Premier bilan de la campagne de mesure menée autour de la plate-forme d Orly

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1 Surveillance de la qualité de l air autour des plates-formes aéroportuaires franciliennes Premier bilan de la campagne de mesure menée autour de la plate-forme d Orly OCTOBRE 2003

2 Programme d étude de la qualité de l'air autour de la plate-forme aéroportuaire d Orly réalisée entre février et avril 2003 Dans le cadre de ses programmes d étude généraux, Airparif a engagé depuis 2001 un important programme d'étude relatif à la caractérisation de l'impact des plates-formes aéroportuaires sur la qualité de l'air. Ces travaux, qui concernaient jusqu en 2002 les plates-formes de Roissy Charles De Gaulle et du Bourget 1, ont été poursuivis en 2003 autour de l aéroport d Orly. Le présent document, qui fournit un premier bilan des investigations conduites sur le secteur limitrophe de la plate-forme d Orly, porte sur l interprétation préliminaire des mesures de dioxyde d azote effectuées par préleveurs passifs. Les résultats complets de la campagne, avec notamment l analyse fine des relevés horaires de la qualité de l air réalisés par les véhicules laboratoires d Airparif au plus près de la plate-forme, seront disponibles lors du premier trimestre La campagne de mesure par préleveur passif : le contexte général Avec le soutien actif d une quarantaine de municipalités franciliennes (cf. annexe A), une campagne de surveillance intensive a été réalisée à l aide de préleveurs passifs sur un domaine d étude qui englobe un périmètre de 5km autour de la plate-forme aéroportuaire d Orly, concernant près d un million d habitants franciliens. Cette méthode de mesure, d encombrement limité et de mise en œuvre simple, a permis d instrumenter environ 120 sites provisoires retenus pour caractériser l ambiance de fond de la pollution atmosphérique. Ces sites sont suffisamment éloignés des axes de circulation, des parkings et d autres activités conduisant à des impacts ponctuels, conformément aux critères nationaux édictés par l ADEME et le Ministère de l Ecologie. Les mesures ont été effectuées du 18 février au 15 avril 2003, soit quatre séries consécutives de deux semaines chacune, les dispositifs de prélèvement ayant été relevés et échangés au terme de chaque période d exposition. Les polluants mesurés étaient le dioxyde d azote (NO 2 ) - traceur particulièrement associé aux activités de transport et au fonctionnement des moteurs thermiques - ainsi que certains hydrocarbures associés aux gaz d'échappement, à l'évaporation des carburants et à certaines activités industrielles. Des conditions météorologiques et une qualité de l air variables d une série à l autre Les différentes séries ont été marquées par des conditions météorologiques hétérogènes, et notamment par des vents fluctuants selon les séries de mesure. La figure 1 fournit, pour les différentes périodes d investigation, la distribution des vents observés, en intensité et en direction : en rouge, pour les vents les plus faibles (vitesse de vent jusqu à 3m/s) et en jaune pour les autres. Des disparités météorologiques importantes caractérisent les quatre séries de mesure. S agissant de la direction des vents, la première série était essentiellement soumise à des vents de secteur Est à Sud, plaçant le domaine d étude au vent et donc en amont de l influence des émissions de l agglomération parisienne. Les vents de la deuxième série étaient en provenance soit du Nord-Est, soit du Sud-Ouest. Le domaine d étude s est par conséquent trouvé pendant 1 Rapports téléchargeables depuis le site Internet d Airparif ( sous la rubrique «Nos publications». L étude de la qualité de l'air autour de la plate-forme aéroportuaire d Orly 2

3 environ la moitié du temps sous le vent et ainsi influencé par l agglomération parisienne, et pendant l autre moitié au vent de celle-ci. Les vents des deux dernières séries étaient globalement de secteur Nord à Nord-Est, ayant au préalable balayés l agglomération parisienne. La vitesse du vent, quand à elle, variant également d une série à l autre, permet de définir les conditions dispersives dans la mesure où plus la vitesse des vents est faible, plus les conditions météorologiques sont défavorables à la dispersion des polluants atmosphériques. Série 1 N-O Nord 12% 8% N-E >3 m/s 0-3 m/s Série 2 N-O Nord 12% 8% N-E >3 m/s 0-3 m/s 4% 4% Ouest Est Ouest Est S-O S-E S-O S-E Sud Sud (a) du 18 février au 4 mars 2003 (b) du 4 au 18 mars 2003 Série 3 N-O Nord 12% 8% N-E >3 m/s 0-3 m/s Série 4 N-O Nord 12% 8% N-E >3 m/s 0-3 m/s 4% 4% Ouest Est Ouest Est S-O S-E S-O S-E Sud Sud (c) du 18 mars au 1 er avril 2003 (d) du 1 er au 15 avril 2003 Figure 1: Fréquence (en pourcentage) des vents observés à Orly [source : Météo France] en fonction de leur secteur et de leur vitesse, pour les quatre séries de mesure. En effet, la fréquence des vents faibles est ici un bon indicateur du niveau global de la qualité de l air relevé série par série. Des niveaux proches ont été relevés lors des deuxième et quatrième séries (respectivement 42 et 40µg/m 3, en moyenne sur tous les sites), pour lesquelles moins d un tiers des vents observés étaient faibles. La concentration moyenne de la première série, de 50µg/m 3, plus élevée que celle des séries 2 et 4, reflète le fait que plus de la moitié des vents rencontrés étaient faibles. Enfin, les conditions météorologiques particulièrement stables pendant la série 3 (7 de vents faibles) se sont traduites par les plus forts niveaux de la campagne, avec une moyenne de 64µg/m 3 tous sites confondus. Les conditions météorologiques rencontrées au cours de la campagne sont également traduites par l évolution de l indice ATMO de la qualité de l air pendant cette période. En effet, l indice ATMO était «bon» (indice 3 ou 4) pendant 75% des journées de la campagne (5 jours sur 7). Toutefois, les indices 6 et 7, associés au qualificatif «médiocre», ont été enregistrés 7 fois, essentiellement pendant la troisième série de mesure. Cela a conduit à observer, lors de cette série deux dépassements du niveau d information et de recommandation de la procédure d alerte dus au dioxyde d azote, le 21 février et le 25 mars dans l agglomération de Paris. L étude de la qualité de l'air autour de la plate-forme aéroportuaire d Orly 3

4 ère série 2 ème série 3 ème série 4 ème série 7 Indice Atmo /2 20/2 22/2 24/2 26/2 28/2 2/3 4/3 6/3 8/3 10/3 12/3 14/3 16/3 18/3 20/3 22/3 24/3 26/3 28/3 30/3 1/4 3/4 5/4 7/4 9/4 11/4 13/4 15/4 Figure 2 : Evolution de l indice ATMO au cours de la campagne de mesure, du 18 février au 15 avril Un motif global de pollution complexe sur l ensemble du domaine d étude. Les figures 3 à 6 illustrent, pour chacune des quatre séries de mesure, les résultats de NO 2 obtenus à l aide d échantillonneurs passifs. Les résultats numériques sont également joints (cf. annexes A et B) sous forme cartographique et de tableaux. Les niveaux observés permettent notamment d apprécier la complexité du motif global de la pollution atmosphérique sur le périmètre d étude. Ce motif résulte de la localisation et de l étendue du domaine d étude par rapport au cœur de l agglomération parisienne et de la distribution et la densité des sources d émissions (urbanisme, trafic routier et aérien, industries, ). La zone d étude se trouve au sein même de l agglomération parisienne, mais vers l extrémité de celle-ci. Ainsi, elle englobe un environnement hétérogène variant entre l urbanisme dense des communes de la moitié Nord et l urbanisme modéré, voire faible, des communes sur les secteurs du Sud-Ouest à Sud-Est. Aux particularités de cette distribution spatiale de l urbanisme, entrecoupée également de parcs et forêts importantes, s ajoute un réseau autoroutier dense, notamment aux abords Nord et Ouest de la plate-forme, ainsi que quelques industries émettrices importantes. La localisation de la plate-forme d Orly, et donc l influence des activités aéroportuaires, ne fait que rendre plus complexe le motif des émissions des oxydes d azote et par conséquent celui des niveaux ambiants. Malgré des conditions météorologiques variables au fil de l étude, le motif global de la qualité de l air présente certaines caractéristiques stables d une série à l autre. En particulier, les niveaux enregistrés dans le quart Sud-Est du domaine d étude, à la périphérie de l agglomération parisienne, où l urbanisme et le réseau routier sont moins denses, sont systématiquement les plus faibles observés. En s éloignant de cette partie du périmètre d étude vers les secteurs d urbanisme plus important, les niveaux augmentent. Ainsi, hormis l influence des conditions météorologiques et des émetteurs locaux, les émissions globales d oxydes d azote associées à l agglomération parisienne, qui augmentent au fur et à mesure que l on s approche du cœur dense de Paris, se traduisent par des niveaux ambiants généralement plus élevés dans le secteur Nord du domaine d étude. L étude de la qualité de l'air autour de la plate-forme aéroportuaire d Orly 4

5 Figure 3 : Représentation des résultats de mesure de NO 2 du 18 février au 4 mars 2003 Figure 4 : Représentation des résultats de mesure de NO 2 du 4 au 18 mars 2003 L étude de la qualité de l'air autour de la plate-forme aéroportuaire d Orly 5

6 Figure 5 : Représentation des résultats de mesure de NO 2 du 18 mars au 1 er avril 2003 Figure 6 : Représentation des résultats de mesure de NO 2 du 1 er au 15 avril 2003 L étude de la qualité de l'air autour de la plate-forme aéroportuaire d Orly 6

7 En moyenne, sur les quatre séries de mesure, les niveaux observés en périphérie Sud-Est du domaine d étude sont environ 2 inférieurs à ceux relevés au plus près du centre de l agglomération (41µg/m 3 par rapport à 51µg/m 3 ). Mais la différence de la qualité de l air entre les extrémités du domaine d étude varie en fonction de la provenance du vent. En effet, plus le vent provient du centre de l agglomération, plus les niveaux au Sud-Est du domaine d étude s approchent de ceux du Nord (cf. figure 7) pour atteindre 83% de ceux-ci lors des deux dernières séries de mesure lorsque environ 4 des vents proviennent des secteurs de Nord. Cela reflète l importance de l influence des émissions globales du cœur de l agglomération parisienne sur la qualité de l air des secteurs géographiques qui se trouvent sous le vent de celleci, phénomène déjà documenté par ailleurs 2. % des vents de Nord % 8 75% 7 65% 6 % des niveaux observés au Sud par rapport à ceux du Nord % des vents de secteurs Nord, en provenance de l'agglomération Niveaux observés au Sud du domaine (en % de ceux du Nord du domaine) Série 1 Série 2 Série 3 Série 4 Figure 7 : Influence des vents de Nord (en provenance de l agglomération) sur l écart des niveaux de NO2 entre le Sud et le Nord du domaine d étude Au sein du motif général de la pollution atmosphérique sur le domaine d étude, il existe toutefois des hétérogénéités locales pouvant être liées à l influence des émissions locales importantes, notamment celles du trafic routier. L influence locale forte du réseau routier sur les niveaux de pollution de fond La plate-forme aéroportuaire d Orly est entouré d un nombre important d infrastructures routières. Le secteur de l échangeur autoroutier entre l A6 et l A10 illustre particulièrement la contribution locale de pollution induite à proximité des axes routiers importants. Le réseau routier dense de ce secteur (zone A de la figure 8, sur les communes de Chilly-Mazarin et de Champlan) comprend notamment l A6 ( véhicules/jour à Chilly-Mazarin), l A10 ( véhicules/jour au niveau Champlan) et la RN20 ( véhicules/jour au niveau de Saulx-les- Chartreux) 3. Cela conduit à observer des niveaux en moyenne 45% (63µg/m 3 par rapport à 43µg/m 3 ) supérieurs à ceux relevés à quelques kilomètres plus à l Est sur les communes de la zone B (Morangis et la partie Sud de Wissous). De par leur localisation géographique similaire vis-à-vis de la plate-forme d Orly et du cœur de l agglomération, l écart entre les deux zones peut être directement imputé à l influence des émissions routières locales. De plus, les niveaux élevés de la zone A dépassent en moyenne de 6% ceux observés au centre même de Paris 4, qui historiquement constituent les niveaux de fond de dioxyde d azote les plus importants de l Ile-de-France. 2 Rapport Airparif «Le Projet Européen LIFE «RESOLUTION» : Bilan final des résultats obtenus en Ilede-France», Février Source : DDE 91 (2001), DDE 94 (2001) et DDE 92 (2002) 4 Résultats du réseau fixe d Airparif sur les stations de Paris I er, VII, XII, XIII et XVIII. L étude de la qualité de l'air autour de la plate-forme aéroportuaire d Orly 7

8 Mais l impact ponctuel du trafic routier se fait également sentir sur les niveaux observés à proximité des autres axes de circulation importants du périmètre d étude. C est notamment le cas des sites à proximité de l A86 ( véhicules/jour vers Thiais) qui longe le Nord de la plate-forme d Orly. De même, des variations locales importantes sont mises en évidence aux sites se trouvant globalement sous le vent de l autoroute A6 au Nord du domaine d étude. Il est donc d ores et déjà possible d identifier le trafic routier comme influence dominante sur les niveaux relevés sur certains secteurs du domaine d étude. A6 A86 Zone D Zone A A10 Zone C RN20 Zone B Figure 8: Localisation des sites de mesure et des axes routiers importants au voisinage ainsi que les zones d intérêt particulier au immédiat de la plate-forme d Orly Plus généralement, l influence du réseau routier dense conjuguée à celle d un urbanisme contrasté provoque, à l évidence, des variations importantes des niveaux de fond de la pollution atmosphérique à une échelle spatiale restreinte au sein de l agglomération parisienne. Cet environnement complexe et imbriqué rend délicat la quantification précise de l impact potentiel des autres émetteurs locaux importants, comme l activité aéroportuaire. Des variations des niveaux à proximité de la plate-forme d Orly Une première évaluation de l influence des émissions globales de la plate-forme aéroportuaire sur la qualité de l air avoisinant peut être fondée sur la comparaison des niveaux observés dans différents secteurs au voisinage immédiat de l aéroport selon les directions de vent, plaçant ou non ces secteurs sous l influence des activités sur la plate-forme. La prédominance des vents de secteur Nord à Nord-Est rencontrée lors de la campagne conduit à étudier l évolution des niveaux au Sud de la plate-forme (zone C, sur la commune de Paray-Vieille- Poste) avec ceux de la périphérie Nord-Est, dans la zone D, sur la commune d Orly. Par vents de L étude de la qualité de l'air autour de la plate-forme aéroportuaire d Orly 8

9 Nord-Est, les sites de Paray-Vieille-Poste se trouvent sous le vent du cœur de l aéroport et de la piste Sud, servant essentiellement aux décollages par ce type de vent. Les conditions météorologiques de la première série de mesure ne permettent pas une comparaison cohérente entre les deux zones, ni l une ni l autre se trouvant sous le vent de la plate-forme lors de cette série. Lors de la deuxième série, les sites à Paray-Vieille-Poste, sous influence des activités aéroportuaires pendant 3 du temps, présentant des niveaux légèrement inférieurs à ceux d Orly (37µg/m 3 par rapport à 39µg/m 3 ). Mais lorsque les sites de Paray-Vieille-Poste sont exposés pendant environ la moitié du temps aux émissions aéroportuaires (3 ème et 4 ème séries), leurs niveaux augmentent et dépassent ceux observés sur la commune d Orly (53g/m 3 par rapport à 50µg/m 3 en moyenne). Ce résultat préliminaire, à savoir l augmentation des niveaux observés sous le vent de la plate-forme par rapport à ceux relevés au vent de celle-ci, devra être confirmé sur la base des mesures horaires également réalisées lors de la campagne de surveillance sur les deux communes. L étude des niveaux de dioxyde d azote par échantillonneurs passifs a permis essentiellement de mettre en avant une cartographie complexe de la pollution atmosphérique sur l ensemble du domaine d étude, dont la contribution ponctuelle des émissions routières est de toute évidence localement importante. L impact des activités aéroportuaires est par conséquent plus difficile à quantifier précisément notamment sur la base des niveaux moyens sur 15 jours fournis par les échantillonneurs passifs. La suite du programme : l analyse des relevés horaires Le bilan final du programme aéroportuaire mené autour d Orly sera disponible lors du premier trimestre Hormis les cartographies fines de la pollution atmosphérique en tout point du domaine d étude, ce bilan présentera l ensemble des résultats obtenus lors de la campagne de surveillance pour les oxydes d azote et les hydrocarbures aromatiques monocycliques, ainsi que l analyse fine des relevés horaires obtenus à l aide des laboratoires mobiles spécifiquement implantés au plus près de la plate-forme sur les communes d Orly, de Paray-Vieille-Poste, de Wissous et de Villeneuve-le-Roi. L étude de ces mesures en continu, en fonction des conditions météorologiques, permettra d affiner encore la connaissance du comportement de la pollution atmosphérique autour de cette plate-forme et d évaluer précisément l apport de chacune des sources d émissions locales importantes. L étude de la qualité de l'air autour de la plate-forme aéroportuaire d Orly 9