Surveillance des métaux dans l air autour de la raffinerie située à Grandpuits Airparif Décembre 2009 Page 1 sur 26

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2 Surveillance de la Qualité de l Air en Île-de-France Surveillance des métaux dans l air autour de la raffinerie de Grandpuits Décembre 2009 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!» Page 2 sur 26

3 Sommaire Introduction...5 I. Contexte de l étude...6 I.1. Description du secteur d étude...6 I.2. Normes de la qualité de l air...6 I.3. Métaux mesurés...8 II. Mise en œuvre de l étude...9 III. II.1. Moyen de mesure...9 II.2. Plan d échantillonnage...9 II.3. Période de mesure...11 Commentaires météorologiques...12 IV. Résultats de mesure...13 IV.1. IV.2. Qualification des niveaux moyens observés...13 Impact selon le secteur de vent...16 Conclusion...20 ANNEXE 1 : Roses de vent durant chaque série de mesure relevées à Melun...22 ANNEXE 2 : Résultats des mesures par site lors des neuf semaines de la campagne...24 Page 3 sur 26

4 Glossaire Généralités Emissions : rejets de polluants dans l atmosphère (exprimées en unité de masse). GPL : gaz de pétrole liquéfié. 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 influencés 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. 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. 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 Cr : chrome Cu : cuivre HAP : hydrocarbures aromatiques polycycliques Ni : nickel Mn : manganèse Pb : plomb Zn : zinc PM10 : particules inférieures à 10 µm Page 4 sur 26

5 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 engagé 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 la raffinerie Total de Grandpuits (77) est la deuxième campagne de mesure, après celle réalisée 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 Page 5 sur 26

6 I. Contexte de l étude I.1. Description du secteur d étude La raffinerie est implantée sur la commune de Grandpuits-Bailly-Carrois (Seine-et-Marne), dans le canton de Mormant et occupe plus de 200 hectares sur le territoire communal peuplé de 979 habitants 2. Chaque année, la raffinerie transforme environ 4,8 millions de tonnes de pétrole en produits finis : GPL, carburants (essence, gazole, fioul domestique, kérosène pour l aviation, combustibles lourds pour l industrie), bitumes pour l industrie routière et bases (naphta, propène, soufre) pour la pétrochimie. La Figure 1 illustre le plan de situation et la localisation de la raffinerie de Grandpuits. raffinerie Figure 1 : Plan de situation autour de la raffinerie de Grandpuits. Carte IGN 1/ ème I.2. Normes de la qualité de l air La directive européenne /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 1 er janvier La moyenne est calculée sur l'année civile du contenu total de la fraction des particules PM10. 2 Source : recensement INSEE de Page 6 sur 26

7 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. Page 7 sur 26

8 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 la raffinerie implantée sur la commune de Grandpuits-Bailly-Carrois, ont été mesurés les quatre métaux normés, à savoir l arsenic, le cadmium, le nickel et le plomb. Les mesures permettent d une part l étude de l impact de la raffinerie sur la qualité de l air des communes environnantes et d autre part la comparaison des niveaux mesurés aux normes établies et aux seuils d évaluations définis (cf. chapitre I.3). Le Tableau 3 présente les émissions de métaux dans l air de la raffinerie de Grandpuits pour l année 2005 d après les dernières données complètes disponibles du registre français des émissions polluantes 8 et les données d émissions DRIRE/GEREP. L importance des émissions de métaux est également illustrée avec le classement de la raffinerie à l échelle francilienne. Émissions (kg/an) Rang Polluants en 2005 Île-de-France Arsenic * (As) 64 2 Cadmium * (Cd) Chrome (Cr) Cuivre (Cu) Manganèse (Mn) Nickel * (Ni) Plomb * (Pb) Zinc (Zn) * Polluant s règlement és. Il est à noter que les émissions de nickel (déclaration jusqu en 2007) ont fortement diminué passant de 3410 kg/an en 2005 à 160 kg/an en Tableau 3 : Émissions de métaux dans l air (en kg/an) de la raffinerie en 2005 et rang de l installation par rapport aux autres installations franciliennes. (source IREP). Ce site industriel présente, pour les quatre métaux normés, les émissions atmosphériques les plus importantes d Île-de-France pour le plomb et le nickel. Il se trouve être également le 2 ème plus gros émetteur francilien pour l arsenic et le cadmium. Outre les émissions issues de la raffinerie de Grandpuits, d autres sources potentielles de métaux font parti du domaine d étude avec notamment le trafic routier local (RN19), mais dans des quantités nettement moindres. D autres métaux traceurs des activités de l installation 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, la raffinerie étant par exemple le plus gros émetteur de chrome, cuivre et manganèse en 2005, l analyse des concentrations de ces métaux donne des éléments d informations utiles afin d identifier l impact sur la qualité de l air des émissions de l installation. Au même titre que ces métaux, l analyse du zinc a également été réalisée (3 ème plus gros émetteur d Îlede-France). 8 Adresse Internet du registre français des émissions polluantes (IREP) : Page 8 sur 26

9 Afin de comparer les niveaux des métaux observés à proximité de la raffinerie de Grandpuits, les données recueillies à Paris les Halles, située dans le 1 er arrondissement, représentent les concentrations de référence du niveau de fond de l agglomération parisienne. 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. 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 la raffinerie de Grandpuits 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 retombés 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 de la raffinerie. 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 06 DAIDD 1IC 025 du 7 février Page 9 sur 26

10 La rose de vents (cf. Figure 3) à Melun, 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 sudouest (plus d un quart du temps) et de nord (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 la station météorologique de Melun sont représentatives des observations du secteur de la raffinerie de Grandpuits. D après ces différents renseignements les moyens de mesure doivent être implantés dans la mesure du possible selon un axe sud-ouest à nord-est de la raffinerie. >3 m/s ]0-3] m/s Ouest Nord 8% 6% 4% 2% 0% Est Sud Figure 3 : Fréquence (en %) des vents observés à Melun en fonction de leur secteur et leur vitesse de 2003 à 2007 (source Météo France). Afin d assurer la surveillance des métaux dans l air autour de la raffinerie, quatre sites de mesure ont été mis en œuvre durant les neuf semaines de la campagne selon le plan d échantillonnage illustré à la Figure 4. Ce plan d échantillonnage prend en compte les contraintes techniques nécessaires à la mise en œuvre des moyens de mesure (électricité, site sécurisé, accessibilité ) mais aussi les paramètres précédemment définis (météorologie, étude des retombées des métaux, zone urbaine ). Le plan d échantillonnage établi permet le suivi des métaux dans l air en fonction de la direction du vent et de l éloignement par rapport à la source d émissions. Les quatre sites de mesure sont plus ou moins éloignés de la raffinerie et répartis de la façon suivante sur les communes environnantes, à savoir un site à Quiers à 2800 mètres au nord-est des émissions canalisées des cheminées, un site à Bagneaux (hameau de Aubepierre-Ozouer-le-Repos) à 1600 mètres au nord-ouest, un site à Grandpuits-Bailly-Carrois à 1600 mètres à l est et un site à Saint-Ouen en Brie à 3900 mètres au sudouest. Page 10 sur 26

11 QUIERS ECOLE BAGNEAUX COURS DES TILLEULS - GRANDPUITS MAIRIE - ST-OUEN EN BRIE ECOLE Figure 4 : Localisation et illustration des emplacements de mesure lors de la campagne de surveillance des métaux dans l air ambiant autour de la raffinerie Total de Grandpuits. II.3. Période de mesure Les mesures de métaux dans l air se sont déroulées durant neuf semaines entre le 15 septembre et le 17 novembre Au cours de la campagne de mesure, l utilisation de la raffinerie a été régulière avec un taux de fonctionnement de six jours sur sept en moyenne. L activité des différentes unités de production a été globalement constante, peu de fluctuations ont été observées. 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 (chrome, cuivre, manganèse, mercure et zinc), les 3 séries les plus intéressantes de la campagne de mesure, ont été analysées : - 2ème série de mesure du 22 au 29 septembre : vent de secteur nord-est ; - 3ème série de mesure du 29 septembre au 6 octobre : vent de secteur sud-ouest ; - 7ème série de mesure du 27 octobre au 3 novembre : 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 la raffinerie. Page 11 sur 26

12 III. Commentaires météorologiques Les commentaires météorologiques s appuient sur les observations (vitesse et direction de vent) de la station Météo France opérationnelle la plus proche du domaine d étude, à savoir la station de Melun située à environ 20 kilomètres à l ouest de la raffinerie Total de Grandpuits. 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 8% 6% 4% 2% 0% Est Sud Figure 5 : Fréquence (en %) des vents observés à Melun 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 à sudouest représentant près de 25 % du temps et secondairement de nord à nord-est durant 20 % de la campagne. Ceci reflète assez bien ce que l on observe en moyenne sur l ensemble d une année. Les vitesses de vent ont été plutôt faibles (inférieures à 3 m/s) par secteur nord à nord-est et à l inverse plutôt élevées par régimes de sud à sud-ouest. 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 nord-est (cf. Figure 6-a) ou au contraire au sud-ouest (cf. Figure 6-b), plaçant ainsi les sites de mesure implantés dans le domaine d étude sous l influence de la raffinerie ou au contraire hors influence (au vent de celle-ci). >3 m/s ]0-3] m/s >3 m/s ]0-3] m/s Nord 20% Nord 20% 15% 15% 10% 10% 5% 5% Ouest 0% Est Ouest 0% Est Sud Sud (a) Série 2 : du 22 au 29 septembre 2008 (b) Série 3 : du 29 septembre au 6 octobre 2008 Figure 6 : Fréquence (en %) des vents observés à Melun en fonction de leur secteur et leur vitesse lors de deux séries de mesure (source Météo France). Page 12 sur 26

13 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 la raffinerie et à la station permanente située à Paris les Halles (1 er arrondissement). Cette dernière est la station du réseau fixe d AIRPARIF mesurant les métaux, représentative de la qualité de l air de fond du cœur dense de l agglomération parisienne. 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 utilisés 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. Enfin, l incertitude étendue à 95 % pour la moyenne annuelle estimée est illustrée pour l ensemble des sites de mesure et pour chaque polluant avec la concentration annuelle estimée minimale et maximale. Arsenic (As) Moy campagne Moy annuelle estimée Min Moy annuelle estimée Max 6.0 Valeur cible Concentration en ng/m Seuil d'év aluation maximal Seuil d'év aluation minimal 0.0 BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS St-Ouen en Brie PARIS 1er les halles Figure 7 : Teneurs d arsenic relevées lors de la campagne de mesure sur les sites temporaires autour de la raffinerie et à la station 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». Page 13 sur 26

14 Les concentrations moyennes d arsenic (cf. Figure 7) enregistrées sur les neuf semaines de mesure sont homogènes d un site à l autre avec un niveau moyen de 0.5 ng/m 3. Au centre de Paris, la teneur moyenne durant la campagne est également de 0.5 ng/m 3. Ces teneurs moyennes obtenues autour de la raffinerie restent largement inférieures à la valeur cible fixée à 6 ng/m 3 et aux seuils d évaluation correspondant à 60 % et 40 % de la valeur cible. Il en va de même pour les moyennes annuelles estimées minimales et maximales. L ensemble des sites de mesure respecte donc largement la valeur cible et les seuils d évaluation. 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 BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS St-Ouen en Brie PARIS 1er les halles Figure 8 : Teneurs de cadmium relevées lors de la campagne de mesure sur les sites temporaires autour de la raffinerie et à la station du réseau AIRPARIF, et moyennes annuelles estimées. Les niveaux moyens de cadmium (cf. Figure 8) sont plutôt homogènes autour de la raffinerie entre 0.2 ng/m 3 (sites de Bagneaux et de Quiers) et 0.3 ng/m 3 (sites de Grandpuits et de St-Ouen en brie) ce qui est également comparable au niveau moyen de Paris les Halles (0.2 ng/m 3 ). Ces teneurs moyennes obtenues autour de la raffinerie restent largement inférieures à la valeur cible fixée à 5 ng/m 3 et aux seuils d évaluation correspondant à 60 % et 40 % de la valeur cible. Il en va de même pour les moyennes annuelles estimées minimales et maximales. L ensemble des sites de mesure respecte donc largement la valeur cible et les seuils d évaluation. Concernant le nickel (cf. Figure 9, page suivante), les niveaux moyens sont compris entre 1.2 ng/m 3 et 1.8 ng/m 3 ce qui se traduit par des teneurs inférieures à celles relevées au cœur de la capitale, à Paris 1 er les Halles (2.3 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 5 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. Des 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). Page 14 sur 26

15 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 BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS St-Ouen en Brie PARIS 1er les halles Figure 9 : Teneurs de nickel relevées lors de la campagne de mesure sur les sites temporaires autour de la raffinerie et à la station 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 0.01 µg/m 3. Au centre de Paris, la teneur moyenne est également de 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 plus de 25 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/m Valeur limite Seuil d'évaluation maximal Seuil d'évaluation minimal 0.00 BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS St-Ouen en Brie PARIS 1er les halles Figure 10 : Teneurs de plomb relevées lors de la campagne de mesure sur les sites temporaires autour de la raffinerie et la station du réseau AIRPARIF, moyennes annuelles estimées. Page 15 sur 26

16 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 2008 réellement mesurée sur ce même site. Pour la station de fond de Paris les Halles, les concentrations relevées durant les neuf semaines de surveillance reflètent bien ce qui est mesuré en moyenne sur une année dans le cœur dense de l agglomération parisienne. On peut en déduire 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 la raffinerie. 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 15 septembre et le 17 novembre Les fréquences (en %) des vents observés à Melun (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) 2.0 BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS ST-OUEN EN BRIE Concentrations en ng/m /09 au 22/09 22/09 au 29/09 29/09 au 06/10 06/10 au 13/10 13/10 au 20/10 20/10 au 27/10 27/10 au 03/11 03/11 au 10/11 10/11 au 17/11 Cadmium (Cd) BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS ST-OUEN EN BRIE 2.0 Concentration en ng/m /09 au 22/09 22/09 au 29/09 29/09 au 06/10 06/10 au 13/10 13/10 au 20/10 20/10 au 27/10 27/10 au 03/11 03/11 au 10/11 10/11 au 17/11 Page 16 sur 26

17 Nickel (Ni) BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS ST-OUEN EN BRIE Concentration en ng/m /09 au 22/09 22/09 au 29/09 29/09 au 06/10 06/10 au 13/10 13/10 au 20/10 20/10 au 27/10 27/10 au 03/11 03/11 au 10/11 10/11 au 17/11 Plomb (Pb) BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS ST-OUEN EN BRIE 0.05 Concentration en µg/m /09 au 22/09 22/09 au 29/09 29/09 au 06/10 06/10 au 13/10 13/10 au 20/10 20/10 au 27/10 27/10 au 03/11 03/11 au 10/11 10/11 au 17/11 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 faibles pour l ensemble des sites de l étude. Les variations entre sites de mesure et d une semaine à l autre sont peu significatives dans l ensemble, compte-tenu des incertitudes de mesure (teneurs proches des limites de détection). Seules les conditions météorologiques défavorables à la dispersion de la pollution, au cours de certaines semaines, mettent en évidence des niveaux un peu plus soutenus sur des sites de la campagne de mesure. Les niveaux moyens de cadmium les plus forts sont observés au cours de la semaine du 13 au 20 octobre 2008, lors de conditions météorologiques défavorables à la dispersion de la pollution autour de la raffinerie (vent faible en moyenne de 1,5 m/s). Les teneurs hebdomadaires sont comprises entre 0,4 ng/m 3 (site de Bagneaux) et 0,7 ng/m 3 (sites de Grandpuits, de Quiers et de Saint-Ouen en Brie). Pour la semaine du 22 au 29 septembre 2008, par régime de vent dominant de secteur nord à nord-est, le site de mesure de Saint-Ouen en Brie implanté au sud-ouest de la raffinerie est potentiellement sous l influence des rejets atmosphériques. Ce site relève effectivement lors de cette semaine, la teneur de cadmium la plus forte au cours de la campagne de mesure (0,7 ng/m 3 ). Par vent dominant de secteur sud à sud-ouest, le site de Bagneaux est placé sous le vent des émissions de l installation. Ces conditions, rencontrées les semaines du 29 septembre au 6 octobre et du 6 au 13 octobre 2008, montrent un impact avec la concentration maximale de plomb observée au cours de l étude, soit 0,02 µg/m 3 (semaine du 29/09 au 6/10) et la teneur de nickel la plus élevée du domaine d étude (3,3 ng/m 3 ) pour la semaine du 6 au 13 octobre Page 17 sur 26

18 L analyse de plusieurs métaux non réglementés 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 la raffinerie sachant qu ils sont émis en grande quantité par l installation notamment au 1 er rang des émetteurs francilien en 2005 pour le cuivre, le chrome et le manganèse, et au troisième rang pour le zinc. Cuivre (Cu) BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS ST-OUEN EN BRIE PARIS 1er Halles Concentration en ng/m /09 au 29/09 29/09 au 06/10 27/10 au 03/11 Chrome (Cr) BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS ST-OUEN EN BRIE PARIS 1er Halles 12 Concentration en ng/m /09 au 29/09 29/09 au 06/10 27/10 au 03/11 Manganèse (Mn) BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS ST-OUEN EN BRIE PARIS 1er Halles 40 Concentration en ng/m Valeur guide OMS = 0,15 µg/m 3 soit 150 ng/m /09 au 29/09 29/09 au 06/10 27/10 au 03/11 Page 18 sur 26

19 Zinc (Zn) BAGNEAUX GRANDPUITS mairie QUIERS ST-OUEN EN BRIE PARIS 1er Halles Concentration en ng/m /09 au 29/09 29/09 au 06/10 27/10 au 03/11 Figure 12 : Teneurs des métaux spécifiques mesurées lors de trois séries de mesure. Les teneurs observées pour les différents métaux non réglementés présentent, durant la semaine du 22 au 29 septembre 2008, un impact sur le site de Saint-Ouen en Brie implanté dans l communale. Ce point de mesure, au sud-ouest de l installation, est durant cette semaine sous l influence des émissions de la raffinerie compte tenu du régime de vent de nord à nord-est relevé sur la période. Sur ce site, les concentrations hebdomadaires atteignent près de 80 ng/m 3 pour le zinc, 30 ng/m 3 pour le cuivre et 20 ng/m 3 pour le manganèse, soit une teneur 2 à 3 fois plus élevée suivant les polluants que les niveaux moyens observés sur les autres sites de l étude. Ces concentrations sont les plus fortes observées au cours de la campagne de mesure. Elles sont également deux fois plus élevées pour le zinc, 30 % plus importantes pour le manganèse et équivalentes pour le cuivre à celles observées sur le site de référence de Paris 1 er les Halles. 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 et d en estimer ainsi le respect ou non de cette valeur guide en raison d un nombre faible de mesure disponible (trois semaines). Néanmoins, il est à noter que la valeur de 20 ng/m 3 (près de 8 fois inférieure à la valeur guide) observée sur le site de Saint- Ouen en Brie a été mesurée durant la série 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. Pour le chrome, les niveaux observés sur les sites de l étude sont similaires entre eux et inférieurs à ceux relevés sur le site de référence de Paris 1 er les Halles situé au cœur de l agglomération parisienne. L ensemble des données est également disponible à l annexe 2. Page 19 sur 26

20 Conclusion Au cours des neuf semaines de mesure, les fluctuations observées sur l ensemble des sites de l étude ont été dues 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 quelques fluctuations de concentrations plus importantes sur certains sites de l étude lorsque ceux-ci étaient sous le vent des rejets canalisés de la raffinerie, lors de conditions météorologiques peu favorables à la dispersion de la pollution. Les teneurs de métaux les plus importantes ont été observés sur le site de Saint-Ouen en brie situé au sudouest de la raffinerie et, dans une moindre mesure sur le site de Bagneaux situé au nord-ouest de l installation où les teneurs de plomb et de nickel les plus fortes ont été mesurées lors d une série de mesure. En comparant les niveaux observés de métaux du site de référence de Paris 1 er les Halles à ceux des sites de l étude, seul le site de Saint-Ouen en brie relève également des teneurs plus élevés en zinc et manganèse sur une série de mesure. Néanmoins, 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, ce qui permet de «se borner à l emploi de techniques de modélisation ou d estimation objective pour évaluer la qualité de l air ambiant» dans ce secteur de l Île-de-France. Page 20 sur 26

21 ANNEXES ANNEXE 1 : Roses de vent durant chaque série de mesure relevées à Melun...22 ANNEXE 2 : Résultats des mesures par site lors des neuf semaines de la campagne...24 Page 21 sur 26

22 ANNEXE 1 : Roses de vent durant chaque série de mesure relevées à Melun (d après Météo France). >3 m/s ]0-3] m/s >3 m/s ]0-3] m/s Nord 20% Nord 20% 15% 15% 10% 10% 5% 5% Ouest 0% Est Ouest 0% Est Sud Sud (a) Semaine 1 : 15 au 22/09 (b) Semaine 2 : 22 au 29/09 >3 m/s ]0-3] m/s >3 m/s ]0-3] m/s Nord 20% 15% 10% Nord 20% 15% 10% 5% 5% Ouest 0% Est Ouest 0% Est Sud Sud (c) Semaine 3 : 29/09 au 06/10 (d) Semaine 4 : 06/10 au 13/10 >3 m/s ]0-3] m/s >3 m/s ]0-3] m/s Nord 20% Nord 20% 15% 15% 10% 10% 5% 5% Ouest 0% Est Ouest 0% Est Sud Sud (e) Semaine 5 : 13 au 20/10 (f) Semaine 6 : 20 au 27/10 Page 22 sur 26

23 ANNEXE 1 (suite) : Roses de vent durant chaque série de mesure relevées à Melun (d après Météo France). >3 m/s ]0-3] m/s >3 m/s ]0-3] m/s No rd 20% Nord 20% 15% 15% 10% 10% 5% 5% Ouest 0% Est Ouest 0% Est Sud Sud (g) Semaine 7 : 27/10 au 03/11 (h) Semaine 8 : 03 au 10/11 >3 m/s ]0-3] m/s Nord 20% 15% 10% 5% Ouest 0% Est (i) Semaine 9 Sud : 10 au 17/11 (i) Semaine 9 : 10 au 17/11 Page 23 sur 26

24 ANNEXE 2 : Résultats des mesures par site lors des neuf semaines de la campagne. Arsenic Cadmium Nickel Plomb Cuivre Chrome Manganèse Zinc date date Sites (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (µg/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) 15/09/ /09/2008 BAGNEAUX /09/ /09/2008 BAGNEAUX /09/ /10/2008 BAGNEAUX /10/ /10/2008 BAGNEAUX /10/ /10/2008 BAGNEAUX /10/ /10/2008 BAGNEAUX /10/ /11/2008 BAGNEAUX /11/ /11/2008 BAGNEAUX /11/ /11/2008 BAGNEAUX Moyenne Arsenic Cadmium Nickel Plomb Cuivre Chrome Manganèse Zinc date date Sites (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (µg/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) 15/09/ /09/2008 GRANDPUITS mairie /09/ /09/2008 GRANDPUITS mairie /09/ /10/2008 GRANDPUITS mairie /10/ /10/2008 GRANDPUITS mairie /10/ /10/2008 GRANDPUITS mairie /10/ /10/2008 GRANDPUITS mairie /10/ /11/2008 GRANDPUITS mairie /11/ /11/2008 GRANDPUITS mairie /11/ /11/2008 GRANDPUITS mairie Moyenne Page 24 sur 26

25 ANNEXE 2 (suite) : Résultats des mesures par site lors des neuf semaines de la campagne. Arsenic Cadmium Nickel Plomb Cuivre Chrome Manganèse Zinc date date Sites (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (µg/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) 15/09/ /09/2008 QUIERS /09/ /09/2008 QUIERS /09/ /10/2008 QUIERS nr /10/ /10/2008 QUIERS /10/ /10/2008 QUIERS /10/ /10/2008 QUIERS /10/ /11/2008 QUIERS /11/ /11/2008 QUIERS /11/ /11/2008 QUIERS Moyenne Arsenic Cadmium Nickel Plomb Cuivre Chrome Manganèse Zinc date date Sites (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (µg/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) 15/09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /10/ /10/ /10/ /10/ /10/ /10/ /10/ /10/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/2008 ST-OUEN EN BRIE ST-OUEN EN BRIE ST-OUEN EN BRIE ST-OUEN EN BRIE ST-OUEN EN BRIE ST-OUEN EN BRIE ST-OUEN EN BRIE ST-OUEN EN BRIE ST-OUEN EN BRIE nr nr Moyenne Page 25 sur 26

26 ANNEXE 2 (suite) : Résultats des mesures par site lors des neuf semaines de la campagne. Arsenic Cadmium Nickel Plomb Cuivre Chrome Manganèse Zinc date date Sites (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (µg/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) (ng/m3) 15/09/ /09/2008 PARIS 1er les Halles nd /09/ /09/2008 PARIS 1er les Halles nd /09/ /10/2008 PARIS 1er les Halles nd /10/ /10/2008 PARIS 1er les Halles nd /10/ /10/2008 PARIS 1er les Halles /10/ /10/2008 PARIS 1er les Halles /10/ /11/2008 PARIS 1er les Halles /11/ /11/2008 PARIS 1er les Halles /11/ /11/2008 PARIS 1er les Halles Moyenne Page 26 sur 26