m3
300
250
200
150
100
300
250
200
150
100
50
0
(a)
8/
8/
06
11
/8
/0
6
13
/8
/0
6
16
/8
/0
6
18
/8
/0
6
21
/8
/0
6
6/
8/
06
3/
8/
06
27
/7
/0
6
29
/7
/0
6
31
/5
/
2/ 06
6/
5/ 06
6/
7/ 06
6
10 /06
/6
12 /06
/6
15 /06
/6
17 /06
/6
20 /06
/6
22 /06
/6
25 /06
/6
27 /06
/6
30 /06
/6
/
2/ 06
7/
5/ 06
7/
7/ 06
7
10 /06
/7
12 /06
/7
15 /06
/7
17 /06
/7
20 /06
/7
22 /06
/7
25 /06
/7
/0
6
50
0
1/
8/
06
[NO] en µg/m3
(b)
Figure 6 : Evolution horaire du NO (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06
Plusieurs pics élevés apparaissent lors de la première campagne de mesures, sur le site des services
techniques. Sur ce site, la valeur horaire maximale observée est de 455 µg/m3 . La moyenne reste toutefois
faible (9 µg/m3), étant donné que 45 % des valeurs sont égales à 0.
Sur le groupe scolaire Saint-Exupéry, la valeur horaire maximale observée est de 52 µg/m3, signe de
l’absence de source de pollution type automobile à proximité. 85 % des valeurs horaires sont égales à 0.
Enfin, la moyenne sur l’ensemble de la campagne sur ce site est de 3 µg/m3.
Maximum
3
concentration en µg/m
3
Signification des valeurs :
500
500
400
300
200
100
0
400
200
Contient
90 % des
valeurs
100
Minimum
300
0
NO
NO
(a)
(b)
Figure 7 : répartition par box-plot du NO
Maximum
Percentile 95
Percentile 5
Minimum
Les box-plot donnent accès à plusieurs informations,
permettant alors de distinguer le type de pollution émise.
La pollution de fond peut être visualisée par le rectangle
orange, contenant 90% des concentrations relevées, en
revanche, les « pics » de pollution, ponctuels, sont
identifiables par le maximum peu représentatif du
comportement de l’ensemble des données.
31/05/06-22/08/06
Page 23 sur 59
Évaluation de la qualité de l’air - Profil moyen journalier
La comparaison des niveaux journaliers de NO observés au cours de l’étude est réalisée avec les stations
fixes de Bayonne/Saint-Crouts, Anglet et Biarritz. Il est à noter que les stations de Bayonne et Biarritz sont
des stations urbaines de fond, alors que la station d’Anglet est sous l’influence directe de la pollution
automobile.
60
60
Capbreton
Bayonne
Biarritz
Anglet
50
40
[NO] en µg/m3
20
30
20
10
0
0
01
:0
02 0
:0
03 0
:0
04 0
:0
05 0
:0
06 0
:0
07 0
:0
08 0
:0
09 0
:0
10 0
:0
11 0
:0
12 0
:0
13 0
:0
14 0
:0
15 0
:0
16 0
:0
17 0
:0
18 0
:0
19 0
:0
20 0
:0
21 0
:0
22 0
:0
23 0
:0
00 0
:0
0
10
01
:0
02 0
:0
03 0
:0
04 0
:0
05 0
:0
06 0
:0
07 0
:0
08 0
:0
09 0
:0
10 0
:0
11 0
:0
12 0
:0
13 0
:0
14 0
:0
15 0
:0
16 0
:0
17 0
:0
18 0
:0
19 0
:0
20 0
:0
21 0
:0
22 0
:0
23 0
:0
00 0
:0
0
[NO] en µg/m3
40
30
Capbreton
Bayonne
Biarritz
Anglet
50
(a)
(b)
Figure 8 : Comparaison des profils moyens journaliers du NO (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du
27/07/06 au 21/08/06
Sur les quatre sites de mesures, les évolutions journalières sont, dans l’ensemble, similaires, laissant
apparaître un pic le matin à 9h. Cette hausse est habituellement observée aux heures d’affluence du trafic
routier. La valeur de ce pic est toutefois très différente pour les cinq sites de mesures. Ce pic est à peine
perceptible pour les stations de Bayonne, Biarritz, ainsi que pour le site du groupe scolaire Saint-Exupéry
(Figure 8 (b)), signe que ces stations ne sont pas directement exposées au trafic automobile. A l’inverse, le
site d’Anglet se caractérise comme étant sous la forte influence du trafic automobile. Le site des services
techniques de Capbreton a quant à lui un comportement intermédiaire entre ces deux familles (Figure 8
(b))signe d’un impact modéré du trafic automobile.
Rose de pollution
La rose de pollution met en relation les données de vent (direction et vitesse) et la concentration des
polluants. Ainsi, en cas de teneurs élevées, elle permet d’isoler un secteur géographique et ainsi de mieux
appréhender la provenance des émissions. L’identification des sources potentielles est alors facilitée.
La rose de pollution suivante est établie pour
les valeurs quart-horaires supérieures à 100
µg/m3, soit une quarantaine de mesures. Il est
à noter que ces valeurs ne concernent que le
site des services techniques. Les valeurs
élevées sont observées majoritairement en
cas de vent faible correspondant à des
conditions peu dispersives, confirmant une
pollution de proximité. Ce vent est en
provenance du Sud-Est. La source de NO est
donc située au Sud-Est des services
techniques.
Figure 9 : rose de pollution du NO
Ces éléments indiquent la présence d’une source de combustion (trafic ou autre) à proximité du site et au
Sud-Est du site des services techniques.
Conclusion sur le monoxyde d’azote
Aucune réglementation relative au NO n’existe empêchant ainsi la comparaison des mesures avec des
valeurs de référence.
31/05/06-22/08/06
Page 24 sur 59
VI.2.2.
Le di oxy de d’ az ot e
200
160
160
40
0
0
27
/7
/0
6
29
/7
/0
6
40
(a)
8/
8/
06
11
/8
/0
6
13
/8
/0
6
16
/8
/0
6
18
/8
/0
6
21
/8
/0
6
80
6/
8/
06
80
120
3/
8/
06
120
1/
8/
06
[NO2] en µg/m3
200
31
/5
/
2/ 06
6/
5/ 06
6/
7/ 06
6/
10 06
/6
12 /06
/6
15 /06
/6
17 /06
/6
20 /06
/6
22 /06
/6
25 /06
/6
27 /06
/6
30 /06
/6
/
2/ 06
7/
5/ 06
7/
7/ 06
7
10 /06
/7
12 /06
/7
15 /06
/7
17 /06
/7
20 /06
/7
22 /06
/7
25 /06
/7
/0
6
[NO2] en µg/m3
(b)
Figure 10: Evolution horaire du NO2 (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06
Les évolutions horaires du NO et du NO2 sont relativement corrélées. Ceci est logique car le NO s’oxyde
dans l’air ambiant en NO2. Les épisodes de fortes concentrations de NO et NO2 ont donc lieu en même
temps, et les valeurs observées sont plus élevées sur le site des services techniques par rapport au groupe
scolaire Saint-Exupéry. Les moyennes des deux campagnes sont respectivement de 12 et 5 µg/m3 avec un
maximum horaire de 199 µg/m3 mesuré le 30 juin à 09h00, soit au même moment que le pic de NO.
Sur les deux campagnes, 95 % des données sont inférieures respectivement à 37 et 21 µg/m3 ce qui est
signe de valeurs de fond en NO2 faibles. Sur les deux campagnes, 99,4 % et 100 % des données sont
inférieures à 109 µg/m3 valeur correspondant à des indices de qualité de l’air qualifiés de « très bons » et
« bons ». Six valeurs horaires dépassent 110 µg/m3, correspondant à une qualité de l’air « moyenne ».
250
Maximum
3
3
250
200
150
100
50
200
Contient
90 % des
valeurs
150
100
NO2
(a)
Percentile 95
Percentile 5
Minimum
Minimum
50
0
0
Maximum
NO2
(b)
Figure 11 : répartition par box-plot du NO2
Les box-plot donnent accès à plusieurs informations,
permettant alors de distinguer le type de pollution émise.
La pollution de fond peut être visualisée par le rectangle
orange, contenant 90% des concentrations relevées, en
revanche, les « pics » de pollution, ponctuels, sont
identifiables par le maximum peu représentatif du
comportement de l’ensemble des données.
31/05/06-22/08/06
Page 25 sur 59
Évaluation de la qualité de l’air - Profil moyen journalier
50
Capbreton
Biarritz
50
Bayonne
Anglet
Bayonne
Anglet
40
[NO2] en µg/m3
40
30
20
30
20
10
0
0
01
:0
02 0
:0
03 0
:0
04 0
:0
05 0
:0
06 0
:0
07 0
:0
08 0
:0
09 0
:0
10 0
:0
11 0
:0
12 0
:0
13 0
:0
14 0
:0
15 0
:0
16 0
:0
17 0
:0
18 0
:0
19 0
:0
20 0
:0
21 0
:0
22 0
:0
23 0
:0
00 0
:0
0
10
01
:0
02 0
:0
03 0
:0
04 0
:0
05 0
:0
06 0
:0
07 0
:0
08 0
:0
09 0
:0
10 0
:0
11 0
:0
12 0
:0
13 0
:0
14 0
:0
15 0
:0
16 0
:0
17 0
:0
18 0
:0
19 0
:0
20 0
:0
21 0
:0
22 0
:0
23 0
:0
00 0
:0
0
[NO2] en µg/m3
Capbreton
Biarritz
(a)
(b)
Figure 12 : Comparaison des profils moyens journaliers du NO2 (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b)
du 27/07/06 au 21/08/06
En raison de la relation entre les oxydes d’azote, le profil journalier des courbes montre une hausse des
concentrations de NO2 le matin à 9h, conformément à celle du NO mettant alors en évidence l’implication du
trafic automobile.
Les niveaux de NO2 observés sont très bas sur le site du groupe scolaire Saint-Exupéry, ce qui confirme
l’absence de source de NO2 à proximité. Concernant le site des services techniques, les niveaux de NO2
sont plus bas que ceux d’Anglet, et équivalents à ceux de Bayonne et Biarritz, alors même que les niveaux
de NO étaient supérieurs. Cela confirme l’hypothèse d’une source locale de NO, très proche du point de
mesures.
Rose de pollution
La rose de pollution suivante est établie pour les
valeurs quart-horaires supérieures à 75 µg/m3, soit
une trentaine de mesures. Il est à noter que ces
valeurs ne concernent que le site des services
techniques. Les valeurs élevées sont observées
majoritairement
en
cas
de
vent
faible
correspondant à des conditions peu dispersives,
confirmant une pollution de proximité. Ce vent est
en provenance du Sud-Est. Comme indiqué en
VI.2.1, cela indique la présence d’une source de
combustion (trafic ou autre) au Sud-Est des
services techniques.
Figure 13 : rose de pollution du NO2
Conclusion sur le dioxyde d’azote
Les valeurs observées sur le groupe scolaire Saint-Exupéry sont très faibles. Concernant le site des services
techniques, des pics ponctuels de NO et de NO2 apparaissent en présence de vents faibles en provenance
du Sud-Est. Les valeurs de NO sont plus élevées que sur les stations de référence, alors que les valeurs de
NO2 sont comparables. Cela est signe d’une source de pollution modérée, très proche du point de mesures.
31/05/06-22/08/06
Page 26 sur 59
Respect des normes
Toutes les normes relatives au dioxyde d’azote ont été respectées. Avec un maximum horaire de 199 µg/m3,
la valeur limite horaire de 200 µg/m3, n’a pas été atteinte, quoique approchée, ni les valeurs correspondant
aux seuils d’alerte ou d’information et de recommandations à la population (respectivement de 400 µg/m3/3h
et 200 µg/m3/h).
Fixés respectivement à 48 µg/m3 et à 40 µg/m3, la valeur limite pour la protection de la santé humaine pour
l’année 2006 et l’objectif de qualité annuel n’ont pas été dépassés sur la durée de l’étude avec
respectivement 12 et 6 µg/m3 lors des deux campagnes. Rappelons que la période de référence pour cette
norme est l’année civile et par conséquent ces informations ne sont qu’indicatives, d’autant plus que le NO
et le NO2 ont, en tant que polluants primaires, des concentrations plus élevées l’hiver que l’été.
Évaluation de la qualité de l’air - Évolution horaire des oxydes
d’azote
Les Figure 6, Figure 8, Figure 10 et Figure 12 ont montré les corrélations entre NO et NO2, regroupés
généralement sous le terme générique de NOx. Ces deux polluants sont fortement corrélés et sont en
particulier de très bons indicateurs de la pollution automobile: avec une forte réactivité, le NO s’oxyde
rapidement au contact de l’air et forme du NO2.
Ainsi, afin de confirmer l’exposition à la pollution d’origine automobile, on calcule le rapport i entre NO et NO2.
Cette information permet d’identifier l’influence de l’automobile sur la qualité de l’air mesurée.
Sur les deux périodes d’étude, les rapports sont égaux à 1,14 et 0,73. Le ratio plus élevé observé lors de la
première campagne se rapproche du ratio indicatif de 1,5 donné par l’ADEME, indiquant une pollution de
proximité automobile.
Conclusion sur les oxydes d’azote
Une valeur limite pour l’ensemble des oxydes d’azote (monoxyde et dioxyde) est en vigueur. Fixée à 30 µg
éq. NO2/m3, elle est basée sur des teneurs annuelles et concerne la protection de la végétation. Sur la durée
de l’étude, les valeurs moyennes ont été, sur les sites temporaires, de 20 et 12 µg éq. NO2/m3. Cette norme
est donc respectée sur la période de l’étude, même si cette information n’est donnée qu’à titre indicative,
cette évaluation devant se faire sur la base d’une valeur moyenne annuelle.
i
: rapport des taux moyens annuels en NO et en NO2 exprimés en ppb avec pour le NO, 1ppb = 1,25 µg/m3 et pour le
3
NO2, 1ppb = 1,91 µg/m , dans les conditions normales de température et de pression soit 25 °C et 1 atm (1013 hPa).
Lorsque ce rapport R est supérieur à 1,5, le site est considéré comme « trafic », lorsqu’il est inférieur à 1,5 le site est
défini comme « urbain de fond ».
31/05/06-22/08/06
Page 27 sur 59
VI.3.
Particules fines (PM10)
200
200
150
150
[PM10] en µg/m3
100
50
0
PM10 Armoire
100
50
8/
8/
06
11
/8
/0
6
13
/8
/0
6
16
/8
/0
6
18
/8
/0
6
21
/8
/0
6
6/
8/
06
3/
8/
06
1/
8/
06
31
/5
/
2/ 06
6/
5/ 06
6/
7/ 06
6/
10 06
/6
12 /06
/6
15 /06
/6
17 /06
/6
20 /06
/6
22 /06
/6
25 /06
/6
27 /06
/6
30 /06
/6
/
2/ 06
7/
5/ 06
7/
7/ 06
7/
10 06
/7
12 /06
/7
15 /06
/7
17 /06
/7
20 /06
/7
22 /06
/7
25 /06
/7
/0
6
0
27
/7
/0
6
29
/7
/0
6
[PM10] en µg/m3
PM10 MM2
(a)
(b)
Figure 14 : Evolution horaire des PM10 (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06
Pour ce polluant, nous disposons de deux mesures différentes lors de la deuxième moitié de campagne. En
effet, lors de cette période, le moyen mobile (MM2) était installé sur le groupe scolaire Saint-Exupéry, alors
qu’une armoire de mesure de PM10 complémentaire avait été installée sur le site des services techniques.
La mise en place de cet outil complémentaire a été motivée par les teneurs horaires parfois élevées
observées lors de la première campagne. Le Tableau 4 suivant récapitule les résultats principaux en terme
de mesures de PM10.
Services techniques
Saint-Exupéry
Du 31/05 au 26/07 Du 27/07 au 22/08 Du 27/07 au 22/08
Concentration moyenne
29 µg/m3
20 µg/m3
18 µg/m3
Maximum horaire
200 µg/m3
73 µg/m3
76 µg/m3
Percentile 95 horaire(1)
52 µg/m3
37 µg/m3
29 µg/m3
Maximum journalier
53 µg/m3
29 µg/m3
25 µg/m3
(1)
signifie que 95 % des valeurs horaires sont inférieures à cette valeur
Tableau 4 : Principaux résultats des mesures de PM10
Ainsi, il apparaît clairement qu’en terme de PM10, la première campagne sur le site des services techniques
a montré les concentrations en PM10 les plus élevées. En particulier, des épi-phénomènes de pics de
poussières jusqu’à 200 µg/m3 ont été observés. Toutefois, lors de la deuxième campagne, les deux sites ont
montré un comportement relativement homogène en terme de PM10, avec toutefois des valeurs moyennes
et des valeurs de fond (représentées par le P95) légèrement plus faibles sur le site de Saint-Exupéry.
Etant donné que la deuxième campagne sur les deux sites ne montre pas de différences fondamentales, il
est nécessaire d’aller chercher des raisons plus globales aux valeurs élevées de poussières observées sur
le site des services techniques lors de la première campagne. A ce titre, une comparaison avec des stations
de référence a été effectuée et est présentée Figure 15.
31/05/06-22/08/06
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60
60
50
50
Capbreton MM2
Biarritz
[PM10] en µg/m3
30
20
10
40
Tartas
Capbreton armoire
30
20
10
Capbreton MM2
Biarritz
Bayonne
Tartas
0
(a)
21
/8
/0
6
18
/8
/0
6
15
/8
/0
6
12
/8
/0
6
9/
8/
06
6/
8/
06
3/
8/
06
28
/7
/0
6
31
/5
/
3/ 06
6/
6/ 06
6/
9/ 06
6
12 /06
/6
15 /06
/6
18 /06
/6
21 /06
/6
24 /06
/6
27 /06
/6
30 /06
/6
/
3/ 06
7/
6/ 06
7/
9/ 06
7/
12 06
/7
15 /06
/7
18 /06
/7
21 /06
/7
24 /06
/7
/0
6
0
31
/7
/0
6
[PM10] en µg/m3
Bayonne
40
(b)
Figure 15 : Comparaison des teneurs journalières en PM10 entre Capbreton et les stations de
référence (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06
Ces graphiques mettent en évidence que les concentrations en PM10 étaient plus élevées dans la région
lors de la première campagne. Ainsi, toutes les stations ont toutes leurs valeurs journalières inférieures à 40
µg/m3, équivalent à un indice de qualité de l’air de « bon » ou « très bon » sur l’échelle ATMO lors de la
deuxième campagne. Lors de la première campagne, ce seuil est franchi respectivement 1 fois, 18 fois, 10
fois et 12 fois sur Capbreton, Biarritz, Bayonne et Tartas, ce qui qualifie la qualité de l’air de « moyenne »
voire « médiocre ». Les maximums journaliers correspondent aux périodes les plus chaudes, à savoir la mijuin et surtout la mi-juillet.
Évaluation de la qualité de l’air – Profil moyen journalier
50
50
Biarritz
Tartas
30
20
Capbreton MM2
Bayonne
Biarritz
Capbreton armoire
Tartas
40
[PM10] en µg/m3
Bayonne
30
20
10
0
0
01
:0
02 0
:0
03 0
:0
04 0
:0
05 0
:0
06 0
:0
07 0
:0
08 0
:0
09 0
:0
10 0
:0
11 0
:0
12 0
:0
13 0
:0
14 0
:0
15 0
:0
16 0
:0
17 0
:0
18 0
:0
19 0
:0
20 0
:0
21 0
:0
22 0
:0
23 0
:0
00 0
:0
0
10
01
:0
02 0
:0
03 0
:0
04 0
:0
05 0
:0
06 0
:0
07 0
:0
08 0
:0
09 0
:0
10 0
:0
11 0
:0
12 0
:0
13 0
:0
14 0
:0
15 0
:0
16 0
:0
17 0
:0
18 0
:0
19 0
:0
20 0
:0
21 0
:0
22 0
:0
23 0
:0
00 0
:0
0
[PM10] en µg/m3
40
Capbreton
( a)
( b)
Figure 16 : Comparaison des profils moyens journaliers des PM10 (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et
(b) du 27/07/06 au 21/08/06
A l’étude de ces profils, une spécificité se dégage toutefois du site des services techniques de Capbreton.
En effet, les pics matinaux observés sur la courbe en rouge pour le graphique (a) et sur la courbe bleue pour
le graphique (b), qui correspondent tous deux au site des services techniques. L’étude des données horaires
supérieures à 100 µg/m3 permet d’éclairer en partie cette discussion. Les données correspondantes sont
présentées dans le Tableau 5 ci-après.
31/05/06-22/08/06
Page 29 sur 59
Date et heure
NO
(µg/m3)
NO2
(µg/m3)
PM10
(µg/m3)
31/05/2006 08:00
51
50
124
01/06/2006 07:00
23
45
126
02/06/2006 09:00
42
42
156
03/06/2006 07:00
23
32
110
03/06/2006 08:00
15
30
100
06/06/2006 07:00
94
30
105
19/07/2006 00:00
1
15
200
Tableau 5 : Occurrence des pics horaires PM10 > 100 µg/m3
Au démarrage de la campagne, des valeurs horaires matinales élevées en PM10 étaient observées sur le
site, à savoir du 31/05 au 06/06/06. Toutes ces valeurs sont couplées à des teneurs en NO ou NO2 élevées,
signe d’une pollution de proximité, incluant une combustion (source trafic ou autre). Ces valeurs impactent
d’une manière importante le profil journalier moyen, lors de la première campagne.
Il est à noter que le dernier pic observé le 19/07/06 à 00h00 n’a quant à lui pas d’explication précise. Il est
toutefois couplé à un vent de nord-ouest fort (> 6 m/s), soit le vent le plus fort observé sur toute la
campagne. Il s’agit donc très probablement de particules naturelles remises en suspension, voire de
particules d’origine océanique.
Rose de pollution
La rose de pollution suivante est établie pour les
valeurs quart-horaires supérieures à 85 µg/m3, soit
une cinquantaine de mesures. Il est à noter que
ces valeurs ne concernent que le site des services
techniques. Les valeurs élevées sont observées
majoritairement
en
cas
de
vent
faible
correspondant à des conditions peu dispersives,
confirmant une pollution de proximité, et sont
couplées au NO et au NO2. Ce vent est en
provenance du Sud-Est. Le pic de 200 µg/m3 par
vent fort est représenté par la partie jaune,
équivalente aux vents > 5m/s, en provenance du
nord-ouest.
Figure 17 : rose de pollution des PM10
31/05/06-22/08/06
Page 30 sur 59
Conclusion sur les particules fines
Plusieurs éléments remarquables sont à noter concernant les particules fines :
Les teneurs sont globalement plus élevées sur le site des services techniques lors de la première
campagne
Ces teneurs élevées s’expliquent par deux phénomènes différents :
o Des teneurs en PM10 globalement plus élevées sur la région
o La présence d’une source matinale récurrente les premiers jours de la campagne sur le site,
qui est corrélée avec des teneurs en NO et/ou NO2 élevées, signe d’une source de
combustion aux alentours (trafic ou autre)
Malgré cela, les valeurs de fond restent faibles, et seule une journée sur l’ensemble de la campagne
a une concentration moyenne supérieure à 40 µg/m3, ce qui correspond à un indice de qualité de
l’air de « médiocre ».
Respect des normes
La valeur limite journalière de 50 µg/m3 pour la protection de la santé humaine a été dépassée une seule
fois, le 18 juillet, en épisode caniculaire, avec un maximum de 53 µg/m3 (35 dépassements autorisés par
an).
La deuxième norme relative aux particules fines, l’objectif de qualité annuel (30 µg/m3), est considérée
comme respectée, avec des concentrations moyennes de 29, 20 et 18 µg/m3 sur la période d’étude.
Rappelons que la réglementation pour cet objectif de qualité prend pour période de référence l’année civile
entière. Les informations liées à cette étude, correspondant à environ 2 ½ mois de données, ne sont ainsi
fournies qu’à titre indicatif.
31/05/06-22/08/06
Page 31 sur 59
VI.4.
Dioxyde de soufre (SO2)
10
10
8
8
Limite de quantification de l'analyseur
0
0
8/
8/
06
11
/8
/0
6
13
/8
/0
6
16
/8
/0
6
18
/8
/0
6
21
/8
/0
6
2
27
/7
/0
6
29
/7
/0
6
2
6/
8/
06
4
3/
8/
06
4
6
µg/m3
1/
8/
06
Limite de quantification de l'analyseur
[SO2] en µg/m3
6
31
/5
/
2/ 06
6/
5/ 06
6/
7/ 06
6
10 /06
/6
12 /06
/6
15 /06
/6
17 /06
/6
20 /06
/6
22 /06
/6
25 /06
/6
27 /06
/6
30 /06
/6
/
2/ 06
7/
5/ 06
7/
7/ 06
7
10 /06
/7
12 /06
/7
15 /06
/7
17 /06
/7
20 /06
/7
22 /06
/7
25 /06
/7
/0
6
[SO2] en µg/m3
Pic de 102
Figure 18 : Comparaison des évolutions horaires du SO2 (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du
27/07/06 au 21/08/06
Les valeurs horaires en dioxyde de soufre sont très faibles : seules deux valeurs horaires affichent une
concentration supérieure à 5 µg/m3, la limite de quantification admise pour l’analyseur.
Une valeur horaire de 102 µg/m3 est observée le 17/08/06 à 20h00, sans que cela ne puisse être mis en
relation avec d’autres phénomènes. Cette valeur correspond à un sous-indice ATMO de 3, qualifiant la
qualité de l’air de « bonne ».
Conclusion sur le dioxyde de soufre
Les concentrations relevées lors de la campagne sont dans leur grande majorité inférieures à la limite de
quantification admise pour l’analyseur du laboratoire mobile. L’appareil détecte, en effet, la présence de gaz
mais ne peut en estimer exactement la quantité. Aussi, en deçà de 5 µg/m3, les valeurs de dioxyde de soufre
détectées peuvent être considérées comme négligeables.
Respect des normes
Toutes les normes relatives à ce polluant (valeurs limites horaire ou journalière, seuils d’alerte et objectif
annuel) ont été respectées. Notons que l’objectif annuel est calculé sur une période de référence d’une
année civile. Par conséquent les informations fournies ici ne sont qu’indicatives.
31/05/06-22/08/06
Page 32 sur 59
VI.5.
Composés organiques volatils
VI.5.1.
d’ ém i s s i ons
G énér al i t és s ur l a cont r i but i on des C O V s el on l es s our ces
La famille des COV étant particulièrement large, la directive européenne 2002/3/CE du 12 février 2002,
relative à l’ozone dans l’air ambiant, mentionne une liste de 31 composés reconnus comme précurseurs
d’ozone, soit 17 appelés COV « légers » et 14 dits COV « lourds ». La présente étude porte uniquement sur
ces derniers.
Comme indiqué précédemment, les COV peuvent avoir des origines diverses, ce qui complique
l’identification de la source principale. De plus, la contribution des composés varie selon les sources
d’émissions. Ainsi, les composés aromatiques, présents dans les solvants utilisés en industrie, se retrouvent
aussi au niveau du trafic routier mais à un pourcentage différent.
La littérature j indique que le toluène est majoritaire dans le secteur industriel (60% dus à l’imprimerie et 32%
aux solvants) mais également dans le secteur des transports (13 % issus du trafic routier et 3% de
l’évaporation d’essence). Malgré les corrélations avec d’autres polluants, l’évolution journalière établie pour
ce composé sera en réalité le résultat de plusieurs profils journaliers.
De même l’hexane, massivement relié à l‘industrie, se retrouve dans différentes parties de ce secteur (20%
pour l’imprimerie, 8% pour les solvants) et possède ainsi plusieurs signatures.
La plupart des aromatiques, comme le benzène, les xylènes ou l’éthylbenzène, proviennent aussi de divers
secteurs en raison de leurs utilisations multiples.
VI.5.2.
C apbr et on
R és ul t at s des m es ur es ef f ect uées s ur l es s i t es de
Les résultats obtenus au cours de la campagne sont regroupés sur les Tableau 6 et Tableau 7.
Familles
Composés
ALCANES
ALCENES
AROMATIQUES
Hexane
Heptane
Octane
Iso-octane
Hexène
Benzène
Ethylbenzène
Toluène
m,p-Xylènes
o-Xylène
1,2,3-Triméthylbenzène
Maximum
horaire
76
7,2
2,9
16
211
2,6
4,6
40
15
45
16
13
37
Date du
maximum
22/06 08h00
20/07 22h00
24/07 23h00
24/07 22h00
22/06 08h00
21/06 22h00
22/06 08h00
17/07 12h00
20/07 08h00
13/06 12h00
28/06 16h00
21/06 03h00
21/07 00h00
Maximum
journalier
0,18
0,58
0,53
1,5
4,4
0,44
0,68
4,7
2,5
1,1
2,6
4,5
2,3
Jour du
maximum
04/06
20/07
07/06
04/06
04/06
17/07
04/06
07/06
17/07
17/07
18/07
21/06
20/07
Moyenne
étude
0,09
0,15
0,10
0,24
0,44
0,24
0,32
1,5
1,2
0,56
0,41
0,89
0,26
Tableau 6 : Résultats synthétiques des COV à Capbreton du 31/05/06 au 26/07/06
j
: étude n°9 : Caractérisation du comportement spatio-temporel des composés organiques volatils en atmosphère
urbaine et périurbaine. LCSQA – Ecole des Mines de Douai, Département Chimie et Environnement. Décembre 2004.
31/05/06-22/08/06
Page 33 sur 59
Familles
Composés
ALCANES
ALCENES
AROMATIQUES
Hexane
Heptane
Octane
Iso-octane
Hexène
Benzène
Ethylbenzène
Toluène
m,p-Xylènes
o-Xylène
Maximum
horaire
77
7,2
2,9
16
211
2,6
4,6
40
15
45
16
13
37
Date du
maximum
18/08 16h00
15/08 01h00
15/08 10h00
15/08 01h00
30/07 07h00
29/07 08h00
18/08 09h00
11/08 14h00
18/08 09h00
18/08 09h00
16/08 05h00
30/07 05h00
30/07 07h00
Maximum
journalier
0,11
0,09
0,27
0,37
0,84
0,49
0,56
15
1,6
0,58
0,65
0,89
0,36
Jour du
maximum
30/07
15/08
15/08
15/08
30/07
29/07
18/08
11/08
15/08
21/08
16/08
30/07
18/08
Moyenne
étude
0,03
0,03
0,10
0,07
0,18
0,24
0,25
1,6
0,79
0,32
0,08
2,2
0,14
Tableau 7 : Résultats synthétiques des COV à Capbreton du 27/07/06 au 22/08/06
La figure ci-dessous présente un comparatif des concentrations moyennes en COV enregistrées sur les
deux sites de Capbreton.
2,5
Services techniques
Saint-Exupéry
Concentration en µg/m
3
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
toluène
1,2,4 TMB
m,pxylènes
o-xylène
hexène
éthyl- 1,2,3 TMB benzène 1,3,5 TMB
benzène
isooctane
octane
heptane
Figure 19 : concentrations moyennes des COV à Capbreton du 31/05/06 au 22/08/06
Les teneurs moyennes en COV sont relativement faibles. Seuls quatre composés ont des valeurs moyennes
supérieures à 0,5 µg/m3. Ces quatre composés majoritaires sont le toluène, le 1,2,4 TMB
(TriMéthylBenzène) et les m&p xylènes et l’o-xylène. A eux quatre, ils représentent respectivement 65 et
81 % du total des COV sur les deux campagnes. Les neuf autres composés ont des valeurs moyennes très
faibles, n’excédant pas 0,5 µg/m3.
31/05/06-22/08/06
Page 34 sur 59
hexane
50
Pic de 211 µg/m3
Pic de 77 µg/m3
concentration en µg/m3
40
30
20
10
0
hexène
n-hexane
benzène
i-octane
n-heptane
toluène
n-octane
éthylbenzène m&p-xylènes
o-xylène
1,3,5-TMB
1,2,4-TMB
1,2,3-TMB
éthylbenzène m&p-xylènes
o-xylène
1,3,5-TMB
1,2,4-TMB
1,2,3-TMB
(a)
50
Pic de 194 µg/m3
concentration en µg/m3
40
30
20
10
0
hexène
n-hexane
benzène
i-octane
n-heptane
toluène
n-octane
(b)
Figure 20 : répartition par box-plot des COV à Capbreton (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du
27/07/06 au 21/08/06
Maximum
Contient 90
% des
valeurs
Maximum
Percentile 95
Percentile 5
Minimum
Minimum
Les box-plot utilisés sur la Figure 20 donnent accès à plusieurs informations, permettant ainsi de distinguer
le type de pollution que chaque composé engendre. La pollution de fond peut être visualisée par le rectangle
orange, contenant 90% des concentrations relevées, en revanche, le maximum désigne plutôt une pollution
de « pic » ponctuelle, pouvant être peu représentative de l’ensemble des données.
Il apparaît clairement que les deux sites ont un comportement très différent en terme de pollution ponctuelle
par « pics ». Le site des services techniques présente pour un nombre important de COV des pics
relativement élevés. Ainsi, 9 COV sur les 13 mesurés présentent au moins une valeur horaire dépassant les
10 µg/m3, contre 2 COV sur 13 pour le groupe scolaire Saint-Exupéry.
La pollution « de fond », qui peut être représentée par le Percentile 95 (c’est-à-dire que 95% des valeurs
sont inférieures à cette valeur) est étudiée plus en détail dans le Tableau 8.
31/05/06-22/08/06
Page 35 sur 59
Percentile 95
Services
Sainttechniques
Exupéry
0,08
0,22
Hexane
0,50
0,14
Heptane
ALCANES
0,69
0,61
Octane
1,0
0,41
Iso-octane
0,94
0,87
ALCENES
Hexène
0,73
0,69
Benzène
0,98
0,71
Ethylbenzène
6,5
4,8
Toluène
3,7
2,4
m,p-Xylènes
AROMATIQUES
1,4
0,94
o-Xylène
1,7
0,38
2,4
12
0,59
0,54
Familles
Composés
Tableau 8 : Percentile 95 des valeurs horaires de COV à Capbreton du 27/07/06 au 22/08/06
Dans ce cas, nous voyons que la pollution « de fond » est relativement similaire pour les deux sites. Trois
exceptions peuvent être notées. Les teneurs de fond en iso-octane et en 1,2,3 TMB sont significativement
plus élevées sur le premier site, alors que les teneurs de fond en 1,2,4 TMB le sont sur le deuxième site.
Corrélation
1,00
0,469
0,37
0,31
0,49
0,30
0,30
0,24
0,35
0,34
0,62
0,40
0,36
0,54
0,79
0,51
0,42
0,55
0,07
0,79
1,2,3 TMB
1,2,4 TMB
1,3,5 TMB
o-xylène
m,p-xylènes
Ethylbenzène
Octane
Toluène
Heptane
I-Octane
Benzène
Hexane
Parmi les COV, certains composés sont proches, soit par la famille à laquelle ils appartiennent, soit par la
source dont ils proviennent. Ainsi, comme cela peut apparaître dans les Tableau 6 et Tableau 7, certains de
ces composés atteignent leur maxima horaires ou journaliers en même temps. L’établissement des
corrélations entre composés est donc possible. Les Tableau 9 et Tableau 10 mettent en lumière l’existence
de ces corrélations. Les cellules vides correspondent à des coefficients de corrélation inférieurs à 0,2.
0,21
0,25
0,33
0,25
0,22
0,26
0,39
0,31
0,26
0,40
0,38
Hexène
Hexane
Benzène
I-Octane
Heptane
Toluène
Octane
Ethylbenzène
m,p-xylènes
o-xylène
1,3,5 TMB
1,2,4 TMB
Tableau 9 : coefficient de corrélation entre les COV sur le site des services techniques
31/05/06-22/08/06
Page 36 sur 59
0,57
0,77
1,2,4 TMB
0,30
0,30
0,49
0,40
0,55
0,25
0,22
0,19
0,75
0,97
1,2,3 TMB
1,3,5 TMB
m,p-xylènes
0,22
0,21
0,56
0,28
0,23
o-xylène
Ethylbenzène
Octane
Toluène
Heptane
I-Octane
Benzène
Hexane
0,23
0,46
0,25
0,41
0,34
0,57
0,63
0,59
0,51
0,63
0,58
0,65
0,62
Hexène
Hexane
Benzène
I-Octane
Heptane
Toluène
Octane
Ethylbenzène
m,p-xylènes
o-xylène
1,3,5 TMB
1,2,4 TMB
Tableau 10 : coefficient de corrélation entre les COV sur le groupe scolaire Saint-Exupéry
Cependant, le calcul des coefficients reflète uniquement la partie analytique de la corrélation et ne tient pas
compte d’éventuels décalages dans le temps. Aussi, une analyse précise de chaque composé permet-elle
d’observer le comportement des COV au cours de la journée et éventuellement de les regrouper. Un profil
moyen journalier a été établi pour chacune des substances. Pour plus de clarté, les composés ont été
regroupés sur plusieurs graphes, les majoritaires et les minoritaires.
12%
12%
10%
10%
8%
8%
6%
6%
4%
4%
2%
2%
0%
00:00
04:00
08:00
toluène
12:00
m&p-xylènes
16:00
o-xylène
20:00
1,2,4-TMB
00:00
0%
00:00
04:00
08:00
toluène
12:00
m&p-xylènes
(a)
16:00
o-xylène
20:00
1,2,4-TMB
(b)
Figure 21 : Profils moyens journaliers des 4 COV majoritaires (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du
27/07/06 au 21/08/06
Sur la première courbe, les COV majoritaires présentent un pic matinal, plus tôt que les habituels pics dit
« trafic », qui ont lieu généralement vers 09h00. De plus, lors de la présence de source type « trafic », un
deuxième pic est généralement observé en fin d’après-midi, ce qui n’est pas le cas. Une source autre que le
trafic doit expliquer ce profil de COV. Sur le deuxième site, aucune tendance ne se dégage concernant les
COV majoritaires. Le profil du 1,2,4-TMB est atypique, et n’est corrélé à aucun autre polluant.
31/05/06-22/08/06
Page 37 sur 59
00:00
16%
25%
14%
20%
12%
10%
15%
8%
10%
6%
4%
5%
2%
0%
00:00
04:00
benzène
08:00
i-octane
12:00
n-heptane
16:00
éthylbenzène
20:00
1,3,5-TMB
00:00
0%
00:00
04:00
1,2,3-TMB
08:00
hexène
12:00
16:00
n-hexane
n-octane
20:00
00:00
Figure 22 : Profils moyens journaliers des 9 COV minoritaires du 31/05/06 au 25/07/06
Pour la première campagne, les 9 COV minoritaires ont été séparés en deux groupes :
Ceux dont le profil est équivalent à celui des composés majoritaires, à savoir le benzène, l’isooctane, l’heptane, l’éthylbenzène, le 1,3,5-TMB et le 1,2,3-TMB
Ceux dont le profil est atypique : l’hexène, l’hexane et l’octane. Il est à noter que ces trois composés
étant présents en très faible quantité, leurs profils sont à prendre avec précaution
14%
12%
12%
10%
10%
8%
8%
6%
6%
4%
4%
2%
2%
0%
00:00
04:00
08:00
12:00
16:00
20:00
hexène
n-hexane
i-octane
n-heptane
toluène
éthylbenzène
1,3,5-TMB
1,2,3-TMB
00:00
0%
00:00
04:00
08:00
12:00
16:00
20:00
benzène
Figure 23 : Profils moyens journaliers des 9 COV minoritaires du 27/07/06 au 22/08/06
Pour la deuxième campagne, les profils des COV ne donnent pas de tendance réelle. Un focus plus
particulier a été réalisé sur le benzène, dont l’une des sources majoritaires est l’automobile. Une influence
du trafic est visible sur ce profil, avec un pic à 09h00. Toutefois, les valeurs très faibles observées montrent
la distance importante entre la source de pollution et le pont d’analyse.
31/05/06-22/08/06
Page 38 sur 59
00:00
VI.5.3.
C om par ai s on av ec d’ aut r es s i t es en A qui t ai ne
Hormis le benzène, les COV ne sont soumis à aucune réglementation. Quelques recommandations établies
par l’OMS existent mais ces valeurs ne concernent pas la totalité des composés. Afin de situer les données
enregistrées à Capbreton, ces dernières sont comparées aux mesures réalisées par AIRAQ dans le cadre
de campagne de surveillance par moyens mobiles. Cette comparaison est à considérer avec précaution et
reste purement indicative en raison de nombreuses différences, en particulier quant aux types de sites (rural,
industriel, urbain…).
La comparaison des teneurs en COV à Capbreton
par rapport aux autres campagnes permet de
distinguer 3 catégories de COV :
Les COV pour lesquels les teneurs
observées à Capbreton sont faibles à
savoir :
o Le 1,3,5 TMB
o Les m,p-xylènes
o Le toluène
o L’éthyl-benzène
o Le benzène
o L’octane
o L’heptane
o L’hexane
observées à Capbreton sont dans la
moyenne des valeurs observées à savoir :
o L’o-xylène
o L’hexène
o L’iso-octane
observées à Capbreton sont plus élevées
à savoir :
o Le 1,2,4 TMB (principalement
pour le groupe scolaire SaintExupéry)
o Le 1,2,3 TMB (principalement
pour le site des services
techniques)
1,3,5 TMB
1,2,4 TMB
1,2,3 TMB
o xylène
m,p xylènes
toluène
éthylbenzène
benzène
1 hexène
Moyenne des campagnes
HENDAYE
Bergerac
Bassens hiver
isooctane
Bassens été
Capbreton Saint-Exupéry
Capbreton Services techniques
n-octane
n-heptane
n-hexane
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
Pour chaque composé, les graphiques détaillés
par rapport aux autres sites sont consultables à
l’annexe 3.
Figure 24 : comparaison des données relevées à Capbreton aux campagnes réalisées par AIRAQ
Ainsi, il apparaît que les teneurs en COV à Capbreton sont relativement faibles comparativement aux autres
mesures effectuées en Aquitaine. Seuls les 1,2,3 TMB et 1,2,4 TMB montrent des teneurs plus élevées
respectivement sur le site des services techniques et sur le groupe scolaire Saint-Exupéry.
VI.5.4. Interaction avec l’ozone
La pollution photochimique est un phénomène très complexe mettant en jeu des centaines de réactions
chimiques entre les nombreuses substances contenues dans l’atmosphère. On appelle « photochimique »,
toute pollution issue de l’action des rayons solaires sur les composés atmosphériques. L’été est donc la
période la plus propice aux épisodes de pollution photochimique dont le polluant le plus « connu » est
l’ozone. Au delà des températures élevées, sa formation est conditionnée par la présence de certains
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Page 39 sur 59
polluants dits primaires, comme les oxydes d’azote mais également de Composés Organiques Volatils qui,
par définition, présentent une forte réactivité dans l’air.
Ces composants, considérés comme précurseurs, sont à l’origine de la modification du cycle de Chapman.
Cette théorie, datant de 1930, décrit les processus de formation de l’ozone stratosphérique à partir d’une
atmosphère statique contenant uniquement de l’oxygène et intégrant les réactions de perte. Ce cycle met en
jeu 6 réactions chimiques principales :
Processus simplifié de formation de l’ozone
O2 + hV
→ O + O
(λ < 242 nm)
O + O2 + M → O3 + M
O + O + M → O2 + M
O3 + O
→ 2 O2
→ O2 + O
(λ > 310 nm)
O3 + hV
→ O2 + O1 (D) (λ < 310 nm)
O3 + hV
(hV : photons et λ : longueur d’onde)
Toutefois, ce cycle est incomplet car il se base sur la
stratosphère statique.
En l’appliquant dans la troposphère polluée ce dernier est
perturbé car il tient alors compte de la présence d’autres
substances comme les oxydes d’azote et les COV.
L’oxydation des COV permet la conversion de NO et NO2
sans consommation d’ozone, par la mise en jeu de radicaux
hydroxyle (OH) ou peroxyle (O2).
Ces composés réagissent préférentiellement avec les oxydes
d’azote ou les COV, aux dépens de l’ozone qui, n’étant pas
consommé, voit sa concentration augmenter.
- Cycle de Chapman
- Cycle de Chapman modifié par les
radicaux générés par les COV.
Les COV jouent donc un rôle important dans le processus de formation de l’ozone. Aussi un indicateur a-t-il
été défini afin de déterminer la participation de chaque composé dans ce processus. C’est le PCOP, le
Potentiel de Création de l’Ozone Photochimique. Plusieurs méthodes de calcul existent prenant pour
référence l’éthylène dont la valeur est arbitrairement fixée à 100.
Le tableau 6 répertorie les PCOP des 31 COVNM précurseurs d’ozone, selon la méthode de Derwent
(source « Development of species profils for UK emissions of Voc’s » M.E-Jenkins, avril 2000).
Les COV mesurés lors de l’étude sont indiqués en gras.
PCOP
138
128
127
115
113
112
112
109
108
106
105
100
98
87
85
Composés
1,3,5 TMB
1,2,4 TMB
1,2,3 TMB
Cis-2-butène
trans-2-butène
Propène
cis-2-pentène
Isoprène
1-Butène
M,P-Xylènes
O-Xylènes
Ethylène
1-Pentène
Héxène
1,3 butadiène
famille
aromatique
aromatique
aromatique
alcène
alcène
alcène
alcène
alcène
alcène
aromatique
aromatique
alcène
alcène
alcène
alcène
PCOP
73
64
49
48
45
41
40
35
31
30
22
18
12
12
9
Composés
famille
Ethylbenzène aromatique
Toluène
aromatique
Heptane
alcane
Héxane
alcane
Octane
alcane
Isopentane
alcane
N-Pentane
alcane
N-Butane
alcane
Isobutane
alcane
IsoOctane
alcane
Benzène
aromatique
Propane
alcane
Ethane
alcane
Trans-2-pentène
alcène
Acétylène
alcyne
Tableau 11 : PCOP des 31 COVNM précurseurs d’ozone.
Excepté le benzène, les aromatiques sont ceux qui, dans l’ensemble, présentent les PCOP les plus
importants, notamment pour les 3 composés TriMéthylBenzène (TMB). La famille des alcènes affiche
également de forts PCOP, majoritairement supérieurs à celui de l’éthylène (hormis le trans-2-pentène).
Toutefois, la contribution de chaque composé dépend également de leur teneur dans l’air ambiant. Ainsi,
afin de les comparer, leur concentration moyenne est multipliée par le PCOP lui correspondant. Par
exemple, pour une valeur d’éthylène de 2 µg/m3, le résultat correspond à 2 x 100 = 200 unités PCOP).
31/05/06-22/08/06
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Cette démarche est appliquée à tous les COV mesurés à Capbreton, et les données sont comparées aux
campagnes précédentes réalisées par AIRAQ.
Hendaye
Bergerac
Bassens hiver
Bassens été
Capbreton Services
techniques
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Unités PCOP
Figure 25 : PCOP observé lors des différentes campagnes mesures de COV réalisées par AIRAQ
Le PCOP global observé sur les deux sites est équivalent. Les valeurs observées sur Capbreton sont les
plus faibles observées lors des campagnes réalisées par AIRAQ, du même ordre de grandeur que celui
observé à Hendaye.
1,3%
1,3% 0,9%0,8%
1,2,4 TMB
0,4% 0,9%
0,3%
3%
m,p-xylènes
3%
0,8%
4%
o-xylène
20%
9%
0,8%
0,2%
2%
3%
toluène
hexène
6%
1,3,5 TMB
1,2,3 TMB
18%
49%
éthylbenzène
heptane
7%
22%
iso-octane
benzène
6%
octane
17%
hexane
10%
14%
(a)
(b)
Figure 26 : contribution moyenne en terme de PCOP pour les valeurs moyennes estimées (a) du
31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06
Cette notion de PCOP permet de mieux illustrer l’implication des composés. Ainsi, 69 % et 87 % du potentiel
global de création d’ozone sont attribuables aux 4 composés que sont le 1,2,4 TMB, les m,p-xylènes, l’oxylène et le toluène.
Le groupe incluant l’hexène, le 1,3,5-TMB, le 1,2,3-TMB et l’éthylbenzène représente respectivement 26 %
et 11 % du PCOP. Les 5 autres composés ne semblent avoir qu’une faible action sur la création de l’ozone,
la part de chacun n’excédant pas 1,5 %.
La présence de ces composés, qui disposent d’un pouvoir de création d’ozone est une condition nécessaire
mais non suffisante pour créer l’ozone. En effet, outre la présence de COV et d’oxydes d’azote, c’est le
rapport de concentrations entre ces espèces qui détermine ou non la formation d’ozone. Il existe un rapport
COV/NOx optimal conduisant à une production d’ozone maximale comme le présente la Figure 27.
31/05/06-22/08/06
Page 41 sur 59
Rapport équivalent à une production d’ozone maximale
Régime limité
par les COV
Régime limité
par les NOx
Une baisse de la
concentration en
COV entraînera une
réduction de la
production d’ozone.
Une baisse de la
concentration en NOx
entraînera une
réduction de la
production d’ozone.
Figure 27: Diagramme d’isopleths d’ozone, Seinfeld (1998)
Respect des normes
Le benzène est le seul composé soumis à la réglementation. Avec une moyenne sur les deux campagnes
de 0,24 µg/m3, toutes les normes (objectif de qualité et valeurs limites) sont respectées. Toutefois, ces
valeurs réglementaires ayant une périodicité annuelle, il convient de les considérer avec prudence, d’autant
plus que le benzène peut réagir dans l’atmosphère, cette dégradation étant favorisée par la photochimie,
plus intense en été qu’en hiver.
Conclusion sur les COV
Les teneurs observées en COV sur les sites de Capbreton sont relativement faibles au vu des autres
mesures réalisées en Aquitaine.
Les deux sites ont un profil relativement différent. Bien que la pollution de fond soit faible sur les deux sites,
le site des services techniques présente des phénomènes de pics plus marqués, en particulier des pics très
matinaux, plus tôt que les pics trafic habituellement observés lors de campagnes de mesures. Concernant le
site Saint-Exupéry, aucune tendance journalière ne se dégage. Un léger pic en benzène vers 09h00 indique
une source trafic relativement éloignée du groupe scolaire.
Dans les deux cas, les quatre polluants majoritaires sont le toluène, le 1,2,4-TMB, les m,p-xylènes et l’oxylène. Ces composés ayant un PCOP relativement important, ce sont également eux qui représente la
majorité du potentiel de création d’ozone photochimique (respectivement 69 et 87 % sur les deux sites). Les
3
autres composés ont des teneurs faibles inférieures ou très proches de 0,5 µg/m .
31/05/06-22/08/06
Page 42 sur 59
VI.6.
Métaux lourds
Au cours de la période de mesures, 5 filtres ont été impactés dont un blanc terrain. Les deux premiers
prélèvements ont été effectués sur le site des services techniques, et les deux derniers sur le groupe
scolaire Saint-Exupéry. Ces prélèvements ont pour but d’évaluer la pollution en métaux lourds sur la
commune de Capbreton.
Les masses retrouvées dans le blanc terrain pour les quatre métaux lourds prélevés sont de l’ordre des
limites de quantification de la méthode d’analyse, les filtres sont donc considérés comme non contaminés.
Résultats de la campagne
Les tableaux suivants donnent l’ensemble des valeurs obtenues :
Données de Prélèvement
Concentrations en ng/m
3
Réf.
filtre
Date
1
Du 31/05 au 07/06/2006
4,9
2,4
0,02
1,3
2
Du 07/06 au 14/06/2006
6,8
1,6
0,03
0,35
3
Du 28/07 au 04/08/2006
2,7
0,82
n.d.
0,17
4
Du 04/08 au 11/08/2006
2,0
1,2
0,06
0,36
5,9
2,4
4,1
2,0
1,0
1,5
0,03
0,03
0,03
0,83
0,26
0,54
500
20
5
6
Moyenne site 1
Moyenne site 2
Moyenne Capbreton
Valeurs limites
réglementaires (annuelles)
Plomb Nickel Cadmium Arsenic
(n.d. : non détecté)
Tableau 12 : Résultats des mesures de métaux lourds
Comparaison aux normes
Les prélèvements effectués lors de cette campagne n’ont révélé aucune valeur supérieure aux normes en
vigueur, les concentrations sont d’ailleurs très inférieures à celles-ci.
En comparant les deux sites entre eux, il apparaît que le site des services techniques fait apparaître des
teneurs en plomb, nickel et arsenic plus élevées que le groupe scolaire Saint-Exupéry. Les teneurs restent
toutefois très faibles dans les deux cas.
Comparaison avec des sites de fond et de trafic
En ng/m3
Site de fond de Talence (33) - 2002
Site de proximité automobile d’Anglet (64) - 2002
Moyenne Capbreton
Valeurs limites réglementaires (annuelles)
Plomb
9,1
6,2
4,1
500
Nickel
2,2
1,6
1,5
20
Cadmium
0,2
0,2
0,03
5
Arsenic
0,7
0,6
0,54
6
Tableau 13 : Comparaison avec les sites de fond et de trafic
A titre de comparaison, les valeurs mesurées en 2002 sur le site de fond de Talence (33) et sur le site de
proximité automobile d’Anglet (64) donnent des valeurs supérieures pour le plomb, le nickel et le cadmium,
et du même ordre de grandeur pour l’arsenic.
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Page 43 sur 59
Conclusion sur les métaux lourds
L’ensemble des mesures réalisées dans le cadre de cette étude n’indique aucune contamination significative
de la zone d’études par les métaux lourds.
Une analyse plus détaillée des résultats indique :
o Qu’en site éloigné de sources d’émission, les concentrations mesurées en Plomb sont typiquement
inférieures à 150 ng/m3. Dans cette étude, la moyenne des prélèvements est de 4,1 ng/m3 avec un
maximum de 6,8 ng/m3, soit des concentrations très faibles.
o Qu’à distance des sources d’émission, les concentrations du Nickel dans l’air sont de l’ordre de 1 à 3
ng/m3, des valeurs voisines de 1 à 10 ng/m3 sont mesurées en site urbain, allant à 20 ng/m3 en zone
industrielle (OMS 1997, UE 1999). Les résultats des prélèvements donnent une moyenne de 1,5
ng/m3 et un maxima de 2,4 ng/m3, soit des valeurs cohérentes et très modestes.
o Que pour le Cadmium, les immisions atmosphériques en zone éloignée de sources d‘émission sont
de l’ordre de 0,1 ng/m3. Les valeurs typiques urbaines sont de 0,5 à 5 ng/m3, et peuvent atteindre
100 ng/m3 au voisinage de sites industriels majeurs (UE 1999).
Les mesures réalisées sur la commune de Capbreton donnent une moyenne de 0,03 ng/m3, avec un
maximum de 0,06 ng/m3, soit des valeurs très basses.
o Que les immissions d’Arsenic dans l’air à distance de sources d’émission sont de l’ordre de 1 à 3
ng/m3 ; on retrouve des valeurs typiques de 20 à 30 ng/m3 en milieu urbain. Les résultats obtenus
dans cette étude donne une valeur moyenne de 0,54 ng/m3 et un maximum de 1,3 ng/m3, soit,
comme pour les autres mesures de métaux lourds, des valeurs cohérentes avec l’absence de
source de métaux lourds à proximité.
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Page 44 sur 59
VI.7.
Récapitulatif des comparaisons
Moyenne NO
Max horaire NO
Date
Capbreton (Services
Techniques)
9
455
30/06 09h00
Station fixe
de Bayonne
4
113
30/06 08h00
Station fixe
de Biarritz
4
48
06/06 09h00
Moyenne NO2
Max horaire NO2
Date
12
199
30/06 09h00
16
63
20/06 09h00*
12
72
06/06 03h00
Moyenne PM10
Max horaire PM10
Date
29
200
19/07 00h00
28
82
15/06 17h00
33
130
11/06 22h00
Moyenne O3
Max horaire O3
Date
70
165
18/07 17h00
71
198
01/07 19h00*
77
194
01/07 19h00*
Polluants en µg/m3
* Absence de données laboratoire mobile à cette période
Tableau 14 : Récapitulatif des mesures du 31/05/06 au 26/07/06
Moyenne NO
Max horaire NO
Date
Capbreton (SaintExupéry)
3
52
21/08 09h00
Station fixe
de Bayonne
4
46
09/08 09h00
Station fixe
de Biarritz
2
25
06/08 09h00
Moyenne NO2
Max horaire NO2
Date
5
34
07/08 10h00
16
57
07/08 04h00
14
69
06/08 09h00
Moyenne PM10
Max horaire PM10
Date
18
76
30/07 00h00
15
96
03/08 09h00
22
113
30/07 00h00
Moyenne O3
Max horaire O3
Date
61
117
06/08 23h00
53
111
07/08 14h00*
66
123
07/08 14h00*
Polluants en µg/m3
* Pas de données laboratoire mobile à cette période
Tableau 15 : Récapitulatif des mesures du 27/07/06 au 22/08/06
31/05/06-22/08/06
Page 45 sur 59
VI.8.
Analyse des prévisions d’ozone par SYRSO
Depuis juin 2004, AIRAQ a complété sa surveillance du territoire aquitain en mettant en place un nouveau
système de modélisation et de prévision de la pollution à l’ozone appelé SYRSO.
SYRSO est l’abréviation de SYstème Régional de Surveillance de l’Ozone. Ce système permet de simuler
les concentrations en ozone heure par heure sur toute l’Aquitaine, jusqu’à une échéance de 2 jours.
Les concentrations ainsi estimées sont visualisées sous forme de cartes.
Le développement de ce nouvel outil améliore considérablement la surveillance de la qualité de l’air, il
permet notamment :
d’assurer une couverture permanente sur des zones non surveillées par des stations fixes de
mesures,
de mieux comprendre les événements responsables des épisodes polluants, et améliorer ses
connaissances des phénomènes de type « transport des nappes d’air chargées en ozone »,
d’anticiper l’apparition des pics de pollution à l’ozone pour les agglomérations concernées par un
arrêté préfectoral d’alerte à la pollution atmosphérique afin d’accroître l’efficacité des mesures de
prévention.
Les prévisions des concentrations en ozone dans l’air ambiant sur Capbreton, sont réalisées chaque jour par
SYRSO, et sont consultables sur le site internet d’AIRAQ sous forme de cartographies (www.airaq.asso.fr).
Afin de suivre la qualité et la justesse de ses prévisions, AIRAQ compare chaque jour les données issues du
modèle SYRSO aux mesures réalisées par ses analyseurs. Ce suivi permet de s’assurer que les prévisions
sont correctes, d’en mesurer la précision et d’apporter d’éventuelles corrections en cas de dérive. Ce travail
de validation est réalisé quotidiennement sur les zones concernées par la surveillance par stations fixes.
Il est également effectué sur les zones non concernées par cette surveillance permanente, lors de la mise
en place de campagnes de mesures ponctuelles par moyens mobiles.
Du 31/05/06 au 22/08/06, les concentrations d’ozone observées à Capbreton ont ainsi été comparées aux
prévisions fournies par le modèle SYRSO. Le graphe ci-dessous montre le résultat de cette comparaison :
175
[O3] en µg/m3
150
125
100
Mesures
75
SYRSO
50
25
31
/5
/
5/ 06
6
10 /06
/6
15 /06
/6
20 /06
/6
25 /06
/6
30 /06
/6
/
5/ 06
7/
10 06
/7
15 /06
/7
20 /06
/7
25 /06
/7
30 /06
/7
/
4/ 06
8/
9/ 06
8
14 /06
/8
19 /06
/8
/0
6
0
Figure 28: comparaison des mesures réelles et de la modélisation pour l’ozone à Capbreton
AIRAQ considère que, globalement sur l’Aquitaine, SYRSO fournit des prévisions en concentration fiables à
15%. La comparaison réalisée pendant la période de mesures sur les maxima journaliers, indique des
résultats comparables avec une moyenne de précision des prévisions de 15%.
Etant donné que les prévisions sont importantes surtout les jours d’épisodes à forte concentration d’ozone,
et en considérant dans ce cas uniquement les journées où les concentrations mesurées dépassent 100
µg/m3, soit 31 jours, l’erreur moyenne de prévision diminue et la précision atteint alors 12%.
Page 46 sur 59
31/05/06-22/08/06
Journée particulière
Afin d’illustrer la prévision des concentrations par SYRSO, le graphe ci-dessous montre la carte de prévision
régionale du 18/07/06, jour pour lequel la valeur maximale d’ozone a été relevée soit 165 µg/m3.
Capbreton temporaire, le 18/07/06
Maximum horaire mesuré : 165 µg/m3
Maximum horaire estimé par SYRSO :
159 µg/m3
Erreur entre mesure et estimation : 4 %
Figure 29 : Prévision régionale de SYRSO pour le 18/07/06
VI.9.
Indice de la qualité de l’air simplifié
A titre informatif, un indice de la qualité de l’air simplifié a été estimé quotidiennement à partir des mesures
enregistrées sur le laboratoire mobile.
Cet indice caractérise chaque jour la qualité de l'air sur une échelle de 1 (indice très bon) à 10 (indice très
mauvais). Il tient compte des niveaux du dioxyde d'azote, du dioxyde de soufre, de l'ozone et des particules
fines (voir mode de calcul détaillé en annexe).
Cet indice ne met pas en évidence des phénomènes localisés de pollution mais renseigne sur la situation
globale de fond. Cet indice simplifié a été comparé avec celui de l’agglomération de Bayonne-Anglet-Biarritz.
8
BAB
31
Indices de la qualité de l'air simplifiés
/0
5
02 / 20
0
/0
6 6
04 / 20
/0 0 6
6
06 / 20
/0 0 6
6
08 / 20
/0 0 6
6
10 / 20
/0 0 6
6/
12 20
/0 0 6
6
14 / 20
/0 0 6
6
16 / 20
/0 0 6
6
21 / 20
/0 0 6
6
28 / 20
/0 0 6
6
30 / 20
/0 0 6
6
04 / 20
/0 0 6
7
06 / 20
/0 0 6
7
08 / 20
/0 0 6
7
10 / 20
/0 0 6
7
12 / 20
/0 0 6
7
14 / 20
/0 0 6
7
16 / 20
/0 0 6
7
18 / 20
/0 0 6
7
20 / 20
/0 0 6
7
28 / 20
/0 0 6
7
30 / 20
/0 0 6
7
01 / 20
/0 0 6
8
03 / 20
/0 0 6
8
05 / 20
/0 0 6
8
08 / 20
/0 0 6
8
10 / 20
/0 0 6
8
12 / 20
/0 0 6
8
14 / 20
/0 0 6
8
17 / 20
/0 0 6
8
19 / 20
/0 0 6
8/
20
0
Capbreton
7
6
5
4
3
2
1
0
Figure 30 : Indices de qualité de l’air estimés à Capbreton et sur l’agglomération du BAB du
31/05/06 au 20/08/06
31/05/06-22/08/06
Page 47 sur 59
Ce graphique montre que les indices de qualité de l’air simplifiés sont relativement similaires entre
l’agglomération du BAB et le site de mesures de Capbreton. Seules trois journées sur l’ensemble de la
période font apparaître un écart d’au moins deux unités.
L’indice de qualité de l’air de l’agglomération du BAB est diffusé quotidiennement sur le site Internet
d’AIRAQ, www.airaq.asso.fr. Il est donc possible d’avoir une estimation de la qualité de l’air sur la commune
de Capbreton en se référant à l’indice de l’agglomération du BAB.
Le tableau suivant compare les fréquences d’apparition des différents indices sur l’agglomération du BAB et
sur la zone d‘étude lors de la campagne.
Indice
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Qualificatif
Capbreton
BAB
Très bon
/
/
Bon
55 %
56 %
Moyen
30 %
27 %
Médiocre
16 %
16 %
Mauvais
/
2%
Très mauvais
/
/
Tableau 16 : Fréquence d’apparition des indices
Pour Capbreton et l’agglomération du BAB, les indices de qualité de l’air sont bons respectivement pour 55
et 56 % de la durée de l’étude. Ils sont moyens à médiocres respectivement 46 et 43 % du temps. Enfin,
seule l’agglomération du BAB atteint un indice 8 qualifiant la qualité de l’air de « mauvaise » 2% du temps,
ce qui n’est pas le cas à Capbreton.
31/05/06-22/08/06
Page 48 sur 59
CONCLUSION
Ce rapport synthétise l’ensemble des données acquises lors de la campagne de mesures réalisée sur
Capbreton. Cette campagne a été réalisée sur deux sites différents, à savoir le site des services techniques
et le groupe scolaire Saint Exupéry.
Concernant les polluants « standards » réglementés, les données enregistrées ont été comparées à celles
obtenues sur les stations fixes les plus proches, à savoir Bayonne Saint-Crouts, Biarritz, Anglet et Tartas.
Pour l’ozone, il ressort que les concentrations relevées à Capbreton sont comparables sur les deux sites, et
à ce qui est observé sur les stations aux alentours. Ceci est cohérent, l’ozone étant un polluant au
comportement plus régional que local. Des concentrations élevées ont été relevées lors des épisodes de
forte chaleur vers la mi-juillet. Aussi, même si les normes horaires et annuelles concernant la protection de la
santé ont été respectées, le seuil de protection de la végétation a été dépassé, ainsi que l’objectif de qualité
pour la protection de la santé humaine. Il faut toutefois remarquer que cette observation est également
valable pour les stations aux alentours, et n’est pas spécifique à Capbreton.
Concernant les oxydes d’azotes, les valeurs de fond observées sont très faibles, et l’ensemble des normes
est respecté. Des phénomènes de pics ponctuels ont toutefois été observés au démarrage de la campagne
sur le site des services techniques, provenant d’une source de combustion, probablement à proximité et au
Sud-Est du site de mesures.
Sur l’ensemble de la campagne, les teneurs en particules fines sont globalement conformes aux normes,
3
l’objectif de qualité annuel de 30 µg/m étant respecté et avec un seul dépassement journalier de la valeur
3
de 50 µg/m (pour 35 dépassements autorisés par an, soit environ 7 dépassements pour la période d’études
de 2 ½ mois). Les teneurs sont un peu plus élevées sur le site des services techniques lors de la première
campagne, ce phénomène étant lié à la fois à des aspects régionaux (teneurs en PM10 plus fortes sur la
première partie de l’étude) et à des aspects locaux (présence de pics très matinaux la première semaine de
la campagne).
Le dioxyde de soufre reste à des niveaux nettement inférieurs aux valeurs réglementaires, 99,9% des
moyennes horaires étant en deçà de la limite de quantification de l’analyseur.
De même, les teneurs en métaux lourds observées sont très inférieures aux normes, et comparables aux
observations faites dans des sites dénués de toute source de métaux lourds aux environs.
Enfin, concernant les COV (Composés Organiques Volatils), les valeurs observées ont été comparées
entre elles et avec celles obtenues lors de campagnes moyens mobiles d’AIRAQ. Il en ressort globalement
une pollution de fond en COV faible sur les deux sites. Le site des services techniques se distingue toutefois
par la présence de pics ponctuels plus importants que sur le groupe scolaire Saint-Exupéry, sans que cela
ne dégrade de manière importante les valeurs moyennes observées sur la campagne de mesures. Les
quatre COV majoritaires observés sont le toluène, le 1,2,4-TMB, les m,p-xylènes et l’o-xylène et sont
également les COV majoritairement responsables du potentiel de création de l’ozone photochimique sur les
deux sites.
Cette étude fournit une première estimation de la qualité de l’air sur la ville de Capbreton et permet ainsi
d’améliorer l’analyse de la qualité de l’air sur la région Aquitaine, réalisée quotidiennement par AIRAQ.
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ANNEXES
ANNEXE 1 : L’INDICE ATMO
Afin de mieux informer quotidiennement la population, le dispositif national de surveillance a développé un
outil simple d’information sur la qualité de l’air, l’indice ATMO, qui est calculé chaque jour par tous les
réseaux de surveillance sur les principales agglomérations.
•
L’indice ATMO caractérise la qualité de l’air moyenne, à l’échelle d’une agglomération de plus de
100 000 habitants, pour une journée donnée. Il s’exprime sous forme d’une échelle à 10 paliers,
chacun associé à un qualificatif. L’échelle croit de 1 (qualité de l’air très bonne) à 10 (qualité de l’air
très mauvaise). Pour une zone de moins de 100 000 habitants, on parlera d’indicateur de la qualité
de l’air.
Cf. l’échelle ci-après.
•
L’indice ATMO est calculé à partir de quatre polluants : SO2, NO2, O3 et PM10.
Les sites de mesure retenus pour entrer dans le calcul de l’indice doivent répondre à certaines
contraintes de densité minimale de population et d’éloignement des axes urbains :
•
pour le SO2, la densité de population doit être supérieure à 4000 habitants par kilomètre carré dans
un cercle de rayon de 1 km autour du site.
pour le NO2, l’O3 et les PM10, la densité de population doit répondre aux mêmes critères, de plus le
rapport annuel [NO]/[NO2] du site doit être inférieur ou égal à 1.
•
Pour mesurer chaque polluant, deux sites types sont requis au minimum.
• L’indice ATMO prend la plus grande valeur des quatre sous indices, chacun d’entre eux étant
représentatif d’un des polluants mesurés. Les données de base pour le calcul quotidien de chaque
sous indice sont :
•
pour les PM10, la concentration moyenne journalière sur chaque site.
•
pour le SO2, le NO2 et l’O3, la concentration maximale horaire du jour sur chaque site.
Pour chaque polluant, la moyenne des concentrations sur les différents sites est calculée. Elle est ensuite
comparée à la grille correspondante afin de déterminer la valeur du sous-indice (cf. les 4 grilles ci-après).
31/05/06-22/08/06
Page 50 sur 59
Sous indice
SO2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Seuil mini.
(en µg/m3)
0
40
80
120
160
200
250
300
400
500
Seuil maxi.
(en µg/m3)
39
79
119
159
199
249
299
399
499
∞
Sous indice
NO2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Seuil mini.
(en µg/m3)
0
30
55
85
110
135
165
200
275
400
Seuil maxi.
(en µg/m3)
29
54
84
109
134
164
199
274
399
∞
Sous indice
O3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Seuil mini.
(en µg/m3)
0
30
55
80
105
130
150
180
210
240
Seuil maxi.
(en µg/m3)
29
54
79
104
129
149
179
209
239
∞
Sous indice
PM10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Seuil mini.
(en µg/m3)
0
10
20
30
40
50
65
80
100
125
Seuil maxi.
(en µg/m3)
9
19
29
39
49
64
79
99
125
∞
31/05/06-22/08/06
Page 51 sur 59
ANNEXE 2 : REPARTITION DES COV SELON LES SECTEURS D’ACTIVITÉS
Un profil d’émission est un dénombrement de la participation massique de divers COV à l’émission d’une
source donnée. Ces profils sont absolument nécessaires pour comprendre et expliquer les teneurs
mesurées. Autrefois rare, la production de ce genre de données tend à se développer depuis quelques
années.
Les 31 COV précurseurs d’ozone sont indiqués en gras dans les tableaux suivants. Ceux mesurés par
l’analyseur d’AIRAQ sont précisés en italique.
•
Les sources d’origine automobile
La littérature permet une bonne caractérisation des sources « transports routiers ». Chaque catégorie de
véhicules (diesel, essence, catalysé, non catalysé…) se voit attribuer un profil d’émission. La pondération de
ces profils par la fraction de chaque catégorie par rapport à l’ensemble du parc roulant français permet
d’obtenir un profil représentatif de ce dernier.
%
massique
1,53
éthane
13,54
éthylène
0,10
propane
5,63
propène
5,41
acétylène
0,54
isobutane
4,48
n-butane
0,65
trans-2-butène
1,32
1-butène
isobutène
2,36
0,51
cis-2-butène
6,68
isopentane
1,50
n-pentane
2,06
1,3-butadiène
3-méthyl-1-butène
0,00
cyclopentène
0,00
0,67
trans-2-pentène
0,51
1-pentène
Composés
Composés
2-méthyl-1-butène
cis-2-pentène
2,2-diméthylbutane
isoprène
2,3-diméthylbutane
2-méthylpentane
3-méthylpentane
1-hexène
n-hexane
méthylcyclopentène
benzène
cyclohexane
3-méthylhexane
2-méthylhexane
trichloroéthylène
iso-octane
n-heptane
%
massique
0,73
0,38
4,25
0,34
0,64
1,53
0,44
0,08
0,45
0,00
5,72
0,00
0,91
0,87
0,00
0,53
0,75
Composés
méthylcyclohexane
2,2,4- triméthylpentane
toluène
2-méthylheptane
n-octane
tétrachloroéthylène
éthylbenzène
m+p-xylènes
styrène
o-xylène
nonane
3-éthyltoluène
4-éthyltoluène
1,3,5-triméthylbenzène
décane
%
massique
0,27
0,21
13,26
0,00
0,42
0,00
2,67
7,80
1,20
3,07
0,20
2,30
1,00
0,95
3,38
0,31
0,84
Répartition des COV émis par la trafic routier
Une autre facette des émissions dues au trafic automobile est l’évaporation et notamment l’évaporation de
l’essence. Sa composition étant très variable, une moyenne de neuf profils a été choisie pour caractériser le
profil « d’évaporation carburant ».
Composés % massique
Butane
30,9
Isopentane
21,5
Isobutane
10,4
Pentane
8,12
Propane
3,43
Composés
% massique
2-méthylpentane
3,20
2,73
toluène
1-pentène
1,83
3-méthylpentane
1,82
1,47
hexane
Répartition des COV émis par l’évaporation des carburants
•
Les sources biogéniques
La littérature montre que l’isoprène est le composé largement majoritaire de ce type de profil, avec quelques
autres terpènes tels que les α et β-pinènes, limonène que les mesures ne prennent pas en compte. Par
conséquent, un profil avec 100% d’isoprène sera retenu pour caractériser les sources biogéniques. Bien que
le but de cette étude ne soit pas d’estimer la part de fraction biogénique dans les teneurs ambiantes, ce
profil doit être pris en compte (notamment pour les modélisations). En effet, les deux sources connues
d’isoprène sont les émissions biogéniques et les échappements automobiles. Donc, si nous ne disposons
pas d’un profil « émissions biogéniques », l’isoprène sera attribué en totalité aux échappements
31/05/06-22/08/06
Page 52 sur 59
automobiles, surestimant ainsi la contribution de ces derniers dans les teneurs ambiantes lors des périodes
de fortes teneurs en isoprène.
•
Les sources surfaciques
Les sources surfaciques sont des sources constituées de multiples micro-sources de telle sorte qu’il n’est
pas possible de les dénombrer indépendamment. Ainsi, ces sources sont considérées comme étant
uniformes sur une aire d’étude donnée. Les deux plus couramment étudiées sont les sources dont l’origine
est le chauffage domestique et les sources issues des fuites de gaz naturel.
Les sources dont l’origine est le chauffage domestique sont très variables dans le temps et dans l’espace.
La variabilité saisonnière est importante puisque le chauffage urbain est majoritairement utilisé d’octobre à
mars. La distribution spatiale est elle aussi disparate avec des zones urbaines chauffées et des zones
périurbaines et rurales moins émettrices.
Les sources issues des fuites de gaz naturel sont elles aussi très variables dans leur distribution spatiale. En
effet, les zones périurbaines et rurales ne sont généralement pas raccordées au réseau de distribution de
gaz naturel. Le phénomène de fuite de gaz naturel touchera donc en priorité les centres villes et les zones
résidentielles.
Composés
Ethylène
Ethane
Benzène
Acétylène
Propane
%
massique
21,7
11,0
7,68
5,63
4,39
Composés
Ethane
Propane
Butane
Pentane
Benzène
Emissions dues au chauffage domestique
•
%
massique
65,0
16,3
4,68
1,69
1,11
%
massique
0,82
Hexane
2-méthylpentane
0,55
0,43
heptane
3-méthylpentane
0,34
2-méthylhexane
0,20
Composés
Emissions dus aux fuites de gaz naturel
Les sources d’origine industrielle
Pour ce qui est des sources industrielles, les profils d’émission sont rares dans la littérature, ce type de
sources reste encore mal connu. De plus, les activités industrielles sont nombreuses et variées, chacune a
donc un profil différent. En l’absence de mesure sur les sites industriels, il est difficile de fournir des profils
précis. Cependant, à titre indicatif, le profil d’émission des imprimeries et celui relatif à l’usage de solvants
(moyenne de 5 profils) sont donnés dans les tableaux suivants.
Imprimerie
Composés
Toluène
Hexane
2-méthylpentane
3-méthylpentane
méthylcyclopentane
cyclohexane
2,3-diméthylbutane
% massique
60,00
19,60
8,00
7,20
3,20
1,20
0,80
Répartition des COV émis par l’imprimerie industrielle
Usage de solvants
Composés % massique
31,7
Toluène
Cyclohexane
19,4
9,06
Décane
7,74
Hexane
6,96
M+p-xylènes
Composés
% massique
4,62
o-xylène
3,71
2,85
éthylbenzène
1,4-éthyltoluène
2,26
1,51
nonane
Répartition des COV émis par l’usage de solvants industriels
31/05/06-22/08/06
Page 53 sur 59
ANNEXE 3 : COMPARAISON DES VALEURS DE CAPBRETON AVEC D’AUTRES SITES AQUITAINS
HEPTANE
HEXANE
HENDAYE
HENDAYE
Bergerac
Bergerac
Bassens hiver
Aquitaine
Aquitaine
Bassens hiver
Bassens été
Capbreton SaintExupéry
Bassens été
Capbreton services
techniques
Capbreton services
techniques
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0
0,1
0,2
HENDAYE
Bergerac
Bergerac
Bassens hiver
Bassens hiver
Aquitaine
Aquitaine
HENDAYE
Bassens été
Capbreton services
techniques
Capbreton services
techniques
0,1
0,15
0,5
0,6
Bassens été
0,05
0,4
1,2,3-TMB
OCTANE
0
0,3
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
1,3,5-TMB
1,2,4-TMB
HENDAYE
HENDAYE
Bergerac
Bassens hiver
Aquitaine
Aquitaine
Bergerac
Bassens été
Bassens hiver
Bassens été
Capbreton services
techniques
Capbreton services
techniques
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,05
0,1
HENDAYE
HENDAYE
Bergerac
Bergerac
Bassens hiver
Bassens hiver
Bassens été
Capbreton services
techniques
Capbreton services
techniques
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
Bassens été
0
0,15
HEXENE
Aquitaine
Aquitaine
ISO-OCTANE
0,2
0,25
0,3
0
0,05
0,1
31/05/06-22/08/06
0,15
0,2
0,25
0,3
Page 54 sur 59
0,35
0,4
0,45
0,5
ETHYLBENZENE
HENDAYE
HENDAYE
Bergerac
Bergerac
Bassens hiver
Bassens hiver
Aquitaine
Aquitaine
BENZENE
Bassens été
Bassens été
Capbreton services
techniques
Capbreton services
techniques
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
1,400
0
1,600
0,5
1
TOLUENE
1,5
2
2,5
3
3,5
4
m,p-XYLENES
HENDAYE
HENDAYE
Bergerac
Bassens hiver
Aquitaine
Aquitaine
Bergerac
Bassens été
Bassens hiver
Bassens été
Capbreton services
techniques
Capbreton services
techniques
0
2
4
6
8
10
12
0
0,5
1
1,5
2
2,5
o-XYLENE
HENDAYE
Aquitaine
Bergerac
Bassens hiver
Bassens été
Capbreton services
techniques
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
31/05/06-22/08/06
Page 55 sur 59
3
3,5
4
ANNEXE 4 : LES POLLUANTS : ORIGINES ET EFFETS SUR LA SANTE ET L’ENVIRONNEMENT
Polluant
Origines
Effets sur la santé et l’environnement
> C’est un gaz irritant qui agit en synergie avec d’autres
substances, notamment les particules en suspension. Il est
Dioxyde de soufre
associé à une altération de la fonction pulmonaire chez
(SO2)
Ce gaz résulte essentiellement de la
l’enfant et à une exacerbation des symptômes respiratoires
combustion de matières fossiles contenant du aigus chez l’adulte. Les personnes asthmatiques y sont
soufre (charbon, fuel, gazole …) et de
particulièrement sensibles.
procédés industriels
> En présence d’humidité, il forme de l’acide sulfurique qui
contribue au phénomène des pluies acides et à la
dégradation de la pierre et des matériaux de certaines
constructions.
> Le NO2 est un gaz irritant qui pénètre dans les plus fines
ramifications des voies respiratoires. Il peut, dès 200 µg/m3,
entraîner une altération de la fonction respiratoire , une
Oxydes d’azote
Le monoxyde d’azote (NO) et le dioxyde
hyper-réactivité bronchique chez l’asthmatique et un
(NOx)
d’azote (NO2) sont principalement émis par
accroissement de la sensibilité aux infections des bronches
les véhicules (près de 60%) et les installations chez l’enfant.
de combustion.
> Les NOx interviennent dans le processus de formation
d’ozone dans la troposphère. Ils contribuent également au
phénomène de pluies acides ainsi qu’à l’eutrophisation des
cours d’eau et des lacs.
Les particules en suspension proviennent
> Les plus grosses particules sont retenues par les voies
surtout de la sidérurgie, des cimenteries, de
aériennes supérieures. Les plus fines, à des concentrations
l’incinération des déchets et de la circulation
relativement basses, peuvent, surtout chez l’enfant, irriter
Particules en
automobile. Leur taille est très variable, de
les voies respiratoires inférieures et altérer la fonction
suspension
quelques microns à quelques dixièmes de
respiratoire dans son ensemble. Certaines particules ont
(PS) dont PM10
millimètre. On distingue les particules fines,
des propriétés mutagènes et cancérigènes : c’est le cas de
provenant par exemple des fumées des
celles qui véhiculent certains hydrocarbures aromatiques
moteurs, et les grosses particules provenant
polycycliques (HAP).
des chaussées ou présentes dans certains
> Les effets de salissure sont les plus évidents.
effluents industriels.
L’ozone, polluant secondaire, résulte
> L’ozone pénètre facilement jusqu’aux voies respiratoires
généralement de la transformation
les plus fines. Il provoque la toux et une altération
Ozone
photochimique de certains polluants primaires pulmonaire, surtout chez les enfants et les asthmatiques,
(O3)
dans l’atmosphère ( en particulier NOx et
ainsi que des irritations oculaires. Les effets sont amplifiés
COV) sous l’effet des rayonnements
par l’exercice physique.
ultraviolets.
> L’ozone a un effet néfaste sur la végétation (tabac, blé) et
sur les matériaux (caoutchouc).
Monoxyde de
Il provient de la combustion incomplète des
> Il se fixe à la place de l’oxygène sur l’hémoglobine du
carbone
combustibles et carburants.
sang conduisant à un manque d’oxygénation du système
(CO)
nerveux, du cœur, des vaisseaux sanguins. Il peut
engendrer l’apparition de troubles cardio-vasculaires.
Hydrocarbures et
Ces Hc proviennent de l’évaporation des
> Leurs effets sont très divers selon la nature des
composés
produits pétroliers au niveau des réservoirs et composés : ils vont de la simple gêne olfactive à une
organiques volatils des carburateurs des véhicules à essence.
irritation des voies respiratoires, d’une diminution de la
(HC et COV)
Mais la principale source réside dans la
capacité respiratoire jusqu’à des risques d’effets mutagènes
combustion incomplète du carburant pendant et cancérigènes.
le cycle de fonctionnement du moteur.
> Ils jouent un rôle majeur dans le processus de formation
de l’ozone dans la troposphère.
Localement, il se trouve au voisinage d’usines > Le plomb est pour l’homme un métal toxique à effet
Plomb
préparant ce métal à l’état fondu mais plus
cumulatif (saturnisme).
(Pb)
généralement sa présence dans les villes
Rem : la mise au point sur le marché de l’essence sans
tient à l’introduction, dans les combustions
plomb a permis de baisser de façon sensible la
liquides pour moteurs de véhicules
concentration en plomb dans l’air et d’arriver à des
automobiles, de composés organiques.
concentrations inférieures aux normes.
31/05/06-22/08/06
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ANNEXE 5 : LES NORMES POUR L’ANNEE 2005
Polluant et nature
des normes
OZONE (O3)
Seuil d’alerte
Mode de calcul
(décret n°2002-213, du 15/02/02)
Référence AIRAQ
240 µg/m3 pour la valeur moyenne sur 3 heures
3
300 µg/m pour la valeur moyenne sur 3 heures
360 µg/m3 pour la valeur moyenne sur 1 heure
SA O3 3H 240
SA O3 3H 300
SA O3 H 360
Seuil d’information et de
recommandations
110 µg/m3 pour la valeur moyenne sur 8 heures
(protection de la santé)
3
(protection de la végétation) 65 µg/m pour la valeur moyenne sur 24 heures
DIOXYDE D’AZOTE (NO2) et OXYDES D’AZOTE (NOx)
Seuil d’alerte
(ou 200 µg/m3 si « SIR » déclenché la veille et le jour même et si risque de
dépassement pour le lendemain)
3
200 µg/m pour la valeur moyenne sur 1 heure
recommandations
98 % des moyennes horaires doivent être inférieures à 200 µg/m3
Valeurs limites
Valeur limite (NOx)
DIOXYDE DE SOUFRE (SO2)
Seuil d’alerte
recommandations
OQ O3 H 200
OQ O3 J 65
SA NO2 H 400
SIR NO2 H 200
VL NO2 P98 200
VL NO2 P99.8 250
50 µg/m3 pour la moyenne annuelle (2005)
VL NO2 A 50
30 µg/m3 pour la moyenne annuelle (protection de la végétation)
OQ NO2 A 40
VL NOx A 30
500 µg/m3 pour la valeur horaire sur 3 heures consécutives
SA SO2 3H 500
3
300 µg/m pour la valeur moyenne sur 1 heure
SIR SO2 H 300
3
99,2 % des moyennes journalières doivent être inférieures à 125 µg/m
3
20 µg/m pour la moyenne annuelle (protection des écosystèmes)
3
20 µg/m pour la moyenne hivernale (protection des écosystèmes)
3
50 µg/m pour la moyenne annuelle
PARTICULES EN SUSPENSION (PM10)
3
90,4 % des moyennes journalières doivent être inférieures à 50 µg/m
Valeurs limites
OQ O3 8H 110
99,8 % des moyennes horaires doivent être inférieures à 250 µg/m3
(2005)
99,7 % des moyennes horaires doivent être inférieures à 350 µg/m
(2005)
Valeurs limites
SIR O3 H 180
VL SO2 P99.7 350
3
VL SO2 P99.2 125
VL SO2 A 20
VL SO2 Hiv. 20
OQ SO2 A 50
VL PS P90.4 50
40 µg/m3 pour la moyenne annuelle
VL PS A 40
30 µg/m3 pour la moyenne annuelle
OQ PS A 30
PLOMB (Pb)
Valeur limite
0.5 µg/m3 pour la moyenne annuelle (2005)
0.25 µg/m3 pour la moyenne annuelle
MONOXYDE DE CARBONE (CO)
Valeur limite
10 mg/m3 pour la valeur moyenne sur 8 heures
BENZÈNE (C6H6)
Valeur limite
3
2 µg/m pour la moyenne annuelle
31/05/06-22/08/06
VL Pb A 0.5
OQ Pb A 0.25
VL CO 8H 10 000
VL C6H6 A 10
OQ C6H6 A 2
Page 57 sur 59
TABLE DES ILLUSTRATIONS
FIGURE / PHOTO
Figure 1 : Emplacement des sites de mesure ................................................................................................... 5
Figure 2 : Evolution journalière des précipitations et de la température du 31/05/06 au 21/08/06 ................. 19
Figure 3 : Roses des vents à Capbreton du 31/05/06 au 21/08/06................................................................. 20
Figure 4 : Evolution horaire de l’ozone (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06 ............ 21
Figure 5 : Comparaison des profils moyens journaliers l’ozone (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du
27/07/06 au 21/08/06....................................................................................................................................... 22
Figure 6 : Evolution horaire du NO (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06................... 23
Figure 7 : répartition par box-plot du NO ......................................................................................................... 23
Figure 8 : Comparaison des profils moyens journaliers du NO (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06
au 21/08/06...................................................................................................................................................... 24
Figure 9 : rose de pollution du NO................................................................................................................... 24
Figure 10: Evolution horaire du NO2 (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06 ................ 25
Figure 11 : répartition par box-plot du NO2...................................................................................................... 25
Figure 12 : Comparaison des profils moyens journaliers du NO2 (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du
27/07/06 au 21/08/06....................................................................................................................................... 26
Figure 13 : rose de pollution du NO2 ............................................................................................................... 26
Figure 14 : Evolution horaire des PM10 (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06........... 28
Figure 15 : Comparaison des teneurs journalières en PM10 entre Capbreton et les stations de référence (a)
du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06 ................................................................................ 29
Figure 16 : Comparaison des profils moyens journaliers des PM10 (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du
27/07/06 au 21/08/06....................................................................................................................................... 29
Figure 17 : rose de pollution des PM10........................................................................................................... 30
Figure 18 : Comparaison des évolutions horaires du SO2 (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au
21/08/06........................................................................................................................................................... 32
Figure 19 : concentrations moyennes des COV à Capbreton du 31/05/06 au 22/08/06 ................................ 34
Figure 20 : répartition par box-plot des COV à Capbreton (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au
21/08/06........................................................................................................................................................... 35
Figure 21 : Profils moyens journaliers des 4 COV majoritaires (a) du 31/05/06 au 25/07/06 et (b) du 27/07/06
au 21/08/06...................................................................................................................................................... 37
Figure 22 : Profils moyens journaliers des 9 COV minoritaires du 31/05/06 au 25/07/06 .............................. 38
Figure 23 : Profils moyens journaliers des 9 COV minoritaires du 27/07/06 au 22/08/06 .............................. 38
Figure 24 : comparaison des données relevées à Capbreton aux campagnes réalisées par AIRAQ............ 39
Figure 25 : PCOP observé lors des différentes campagnes mesures de COV réalisées par AIRAQ ............ 41
Figure 26 : contribution moyenne en terme de PCOP pour les valeurs moyennes estimées (a) du 31/05/06
au 25/07/06 et (b) du 27/07/06 au 21/08/06 .................................................................................................... 41
Figure 26: Diagramme d’isopleths d’ozone, Seinfeld (1998)........................................................................... 42
Figure 27: comparaison des mesures réelles et de la modélisation pour l’ozone à Capbreton...................... 46
Figure 28 : Prévision régionale de SYRSO pour le 18/07/06.......................................................................... 47
Figure 29 : Indices de qualité de l’air estimés à Capbreton et sur l’agglomération du BAB du 31/05/06 au
20/08/06........................................................................................................................................................... 47
Photo 1 : Moyen mobile de surveillance............................................................................................................ 6
TABLEAU
Tableau 1 : sources d’émissions majoritaires et familles des principaux COV............................................... 10
Tableau 2 : Impacts sanitaires de certains COV ............................................................................................. 14
Tableau 3 : Normes réglementaires en vigueur .............................................................................................. 18
Tableau 4 : Principaux résultats des mesures de PM10 ................................................................................. 28
Tableau 5 : Occurrence des pics horaires PM10 > 100 µg/m3 ........................................................................ 30
Tableau 6 : Résultats synthétiques des COV à Capbreton du 31/05/06 au 26/07/06 .................................... 33
Tableau 7 : Résultats synthétiques des COV à Capbreton du 27/07/06 au 22/08/06 .................................... 34
Tableau 8 : Percentile 95 des valeurs horaires de COV à Capbreton du 27/07/06 au 22/08/06 .................... 36
Tableau 9 : coefficient de corrélation entre les COV sur le site des services techniques............................... 36
Tableau 10 : coefficient de corrélation entre les COV sur le groupe scolaire Saint-Exupéry ......................... 37
Tableau 11 : PCOP des 31 COVNM précurseurs d’ozone. ............................................................................ 40
Tableau 12 : Résultats des mesures de métaux lourds .................................................................................. 43
31/05/06-22/08/06
Page 58 sur 59
Tableau 13 : Comparaison avec les sites de fond et de trafic......................................................................... 43
Tableau 14 : Récapitulatif des mesures du 31/05/06 au 26/07/06.................................................................. 45
Tableau 15 : Récapitulatif des mesures du 27/07/06 au 22/08/06.................................................................. 45
Tableau 16 : Fréquence d’apparition des indices............................................................................................ 48
31/05/06-22/08/06
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Evaluation de la qualité de l`air sur la commune de CAPBRETON (40)

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