SURVEILLANCE DES MÉTAUX DANS L AIR AUTOUR DE L USINE D INCINÉRATION D ORDURES MÉNAGÈRES À SAINT-OUEN. Septembre 2010

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1 SURVEILLANCE DES MÉTAUX DANS L AIR AUTOUR DE L USINE D INCINÉRATION D ORDURES MÉNAGÈRES À SAINT-OUEN Septembre 2010

2 Surveillance de la Qualité de l Air en Île-de-France Surveillance des métaux dans l air autour de l usine d incinération d ordures ménagères à Saint-Ouen Septembre 2010 Etude réalisée par : Airparif, association de surveillance de la qualité de l air en Ile-de-France 7, rue Crillon PARIS Tél. : Fax : «Le bon geste environnemental : N'imprimez ce document que si nécessaire et pensez au recto-verso!» Airparif septembre 2010 Page 2 sur 28

3 Sommaire Introduction...6 I. Contexte de l étude...7 I.1. Description du secteur d étude...7 I.2. Normes de la qualité de l air...7 I.3. Métaux mesurés...9 II. Mise en œuvre de l étude...10 III. II.1. Moyen de mesure...10 II.2. Plan d échantillonnage...10 II.3. Période de mesure...12 Commentaires météorologiques...13 IV. Résultats de mesure...14 IV.1. IV.2. Qualification des niveaux moyens observés...14 Impact selon le secteur de vent...17 Conclusion...22 ANNEXE 1 : Roses de vent durant chaque série de mesure relevées à Paris 14 ème...24 ANNEXE 2 : Résultats des mesures par site lors des neuf semaines de la campagne...26 Airparif Septembre 2010 Page 3 sur 28

4 Glossaire Généralités Emissions : rejets de polluants dans l atmosphère (exprimées en unité de masse). Episode de pollution en particules PM10 : situation de forts niveaux de particules au cours de laquelle le seuil d'information et de recommandation ou le seuil d'alerte est dépassé simultanément sur deux stations dont au moins une de fond, selon l Arrêté interpréfectoral n du 3 décembre Station de fond : station de mesure située suffisamment loin des sources locales identifiées, comme les axes routiers ou les grandes sources industrielles, pour ne pas être directement influencée par ces dernières. Les stations de fond caractérisent l ambiance générale de la pollution urbaine d un secteur et représentent une référence basse des niveaux de pollution rencontrés, pour un secteur donné. SYCTOM : syndicat intercommunal de traitement des ordures ménagères. Groupe TIRU : groupe «Traitement Industriel des Résidus Urbains», filiale d EDF. Normes O.M.S. : Organisation Mondiale de la Santé. Seuil d évaluation minimal (SEMI) : correspond au niveau en dessous duquel il est possible de se borner à l emploi de techniques de modélisation ou d estimation objective pour évaluer la qualité de l air ambiant. Seuil d évaluation maximal (SEMA) : correspond au niveau en dessous duquel une combinaison de mesures et de techniques de modélisation peut être employée pour évaluer la qualité de l air ambiant. Seuil de recommandation et d information en particules PM10 : 80 µg/m 3 en moyenne sur 24 heures écoulées (de 8h du matin la veille à 8h du matin le jour même et de 14h la veille à 14h le jour même). Ce seuil est défini en Ile-de-France selon l Arrêté interpréfectoral n du 3 décembre Seuil d alerte en particules PM10 : 125 µg/m 3 en moyenne sur 24 heures écoulées (de 8h du matin la veille à 8h du matin le jour même et de 14h la veille à 14h le jour même). ). Ce seuil est défini en Ile-de-France selon l Arrêté interpréfectoral n du 3 décembre Valeur cible : niveau fixé dans le but d éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine et/ou l environnement dans son ensemble, à atteindre dans la mesure du possible sur une période donnée. Valeur guide : niveau fixé dans le but d'éviter davantage à long terme des effets nocifs sur la santé humaine et/ou l'environnement dans son ensemble, à atteindre dans la mesure du possible sur une période donnée. Valeur limite : niveau fixé sur la base des connaissances scientifiques, dans le but d éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine et/ou l environnement dans son ensemble, à atteindre dans un délai donné et à ne pas dépasser une fois atteint. Polluants AS : arsenic Cd : cadmium Co : cobalt Cr : chrome Cu : cuivre HAP : hydrocarbures aromatiques polycycliques Ni : nickel Airparif septembre 2010 Page 4 sur 28

5 Mn : manganèse Pb : plomb Zn : zinc PM10 : particules inférieures à 10 µm Airparif Septembre 2010 Page 5 sur 28

6 Introduction Pour les métaux, comme pour tous les polluants réglementés au niveau européen (hormis l ozone), le choix des méthodes de surveillance minimales à mettre en œuvre (mesure seule, couplage mesure et modélisation, modélisation seule, mesures indicatives) repose sur une évaluation préliminaire qui permet de positionner les niveaux de polluants dans chaque zone de surveillance définie au niveau européen par rapport à des seuils d évaluation. En Île-de-France, des mesures de métaux ont été initiées en 1998, bien avant la parution de la directive, afin d établir une première évaluation des niveaux couramment rencontrés. Ces mesures ont été centrées sur l agglomération parisienne en situation de fond et en proximité au trafic routier. L historique de données disponible montre que les teneurs relevées sont inférieures au seuil d évaluation minimum, ce qui conduit à l absence d obligation de mesure en station fixe dans l agglomération. Cette évaluation ne concerne toutefois que les situations générales (ambiance de fond) et de proximité au trafic automobile. AIRPARIF a jugé, par estimation objective reposant sur les niveaux de fond mesurés dans l agglomération, que la zone non agglomérée ne présentait pas de risque de fortes valeurs dans son ensemble (fond). Il est cependant nécessaire de vérifier les teneurs de métaux au voisinage de zones industrielles. Afin de fournir une évaluation préliminaire des niveaux atmosphériques des métaux autour des principaux émetteurs franciliens, un travail de recherche 1 des sources émettrices des quatre métaux visés par les directives a été mené par AIRPARIF et une liste des sites industriels d intérêt a été établie. Les émetteurs ont été retenus selon la quantité annuelle des rejets estimés (informations DRIRE), tant pour l Île-de-France que pour la France dans son ensemble lorsque les informations étaient disponibles. Suite à l identification des principales sources de métaux en Île-de-France, un plan de surveillance pluriannuel dans des zones potentiellement plus chargées autour d émetteurs spécifiques a été défini pour cibler les mesures de métaux autour des zones industrielles les plus pertinentes. La campagne de mesure autour de l usine d incinération d ordures ménagères de Saint-Ouen (93) est la troisième étude après celles réalisées en 2009 autour de la raffinerie de Grandpuits (77) et en 2008 à proximité de la zone industrielle de Montereau-Fault-Yonne (77), où se trouve notamment une aciérie électrique. 1 «Surveillance des métaux dans l air ambiant» - juin Airparif septembre 2010 Page 6 sur 28

7 I. Contexte de l étude I.1. Description du secteur d étude L usine d incinération d ordures ménagères (UIOM) est implantée sur la commune de Saint-Ouen (Seine Saint-Denis) au cœur de l agglomération parisienne, zone fortement urbanisée. Ce centre d incinération traite chaque année plus de tonnes de déchets non dangereux2 en provenance de 17 communes adhérentes du SYCTOM de l agglomération parisienne, soit 1,4 millions d habitants. La Figure 1 illustre le plan de situation et la localisation du centre d incinération de Saint-Ouen. Carte IGN 1/ ème usine d incinération Figure 1 : Plan de situation autour du centre d incinération de Saint-Ouen I.2. Normes de la qualité de l air La directive européenne3 2004/107/CE du 15 décembre 2004, publiée conformément à la directive cadre de 1996, s intéresse spécifiquement aux HAP et aux métaux. Trois métaux (en plus du plomb déjà réglementé) sont concernés : l'arsenic, le cadmium et le nickel. Des valeurs cibles pour chacun des composés sont définies et doivent être respectées à partir du 1er janvier La moyenne est calculée sur l'année civile pour le total de la fraction des particules PM10. 2 Source 2008 du registre français des émissions polluantes (IREP) 3 Airparif Septembre 2010 Page 7 sur 28

8 Le Tableau 1 présente les valeurs cibles établies à l échelle annuelle pour l arsenic, le cadmium et le nickel, d après la directive européenne n 2004/107/CE et le décret français n du 7 novembre 2008 relatif à la qualité de l air. Polluant Valeur cible 4 à atteindre, si possible, au 31 décembre 2012 Arsenic 6 ng/m 3 Cadmium 5 ng/m 3 Nickel 20 ng/m 3 Tableau 1 : valeurs réglementaires définies dans l'air ambiant. Le plomb (Pb) est réglementé de longue date. La valeur réglementaire (valeur limite 5 ) pour le plomb dans l'air ambiant, définie par la directive européenne n 1999/30/CE du 22 avril 1999, est fixée à 0.5 µg/m 3 (soit 500 ng/m 3 ) en concentration moyenne annuelle. Cette valeur réglementaire doit être respectée depuis le 1 er janvier Il est à noter que la directive européenne a été transposée en droit français en 2002 (décret n du 15 février 2002). La directive européenne n 2004/107/CE transposée en droit français par le décret n , outre le fait d établir pour l arsenic, le cadmium et le nickel des valeurs cibles, fixe le nombre de points de prélèvement pour les mesures fixes des concentrations de ces métaux. Le nombre de points de mesure, afin d évaluer le respect des valeurs cibles, est ainsi déterminé en fonction : - des niveaux annuels relevés pour les trois métaux ; - des seuils d évaluation minimal 6 et maximal 7 (cf. Tableau 2) ; - de la population de l agglomération ou de la zone. Arsenic Cadmium Nickel Plomb Seuil d'évaluation maximal en % de la valeur cible 60 % 3.6 ng/m 3 60 % 3 ng/m 3 70 % 14 ng/m 3 70 % 0,35 µg/m 3 Seuil d'évaluation minimal en % de la valeur cible 40 % 2.4 ng/m 3 40 % 2 ng/m 3 50 % 10 ng/m 3 50 % 0,25 µg/m 3 Tableau 2 : Seuils d évaluation minimaux et maximaux pour l arsenic, le cadmium, le nickel et le plomb. 4 Valeur cible : niveau fixé dans le but d éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine et/ou l environnement dans son ensemble, à atteindre dans la mesure du possible sur une période donnée. 5 Valeur limite : niveau fixé sur la base des connaissances scientifiques, dans le but d éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine et/ou l environnement dans son ensemble, à atteindre dans un délai donné et à ne pas dépasser une fois atteint. 6 Seuil d évaluation minimal (SEMI) : correspond au niveau en-dessous duquel il est possible de se borner à l emploi de techniques de modélisation ou d estimation objective pour évaluer la qualité de l air ambiant. 7 Seuil d évaluation maximal (SEMA) : correspond au niveau en-dessous duquel une combinaison de mesures et de techniques de modélisation peut être employée pour évaluer la qualité de l air ambiant. Airparif septembre 2010 Page 8 sur 28

9 Outre les valeurs réglementées fixées à l échelle européenne, l OMS définit des valeurs guides pour certains métaux. Ainsi, pour le manganèse, polluant mesuré lors de trois séries, l OMS recommande une valeur guide pour l'exposition de la population de 0.15 µg/m 3 (soit 150 ng/m 3 ) en moyenne annuelle. I.3. Métaux mesurés Lors de la campagne de surveillance des métaux dans l air au voisinage de l usine d incinération d ordures ménagères implantée sur la commune de Saint-Ouen, les quatre métaux normés ont été mesurés, à savoir l arsenic, le cadmium, le nickel et le plomb. Les mesures permettent d une part la comparaison des niveaux mesurés aux normes établies et aux seuils d évaluations définis (cf. chapitre I.2) et d autre part d étudier l influence du centre d incinération sur la qualité de l air des communes environnantes. Le Tableau 3 présente les émissions de métaux dans l air de l UIOM de Saint-Ouen pour l année 2009 obtenues auprès de l exploitant (TIRU). Polluants Emissions en kg / an Arsenic * (As) 12 Cadmium * (Cd) 12 Chrome (Cr) 45 Cobalt (Co) 18 Cuivre (Cu) 43 Manganèse (Mn) 26 Nickel * (Ni) 31 Plomb * (Pb) 98 Zinc (Zn) 270 * Polluants règlementés Tableau 3 : Émissions de métaux dans l air (en kg/an) de l UIOM de Saint-Ouen en Ce site industriel présente des émissions atmosphériques régionales importantes pour le plomb, le cuivre, le cadmium, le chrome et le manganèse. Il est à noter que ces émissions peuvent varier d une année à l autre. Outre les émissions issues du centre d incinération de Saint-Ouen, d autres sources potentielles de métaux font partie du domaine d étude avec notamment le trafic routier local (RN14, RN315), mais dans des quantités nettement moindres. D autres métaux traceurs des activités de l installation (cuivre, chrome, manganèse, zinc, cobalt) ont fait l objet d analyses lors de trois séries de mesure. Ces séries ont été choisies notamment en fonction des conditions météorologiques observées (condition de dispersion, direction de vent ). En effet, l usine d incinération étant par exemple le plus gros émetteur de chrome en mais pas en 2009, l analyse de ces concentrations de métaux donne des éléments d informations utiles afin d identifier l influence sur la qualité de l air des émissions de l installation. 8 d après les dernières données disponibles du registre français des émissions polluantes (IREP) : Airparif Septembre 2010 Page 9 sur 28

10 II. Mise en œuvre de l étude II.1. Moyen de mesure Les mesures de métaux sont réalisées à l aide d un «Partisol Plus» (cf. Figure 2). Ce moyen de mesure est un préleveur automatique de particules en suspension avec un débit d aspiration 9 de 1 m 3 /h en continu. Le débit est constant tout au long du prélèvement grâce à un régulateur de débit. Le «Partisol Plus» est conditionné dans une armoire de protection contrôlée en température. Intérieur d un «Partisol Plus» Figure 2 : Moyen de mesure «Partisol Plus» implanté sur le domaine d étude. Les particules en suspension mesurées sont des particules dont le diamètre est inférieur à dix micromètres 10 (PM10). Celles-ci sont déposées sur un filtre en téflon d un diamètre de 47 mm. Pour tous les métaux étudiés, le filtre est ensuite analysé en laboratoire selon la méthode normalisée de mesure du plomb, du cadmium, de l arsenic et du nickel dans la fraction PM10 de la matière particulaire en suspension 11. II.2. Plan d échantillonnage Les sites de mesure implantés pour la surveillance des métaux dans l air ambiant autour de l usine d incinération de Saint-Ouen ont été déterminés en fonction des régimes de vent dominants, de la localisation des espaces urbains (mesures de métaux là où réside la population) et de l étude des retombées de panache industriel réalisée à partir d informations obtenues auprès de la DRIRE, le registre français des émissions (IREP) et l arrêté préfectoral 12 régissant les activités du centre d incinération. 9 Débit équivalent à la norme NF EN «Méthode normalisée de mesure du plomb, du cadmium, de l arsenic et du nickel dans la fraction PM10 de matière particulaire en suspension» - NF EN Minéralisation et dosage par ICP/MS : NF EN Arrêté préfectoral n du 3 mars 2005 Airparif septembre 2010 Page 10 sur 28

11 La rose de vents (cf. Figure 3) à Paris 14 ème (parc Montsouris), où une station Météo France est implantée, permet d identifier les vents dominants dans ce secteur de l Île-de-France. Les régimes de vent majoritaires sont de secteurs sud sud-ouest (plus d un quart du temps) et de nord nord-est (environ un cinquième du temps). Ce motif de vents dominants est caractéristique de ce que l on retrouve généralement en Île-de- France. Il est à noter que les mesures effectuées sur cette station météorologique sont représentatives des observations du secteur de l UIOM de Saint-Ouen. Ainsi, deux moyens de mesure doivent être implantés selon un axe sud-ouest à nord-est de l usine d incinération. En complément, afin de couvrir la majeure partie des directions de vent pour la surveillance de l UIOM, deux sites de mesures sont également implantés selon un axe sud-est à nord-ouest. Ouest >3 m/s ]0-3] m/s 10% 8% 6% 4% 2% 0% Nord Est Sud Figure 3 : Fréquence (en %) des vents observés à Paris 14 ème en fonction de leur secteur et leur vitesse de 2005 à 2009 (source Météo France). Afin d assurer la surveillance des métaux dans l air autour du centre d incinération, quatre sites de mesure ont donc été mis en œuvre durant les neuf semaines de la campagne selon le plan d échantillonnage illustré à la Figure 4 (page suivante). Ce plan d échantillonnage prend en compte également les contraintes techniques nécessaires à la mise en œuvre des moyens de mesure (électricité, site sécurisé, accessibilité ). Les quatre sites de mesure sont plus ou moins éloignés de l usine d incinération d ordures ménagères et répartis sur les communes environnantes : à savoir un site à l Ile Saint-Denis (centre culturel) à 2700 mètres au nord-est des émissions canalisées des cheminées, un site à Gennevilliers (serres municipales) à 1800 mètres au nord-ouest, un site à Clichy la garenne (cimetière nord) à 800 mètres au sud-ouest et un site à Saint-Ouen (école communale) à 1600 mètres au sud-est. Ces emplacements ont été choisis pour caractériser la pollution de fond, c est à dire l ambiance générale du domaine d étude et ne sont donc pas directement influencés par d autres sources de pollution proches (trafic routier par exemple). Afin de comparer les niveaux des métaux observés à proximité de l UIOM de Saint-Ouen, les données recueillies à Paris 1 er arrondissement (jardin des Halles) et Paris 13 ème arrondissement (institut Eastman), représentent les concentrations de référence du niveau de fond de l agglomération parisienne. Pour simplifier la comparaison entre les sites de l étude, le site référent «Paris» correspondra à la moyenne, pour chaque série de mesure, des valeurs obtenues par les deux sites de référence. Airparif Septembre 2010 Page 11 sur 28

12 Figure 4 : Localisation et illustration des emplacements de mesure lors de la campagne de surveillance des métaux dans l air ambiant autour de l UIOM de Saint-Ouen. II.3. Période de mesure Les mesures de métaux dans l air se sont déroulées durant neuf semaines entre le 14 décembre 2009 et le 15 février Au cours de la campagne de mesure, l activité de l usine d incinération a été régulière avec un taux de fonctionnement moyen de 90 %. Le fonctionnement des différents fours a été globalement régulier, peu d arrêts (maintenance) ont été observés (source SYCTOM). Après analyse en laboratoire des filtres, une concentration moyenne pour chaque métal est obtenue sur la période d exposition d une semaine. Concernant les métaux non réglementés (cuivre, chrome, manganèse, zinc et cobalt), les 3 séries les plus contrastées de la campagne de mesure, ont été analysées : - 2 ème série de mesure du 21 au 28 décembre : vent de secteur sud à sud-est ; - 4 ème série de mesure du 4 au 11 janvier : vent de secteur nord à nord-est ; - 8 ème série de mesure du 1 er au 8 février : vent variable. Ces séries de mesure, différentes par leur régime de vent, permettent d étudier les niveaux de ces métaux non réglementés et l étendue spatiale de l impact des émissions de l UIOM. Airparif septembre 2010 Page 12 sur 28

13 III. Commentaires météorologiques Les commentaires météorologiques s appuient sur les observations (vitesse et direction de vent) de la station Météo France la plus représentative du domaine d étude, à savoir la station de Paris 14 ème Montsouris située à environ 10 kilomètres au sud de l usine d incinération de Saint-Ouen. La Figure 5 illustre pour l ensemble de la campagne de mesure, la fréquence des régimes et les vitesses de vent. Les secteurs en rouge indiquent les vents les plus faibles (vitesses de vent comprises entre 0.1 m/s et 3 m/s) et en jaune les régimes de vent les plus dispersifs (vitesses supérieures à 3 m/s). >3 m/s ]0-3] m/s Ouest Nord 10% 8% 6% 4% 2% 0% Est Sud Figure 5 : Fréquence (en %) des vents observés à Paris 14 ème en fonction de leur secteur et leur vitesse lors de la campagne de mesure (source Météo France). Deux régimes de vent ont prévalu lors des neuf semaines de mesure, avec un vent dominant de «sud» (sud-ouest à sud-est) représentant près de 60 % du temps et secondairement de nord à nord-est durant 20 % de la campagne. Ceci reflète ce que l on observe en moyenne sur l ensemble d une année avec néanmoins une sur-représentation du secteur de vent sud-est par rapport au sud-ouest et une fréquence du secteur nord-est plus importante. Les vitesses de vent ont été plutôt faibles (inférieures à 3 m/s) par secteur sud à sud-est et à l inverse plutôt élevées par régimes de nord à nord-est. Au cours des différentes séries hebdomadaires de mesure, les conditions de vent ont été contrastées, principalement pour les directions de vent, avec des semaines où les régimes de vent observés étaient établis soit au sud-est (cf. Figure 6-a) ou au contraire au nord-est (cf. Figure 6-b), plaçant ainsi les sites de mesure implantés dans le domaine d étude sous l influence de l usine d incinération ou au contraire hors influence (au vent de celle-ci). >3 m/s ]0-3] m/s >3 m/s ]0-3] m/s Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Sud Sud (a) Série 2 : du 21 au 28 décembre 2009 (b) Série 9 : du 8 au 15 février 2010 Figure 6 : Fréquence (en %) des vents observées à Paris 14 ème en fonction de leur secteur et leur vitesse lors de deux séries de mesure (source Météo France). Airparif Septembre 2010 Page 13 sur 28

14 IV. Résultats de mesure IV.1. Qualification des niveaux moyens observés Les niveaux moyens enregistrés durant les neuf semaines de mesure permettent d une part de hiérarchiser les concentrations de métaux relevées sur les quatre sites et d autre part de comparer ces teneurs par rapport aux différentes normes de qualité de l air existantes. Concernant ce deuxième objectif, la moyenne annuelle peut être considérée à partir des neuf semaines de mesure puisque cette campagne représente une période de mesure supérieure à la durée minimale permettant de garantir la qualité des données 13. On estime également, à partir des mesures réalisées, l incertitude étendue à 95 % pour la moyenne annuelle 14. Autrement dit, il y a 95 % de chance que la moyenne annuelle estimée soit dans cet intervalle. Les graphiques de la Figure 7 à la Figure 10 illustrent les concentrations moyennes relevées pour chaque métal aux points de mesure implantés autour de l UIOM de Saint-Ouen et en situation de fond du cœur dense de l agglomération (sites parisiens de référence). Les niveaux parisiens représentent la moyenne des concentrations obtenues sur les deux stations du réseau fixe d AIRPARIF mesurant les métaux au cours de la campagne (Paris 1 er les Halles et Paris 13 ème ), les niveaux étant très proches sur les deux sites. L incertitude étendue à 95 % pour la concentration annuelle estimée est également illustrée pour l ensemble des sites de mesure et pour chaque polluant avec la moyenne annuelle estimée minimale et maximale. Outre la moyenne de la campagne, les différentes normes de la qualité de l air sont présentées. Les valeurs cibles sont indiquées par un trait rouge pour l arsenic, le cadmium, le nickel et le plomb sur les graphiques ci-dessous. Les seuils d évaluation qui déterminent les moyens de mesure nécessaires pour évaluer la qualité de l air ambiant sont également présentés en orange pour le seuil d évaluation maximal et en vert pour le seuil d évaluation minimal. Arsenic (As) Moy campagne Moy annuelle estimée Min Moy annuelle estimée Max 6,0 Valeur cible Concentration en ng/m3 4,8 3,6 2,4 1,2 Seuil d'évaluation maximal Seuil d'évaluation minimal 0,0 Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis Paris (référence) Figure 7 : Teneurs d arsenic relevées lors de la campagne de mesure sur les sites temporaires autour de l UIOM de Saint-Ouen et à Paris (référence du réseau AIRPARIF), et moyennes annuelles estimées. 13 L objectif de qualité des données fourni à titre d orientation pour garantir la qualité est de 14 % pour les mesures indicatives Annexe IV I de la Directive 2004/107/CE du 15 décembre Conformément à la norme : 2002 «Détermination de l incertitude de la moyenne de temps des mesures de la qualité de l air». Airparif septembre 2010 Page 14 sur 28

15 Les concentrations moyennes d arsenic (cf. Figure 7) enregistrées sur les neuf semaines de mesure sont relativement homogènes d un site à l autre avec un niveau moyen allant de 0.6 ng/m 3 (site de Saint-Ouen) à 0.8 ng/m 3 (site de l Ile Saint-Denis). A Paris, la teneur moyenne durant la campagne est également de 0.6 ng/m 3. Ces teneurs moyennes obtenues autour du centre d incinération restent largement inférieures à la valeur cible et aux seuils d évaluation correspondant à 60 % et 40 % de la valeur cible. Pour l arsenic, la valeur cible fixée à 6 ng/m 3 est largement respectée et l estimation maximale des moyennes annuelles pour les sites de l étude est environ 3 fois inférieure au seuil d évaluation minimal établi à 2,4 ng/m 3 pour ce polluant. Cadmium (Cd) Moy campagne Moy annuelle estimée Min Moy annuelle estimée Max 5 Valeur cible Concentration en ng/m Seuil d'év aluation maximal Seuil d'év aluation minimal 0 Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis Paris (référence) Figure 8 : Teneurs de cadmium relevées lors de la campagne de mesure sur les sites temporaires autour de l UIOM de Saint-Ouen et à Paris (référence du réseau AIRPARIF), et moyennes annuelles estimées. Les niveaux moyens de cadmium (cf. Figure 8) sont homogènes autour de l usine d incinération entre 0.3 ng/m 3 (sites de Gennevilliers et de Saint-Ouen) et 0.4 ng/m 3 (sites de l Ile Saint-Denis et de Clichy la garenne) ce qui est également comparable au niveau moyen de Paris (0.3 ng/m 3 ). Ces teneurs moyennes obtenues autour de l UIOM de Saint-Ouen restent largement inférieures à la valeur cible et aux seuils d évaluation correspondant à 60 % et 40 % de la valeur cible. Pour le cadmium, la valeur cible fixée à 5 ng/m 3 est largement respectée et l estimation maximale des moyennes annuelles pour les sites de l étude est environ 5 fois inférieure au seuil d évaluation minimal établi à 2 ng/m 3 pour ce polluant. Concernant le nickel (cf. Figure 9, page suivante), les niveaux moyens sont compris entre 2.4 ng/m 3 et 2.9 ng/m 3 ce qui se traduit par des teneurs équivalentes à celles relevées au cœur de la capitale (2.8 ng/m 3 ). Comme pour les métaux précédemment étudiés, la valeur cible fixée à 20 ng/m 3 pour le nickel est largement respectée et l estimation maximale des moyennes annuelles pour les sites de l étude est plus de 3 fois inférieure au seuil d évaluation minimal établi à 10 ng/m 3 pour ce polluant. Concernant le plomb, il existe une valeur limite, indiquée par un trait rouge sur la Figure 10, page suivante, qui est fixée par la directive européenne à 0.5 µg/m 3. Les seuils d évaluation, qui déterminent les moyens nécessaires pour évaluer la qualité de l air ambiant, sont également présentés en orange pour le seuil d évaluation maximal, fixé à 0,35 µg/m 3 (soit 70 % de la valeur limite) et en vert pour le seuil d évaluation minimal, fixé à 0,25 µg/m 3 (soit 50 % de la valeur limite). Airparif Septembre 2010 Page 15 sur 28

16 Nickel (Ni) Moy campagne Moy annuelle estimée Min Moy annuelle estimée Max Concentration en ng/m Valeur cible Seuil d'év aluation maximal Seuil d'év aluation minimal 0 Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis Paris (référence) Figure 9 : Teneurs de nickel relevées lors de la campagne de mesure sur les sites temporaires autour de l UIOM de Saint-Ouen et à Paris (référence du réseau AIRPARIF), et moyennes annuelles estimées. Les concentrations moyennes de plomb (cf. Figure 10) enregistrées au cours de la période de mesure sont homogènes d un site à l autre avec un niveau moyen de 0.02 µg/m 3. Au centre de Paris, la teneur moyenne est comparable avec 0.01 µg/m 3. La valeur limite fixée à 0,5 µg/m 3 pour le plomb est très largement respectée et l estimation maximale des moyennes annuelles pour les sites de l étude est environ 9 fois inférieure au seuil d évaluation minimal établi à 0,25 µg/m 3 pour ce polluant. Plomb (Pb) Moy campagne Moy annuelle estimée Min Moy annuelle estimée Max Concentration en µg/m3 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 Valeur limite Seuil d'évaluation maximal Seuil d'évaluation minimal 0,00 Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis Paris (référence) Figure 10 : Teneurs de plomb relevées lors de la campagne de mesure sur les sites temporaires autour de l UIOM de Saint-Ouen et à Paris (référence du réseau AIRPARIF), moyennes annuelles estimées. Airparif septembre 2010 Page 16 sur 28

17 Comparaison moyenne annuelle estimée et moyenne annuelle mesurée : L incertitude étendue pour la moyenne annuelle calculée est faible compte-tenu des teneurs mesurées. Cette incertitude étendue a également été calculée sur la station permanente implantée à Paris 1 er les Halles, ce qui permet une comparaison entre cette estimation et la moyenne annuelle réellement mesurée sur ce même site, au cours du 1 er mars 2009 au 28 février 2010, période incluant la campagne de mesure. Pour la station de fond de Paris les Halles, on observe une légère maximisation des niveaux moyens annuels estimées à partir des neuf semaines de surveillance. Néanmoins, l intervalle de la moyenne estimée inclut la moyenne mesurée sur une année dans le cœur dense de l agglomération parisienne. On peut estimer qu il en va de même pour les niveaux moyens relevés au cours de la campagne de mesure sur les sites de l étude, avec les mêmes conditions météorologiques et d émissions. IV.2. Impact selon le secteur de vent Si les niveaux moyens enregistrés durant la campagne de mesure ont montré une homogénéité des teneurs d un site à l autre, l étude plus fine à l échelle hebdomadaire des niveaux de métaux dans l air permet de mettre en relief des fluctuations en fonction des régimes de vent plaçant ou non les points de mesure sous l influence des émissions de l UIOM de Saint-Ouen. Ainsi, on retrouve une hiérarchie des teneurs de métaux sur les points de mesure différentes suivant les régimes de vent. La Figure 11 présente pour les quatre métaux normés, les résultats de mesure au pas de temps hebdomadaire lors des neuf séries réalisées entre le 14 décembre 2009 et le 15 février Les fréquences (en %) des vents observés à Paris 14 ème (source Météo France) en fonction de leur secteur et de leur vitesse sont présentées pour les neuf séries hebdomadaires de la campagne de mesure en annexe 1. Arsenic (As) Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis 2,4 2,2 2,0 Concentrations en ng/m3 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 14/12 au 21/12 21/12 au 28/12 28/12 au 04/01 04/01 au 11/01 11/01 au 18/01 18/01 au 25/01 25/01 au 01/02 01/02 au 08/02 08/02 au 15/02 Cadmium (Cd) Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis 2,0 1,8 Concentration en ng/m3 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 14/12 au 21/12 21/12 au 28/12 28/12 au 04/01 04/01 au 11/01 11/01 au 18/01 18/01 au 25/01 25/01 au 01/02 01/02 au 08/02 08/02 au 15/02 Airparif Septembre 2010 Page 17 sur 28

18 Nickel (Ni) Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis Concentration en ng/m /12 au 21/12 21/12 au 28/12 28/12 au 04/01 04/01 au 11/01 11/01 au 18/01 18/01 au 25/01 25/01 au 01/02 01/02 au 08/02 08/02 au 15/02 Plomb (Pb) Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis 0,10 0,09 Concentration en µg/m3 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 14/12 au 21/12 21/12 au 28/12 28/12 au 04/01 04/01 au 11/01 11/01 au 18/01 18/01 au 25/01 25/01 au 01/02 01/02 au 08/02 08/02 au 15/02 Figure 11 : Résultats des teneurs hebdomadaires de métaux sur chaque site de mesure. Au cours de la campagne de mesure, les teneurs moyennes observées pour les quatre métaux réglementés sont relativement faibles pour l ensemble des sites de l étude. Les variations entre sites de mesure d une semaine à l autre sont peu significatives dans l ensemble du fait des niveaux peu importants. Seules les conditions météorologiques moins favorables à la dispersion de la pollution pour certaines séries et les régimes de vent plaçant ou non les points de mesure sous l influence des émissions de l UIOM au cours de certaines semaines, mettent en évidence des niveaux plus soutenus. Les niveaux moyens d arsenic, de cadmium et de plomb les plus élevés sont observés au cours du mois de janvier 2010, pour les semaines du 4 au 11 janvier et du 25 janvier au 1 er février Au cours de cette période, deux épisodes de pollution en particules (PM10) ont été constatés sur la région francilienne, respectivement les 8 et 27 janvier Le seuil d information et de recommandation de 80 µg/m 3 sur 24h a été dépassé (cf. glossaire). Lors de ces pics de pollution, les conditions météorologiques ont été défavorables à la dispersion de la pollution au sein de l agglomération parisienne (vent faible en moyenne de 1,6 m/s). Au cours de la semaine du 25 janvier au 1 er février 2010, par régime de vent dominant de secteur ouest à sud-ouest, le site de mesure de l Ile Saint-Denis implanté au nord-est de l usine d incinération est potentiellement sous l influence des rejets atmosphériques. Ce site relève effectivement lors de cette semaine, les teneurs d arsenic (2 ng/m 3 ) et de plomb (0,05 µg/m 3 ) les plus fortes au cours de la campagne de mesure. Airparif septembre 2010 Page 18 sur 28

19 Pour les autres sites, les teneurs hebdomadaires d arsenic sont équivalentes avec 1,1 ng/m 3. Pour le plomb et le cadmium, les concentrations sont comparables entre les points de mesure au cours des différentes séries de l étude. Il est à noter que les teneurs maximales de plomb (0,05 µg/m 3 ) et de cadmium (0,7 ng/m 3 ) au cours de la campagne de mesure sont également observées sur le site de Clichy la Garenne, au cours de la semaine du 25 janvier au 1 er février 2010, par vent de secteur nord-est (sous le vent de l UIOM durant 20% du temps). Pour ce site, la concentration d arsenic la plus forte (1,3 ng/m 3 ) est observée entre le 14 et le 21 décembre 2009, par régime de vent dominant de secteur nord-est. Ce site de mesure positionné au sud-ouest de l usine d incinération est alors sous l influence de l UIOM de Saint-Ouen. Il est à noter qu au cours de cette semaine, le niveau de cadmium pour le site de Clichy la Garenne est légèrement plus fort également. Pour le nickel, les concentrations hebdomadaires observées sur les sites de l étude sont comparables entre elles au cours de la campagne de mesure et ne reflètent pas d influence des émissions de l UIOM. L analyse de plusieurs métaux non réglementés dans l air ambiant a été effectuée sur les trois séries de mesure hebdomadaires les plus pertinentes de la campagne pour ces métaux (cf. Figure 12, page suivante). Ceux-ci peuvent être considérés comme des traceurs de l usine d incinération sachant qu ils sont émis en quantité importante par l installation notamment au 1 er rang des émetteurs franciliens en 2008 pour le chrome. Cuivre (Cu) Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis Paris (référence) Concentration en ng/m /12 au 28/12 04/01 au 11/01 01/02 au 08/02 Chrome (Cr) Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis Paris (référence) Concentration en ng/m /12 au 28/12 04/01 au 11/01 01/02 au 08/02 Airparif Septembre 2010 Page 19 sur 28

20 Manganèse (Mn) Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis Paris (référence) 30 Concentration en ng/m Valeur guide OMS = 150 ng/m /12 au 28/12 04/01 au 11/01 01/02 au 08/02 Zinc (Zn) Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis Paris (référence) Concentration en ng/m /12 au 28/12 04/01 au 11/01 01/02 au 08/02 Cobalt (Co) Gennevilliers Clichy la Garenne Saint Ouen Ile Saint Denis Paris (référence) 1,6 1,4 Concentration en ng/m3 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 21/12 au 28/12 04/01 au 11/01 01/02 au 08/02 Figure 12 : Teneurs des métaux spécifiques mesurées lors de trois séries de mesure. Airparif septembre 2010 Page 20 sur 28

21 Les teneurs observées pour les différents métaux non réglementés sont relativement homogènes d un site à l autre. Pour le cuivre, le chrome et le cobalt, les niveaux observés sur les sites de l étude sont similaires entre eux et équivalents à ceux relevés en référence au cœur de Paris. Pour le manganèse, le niveau relevé sur une semaine n est pas directement comparable à la valeur guide recommandée par l OMS (150 ng/m 3 ) établie en moyenne annuelle pour l'exposition de la population. Il n est pas possible d estimer une valeur annuelle de manganèse en raison d un nombre faible de mesures disponibles (trois semaines). Néanmoins, il est à noter que la valeur de 9 ng/m 3 (près de 16 fois inférieure à la valeur guide) observée sur le site de Clichy la Garenne et le site de Saint-Ouen a été mesurée durant l une des deux séries où les teneurs moyennes de plusieurs métaux ont été les plus élevées. Il est probable qu un tel niveau n aurait pu être observé lors des autres séries de mesure compte tenu des concentrations plus faibles mesurées pour les autres métaux. De plus, ces niveaux moyens sont inférieurs à ceux observés à Paris. Pour le zinc, les teneurs hebdomadaires sont relativement homogènes sur le domaine d étude et plus fortes que celles observées en référence à Paris. Sur le site de Gennevilliers, la concentration hebdomadaire observée durant la semaine du 4 au 11 janvier 2010 est de l ordre de 70 ng/m 3, soit une teneur supérieure de 15 % à celle relevée aux sites de référence. Ce niveau est le plus important mesuré au cours de la campagne de mesure. Néanmoins, aucune influence significative de l UIOM n a été observée du fait de l homogénéité des niveaux sur les sites de l étude. L ensemble des données est également disponible à l annexe 2. Airparif Septembre 2010 Page 21 sur 28

22 Conclusion Au cours des neuf semaines de mesure, les fluctuations observées sur l ensemble des sites de l étude ont été dues à des conditions météorologiques plus ou moins défavorables à la dispersion de la pollution atmosphérique mais aussi aux régimes de vent qui plaçaient les sites sous l influence ou non des émissions de l installation. D une manière générale, les niveaux moyens de métaux relevés sont relativement faibles avec néanmoins ponctuellement quelques concentrations plus importantes sur les sites de l étude lors de conditions météorologiques peu favorables à la dispersion de la pollution ainsi que pour certains points de mesure lorsque ceux-ci étaient sous le vent des rejets canalisés de l UIOM de Saint-Ouen. Les teneurs de métaux les plus importantes ont été observées sur le site de l Ile Saint-Denis au nord-est de l usine d incinération pour l arsenic et le plomb, ainsi que sur le site de Clichy la Garenne au sud-ouest du centre d incinération pour le cadmium, lors d une série de mesure. En comparant les niveaux de référence mesurés à Paris à ceux des sites de l étude, on observe des concentrations de zinc plus fortes en moyenne sur le domaine d étude. Cependant, aucun impact de l UIOM de Saint-Ouen n a été observé du fait de l homogénéité des niveaux sur les sites de l étude. Au même titre que ce qui est mesuré dans le cœur dense de Paris, les valeurs cibles (arsenic, cadmium et nickel) et limite (Plomb) sont largement respectées dans le domaine d étude. Les teneurs moyennes sont également largement en dessous des seuils d évaluation, confirmant que la mise en place de mesures permanentes n est pas réglementairement nécessaire. Airparif septembre 2010 Page 22 sur 28

23 ANNEXES ANNEXE 1 : Roses de vent durant chaque série de mesure relevées à Paris 14 ème...24 ANNEXE 2 : Résultats des mesures par site lors des neuf semaines de la campagne...26 Airparif Septembre 2010 Page 23 sur 28

24 ANNEXE 1 : Roses de vent durant chaque série de mesure relevées à Paris 14 ème (d après Météo France). >3 m/s ]0-3] m/s >3 m/s ]0-3] m/s Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Sud Sud (a) Semaine 1 : 14 au 21/12 (b) Semaine 2 : 21 au 28/12 >3 m/s ]0-3] m/s >3 m/s ]0-3] m/s Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Sud Sud (c) Semaine 3 : 28/12 au 04/01 (d) Semaine 4 : 04 au 11/01 >3 m/s ]0-3] m/s >3 m/s ]0-3] m/s Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Sud Sud (e) Semaine 5 : 11 au 18/01 (f) Semaine 6 : 18 au 25/01 Airparif septembre 2010 Page 24 sur 28

25 ANNEXE 1 (suite) : Roses de vent durant chaque série de mesure relevées à Paris 14 ème (d après Météo France). >3 m/s ]0-3] m/s >3 m/s ]0-3] m/s Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Sud Sud (g) Semaine 7 : 25/01 au 01/02 (h) Semaine 8 : 01 au 08/02 >3 m/s ]0-3] m/s Ouest Nord 20% 16% 12% 8% 4% 0% Est Sud (i) Semaine 9 : 08 au 15/02 Airparif Septembre 2010 Page 25 sur 28

26 ANNEXE 2 : Résultats des mesures par site lors des neuf semaines de la campagne. Arsenic Cadmium Nickel Plomb Cuivre Chrome Manganèse Zinc Cobalt date date Sites (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (µg/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) 14/12/ /12/2009 Gennevilliers nd /12/ /12/2009 Gennevilliers /12/ /01/2010 Gennevilliers nd /01/ /01/2010 Gennevilliers nd /01/ /01/2010 Gennevilliers /01/ /01/2010 Gennevilliers /01/ /02/2010 Gennevilliers /02/ /02/2010 Gennevilliers /02/ /02/2010 Gennevilliers Moyenne Arsenic Cadmium Nickel Plomb Cuivre Chrome Manganèse Zinc Cobalt date date Sites (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (µg/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) 14/12/ /12/2009 Clichy la Garenne 1,3 0,6 3,1 0,02 21/12/ /12/2009 Clichy la Garenne 0,5 0,2 2,4 0,03 22,0 3,8 6,1 nd 0,8 28/12/ /01/2010 Clichy la Garenne 0,2 0,2 1,1 0,02 04/01/ /01/2010 Clichy la Garenne 1,0 0,5 2,1 0,02 21,6 3,3 9,2 64,5 0,8 11/01/ /01/2010 Clichy la Garenne 0,5 0,3 3,3 0,02 18/01/ /01/2010 Clichy la Garenne 0,5 0,3 1,7 0,02 25/01/ /02/2010 Clichy la Garenne 1,1 0,7 3,2 0,05 01/02/ /02/2010 Clichy la Garenne 0,6 0,2 2,0 0,01 15,4 2,9 3,9 18,1 0,8 08/02/ /02/2010 Clichy la Garenne 0,8 0,4 2,7 0,02 Moyenne 0,7 0,4 2,4 0,02 Airparif septembre 2010 Page 26 sur 28

27 ANNEXE 2 (suite) : Résultats des mesures par site lors des neuf semaines de la campagne. Arsenic Cadmium Nickel Plomb Cuivre Chrome Manganèse Zinc Cobalt date date Sites (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (µg/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) 14/12/ /12/2009 Saint Ouen nd nd nd 0,01 21/12/ /12/2009 Saint Ouen 0,5 0,2 2,8 0,01 26,7 4,2 6,9 36,4 0,8 28/12/ /01/2010 Saint Ouen 0,2 0,2 3,7 0,01 04/01/ /01/2010 Saint Ouen 1,0 0,6 3,5 0,02 23,1 2,9 9,1 61,2 0,8 11/01/ /01/2010 Saint Ouen 0,6 0,2 3,2 0,02 18/01/ /01/2010 Saint Ouen 0,6 0,3 2,2 0,01 25/01/ /02/2010 Saint Ouen 1,1 nd 2,7 0,03 01/02/ /02/2010 Saint Ouen 0,5 0,2 1,6 0,01 17,8 2,6 4,0 20,0 0,8 08/02/ /02/2010 Saint Ouen 0,7 0,4 3,1 0,02 Moyenne 0,7 0,3 2,9 0,02 Arsenic Cadmium Nickel Plomb Cuivre Chrome Manganèse Zinc Cobalt date date Sites (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (µg/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) 14/12/ /12/2009 Ile Saint Denis 0,6 0,3 2,7 0,02 21/12/ /12/2009 Ile Saint Denis 0,5 0,2 3,1 0,02 26,6 4,1 6,8 43,9 0,7 28/12/ /01/2010 Ile Saint Denis 0,2 0,2 1,8 0,01 04/01/ /01/2010 Ile Saint Denis 0,9 0,6 2,2 0,03 27,9 2,8 nd nd 0,7 11/01/ /01/2010 Ile Saint Denis 0,6 0,3 3,3 0,02 18/01/ /01/2010 Ile Saint Denis 0,7 0,4 1,7 nd 25/01/ /02/2010 Ile Saint Denis 2,0 0,5 2,9 0,05 01/02/ /02/2010 Ile Saint Denis 0,6 0,2 2,5 0,01 16,3 3,0 4,1 20,4 0,7 08/02/ /02/2010 Ile Saint Denis 0,8 0,3 2,2 0,01 Moyenne 0,8 0,3 2,5 0,02 Airparif Septembre 2010 Page 27 sur 28

28 ANNEXE 2 (suite) : Résultats des mesures par site lors des neuf semaines de la campagne. Arsenic Cadmium Nickel Plomb Cuivre Chrome Manganèse Zinc Cobalt date date Sites (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (µg/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) 14/12/ /12/2009 Paris (référence) 0,5 0,3 2,9 0,01 21/12/ /12/2009 Paris (référence) 0,5 0,2 2,1 0,01 22,8 3,3 7,0 29,1 0,8 28/12/ /01/2010 Paris (référence) 0,2 0,2 1,3 0,01 04/01/ /01/2010 Paris (référence) 0,8 0,5 2,9 0,02 19,8 3,3 13,2 62,3 0,8 11/01/ /01/2010 Paris (référence) 0,7 0,3 4,2 0,01 18/01/ /01/2010 Paris (référence) 0,6 0,2 3,0 0,01 25/01/ /02/2010 Paris (référence) 0,9 0,8 4,0 0,02 01/02/ /02/2010 Paris (référence) 0,4 0,2 2,0 0,01 18,5 3,2 5,4 14,1 0,8 08/02/ /02/2010 Paris (référence) 0,7 0,3 2,6 0,02 Moyenne 0,6 0,3 2,8 0,01 Airparif septembre 2010 Page 28 sur 28

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