Référence de l'étude : étude PSQA-JOINVILLE-08/01-EKD/JLP/AA

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1 Protégeons ensemble l'air que nous respirons ETUDE DE LA QUALITE DE L'AIR A JOINVILLE (52) 10 Janvier au 14 Février Mai au 12 Août 2008 Référence de l'étude : étude PSQA-JOINVILLE-08/01-EKD/JLP/AA SURVEILLANCE DE LA QUALITE DE L AIR EN CHAMPAGNE-ARDENNE MDA - 2 rue Léon PATOUX REIMS Cedex 2 Tél. +33 (0) Fax +33 (0) contact@atmo-ca.asso.fr - Website :

2 - Conditions de Diffusion : * Diffusion libre pour une réutilisation ultérieure des données dans les conditions ci-dessous: * Toute utilisation partielle ou totale de ce document devra porter la mention: "Source d'information ATMO CA- étude PSQA- JOINVILLE-08/01-EKD/JLP/AA". * Les données contenues dans ce document restent la propriété d'atmo Champagne-Ardenne. * ATMO Champagne-Ardenne n est en aucune façon responsable des interprétations, travaux intellectuels et publications diverses issus de ce document et pour lesquels elle n aurait pas donné d accord préalable. Personne en charge du dossier Service Technique Stéphane NOEL, Responsable technique Rédaction Anne AROUNOTHAY, Chargée d'études Vérification Jérôme LE PAIH, Responsable modélisation Approbation Emmanuelle KOHL DRAB, Directrice Rapport d'étude PSQA-JOINVILLE-08/01-EKD/JLP/AA ETUDE DE LA QUALITE DE L'AIR A JOINVILLE (2008)

3 REMERCIEMENTS Nous tenons à remercier la ville de Joinville pour son aide dans le cadre de la mise en place de cette étude.

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5 SOMMAIRE INTRODUCTION... 1 PRESENTATION DE L ETUDE... 2 I. POLLUANTS MESURES... 2 II. SITE DE MESURE... 3 RESULTATS DE L ETUDE... 4 I. CONDITIONS METEOROLOGIQUES... 4 II. EXPLOITATION DES RESULTATS... 5 II.1. OZONE O II.2. DIOXYDE D AZOTE NO II.3. POUSSIERES FINES PM II.4. POUSSIERES TRES FINES PM II.5. DIOXYDE DE SOUFRE SO II.6. MONOXYDE DE CARBONE CO II.7. BENZENE C 6 H II.8. METAUX II.9. INDICE DE QUALITE DE L AIR SIMPLIFIE CONCLUSION ANNEXE... 18

6 Introduction La surveillance de la qualité de l air et la diffusion quotidienne de l information sont assurées dans la région par ATMO Champagne-Ardenne, association agréée par le Ministère chargé de l Environnement. Pour cela, douze stations fixes réparties sur toute la région Champagne-Ardenne effectuent des mesures en continu des polluants réglementés dans l air ambiant. En complément de ce dispositif fixe et dans le cadre du Programme de Surveillance de Qualité de l Air de Champagne-Ardenne, des campagnes ponctuelles sont réalisées en certains points du territoire afin de compléter l évaluation de la qualité de l air en Champagne-Ardenne et notamment sur des zones susceptibles d être impactées par une influence industrielle. Dans cette optique, ATMO Champagne-Ardenne a mis en oeuvre en 2008 une étude visant à déterminer les niveaux de concentrations annuels de plusieurs polluants à Joinville (52). Les mesures ont concerné 11 polluants réglementés en air ambiant : ozone, dioxyde d azote, dioxyde de soufre, monoxyde de carbone, poussières fines et très fines, benzène, plomb, cadmium, arsenic, nickel. L unité mobile d ATMO Champagne- Ardenne a été installée dans le centre ville, à proximité du centre des Broyes d Or, sur deux saisons différentes afin de prendre en compte la variabilité des teneurs au cours de l année : - Campagne de mesures hivernale : du 10 janvier au 14 février 2008, - Campagne de mesures estivale : du 29 mai au 12 août Cette étude a bénéficié du soutien financier du GRSP 1 Champagne-Ardenne. Groupement Régional de Santé Publique Page 1

7 Présentation de l étude I. Polluants mesurés Le tableau 1 récapitule les différents polluants réglementés suivis dans le cadre de cette étude, et pour chacun d entre eux, la méthode de mesure et la durée de l échantillonnage. En annexe sont présentés les sources et les effets de ces polluants. Polluants Méthode de mesure Durée Dioxyde de soufre (SO 2 ) Norme NF EN de juillet 2005 Mesure en continu Oxydes d azote (NO 2 +NO) Norme NF EN de juillet 2005 Mesure en continu Monoxyde de carbone (CO) Norme NF EN de juillet 2005 Mesure en continu Poussières fines dont le diamètre est inférieur à 10 µm (PM 10 ) et à 2,5 µm (PM 2.5 ) Méthode par microbalance TEOM Mesure en continu Ozone (O 3 ) Norme NF EN de juillet 2005 Mesure en continu Benzène (C 6 H 6 ) Norme NF EN de novembre 2005 Métaux lourds Cadmium, Plomb, Arsenic, Nickel Norme NF EN de décembre 2005 Tableau 1 : Récapitulatif des polluants mesurés Mesure sur 14 jours pendant 4 semaines Mesure sur 1 semaine pendant 4 semaines SO 2, NOx, CO, O 3, PM 10 et PM 2,5 Ces polluants sont mesurés à l aide d analyseurs en continu installés dans l unité mobile de surveillance de la qualité de l air d ATMO Champagne-Ardenne. Analyseurs types pour la mesure de polluants Benzène Le benzène est prélevé par la technique de l échantillonnage passif, basé sur l adsorption du polluant sur la cartouche de prélèvement de charbon graphité 4 TM. Les échantillonneurs passifs de type «Radiello» sont analysés par GC/FID après désorption thermique par le Laboratoire Interrégional du Grand Est. Métaux lourds (Pb, Cd, As, Ni) Les métaux lourds sont échantillonnés à l aide d un préleveur (Partisol Plus) qui piège les métaux lourds particulaires sur un filtre pendant une semaine. Les filtres sont ensuite analysés par ICP/MS après minéralisation acide par le laboratoire Micropolluants Technologies S.A. Préleveur Partisol Page 2

8 II. Site de mesure Localisation Joinville est une commune située dans le département de la Haute-Marne en région Champagne-Ardenne, qui compte 4031 habitants (INSEE, recensement 2006). Joinville et le dispositif fixe d ATMO Champagne-Ardenne en 2008 Le dispositif de mesure a été installé dans le centre ville de Joinville, à proximité du Centre des Broyes d Or, complexe culturo-sportif. Il s agit d un site permettant le suivi de l exposition moyenne de la population à la pollution atmosphérique dite «de fond». Emplacement du dispositif de mesure à proximité du complexe culturo-sportif Page 3

9 Résultats de l étude I. Conditions météorologiques Du fait du rôle important des conditions atmosphériques sur la dispersion, l abattement ainsi que la réactivité chimique des polluants, différents paramètres météorologiques ont été suivis au cours des campagnes de mesures. Température moyenne et précipitations du 10 janvier au 14 février 2008 Station Saint Dizier (Source Météo-France) Température moyenne et précipitations du 30 mai au 12 août 2008 Station Saint Dizier (Source Météo-France) Rose des vents du 10 janvier au 14 février 2008 Station Saint Dizier (Source Météo-France) Rose des vents du 30 mai au 12 août 2008 Station Saint Dizier (Source Météo-France) Vitesse moyenne du vent du 10 janvier au 14 février 2008 Station Saint Dizier (Source Météo-France) Vitesse moyenne du vent du 30 mai au 12 août 2008 Station Saint Dizier (Source Météo-France) Campagne hivernale (10 janvier au 14 février 2008) Les températures ont été particulièrement douces, oscillant entre 0 et 12 C avec des précipitations irrégulières. Les périodes allant du 23 au 30 janvier et du 7 au 14 févier ont été les moins favorables à la dispersion des polluants avec peu ou pas de précipitations, des vents relativement faibles et des températures basses. Campagne estivale (29 mai au 12 août 2008) Les températures ont été particulièrement fraîches, comprises en moyenne entre 12 et 25 C. Les vents ont été réguliers, provenant majoritairement du sud ouest. Les conditions ont été favorables à la dispersion des polluants. Page 4

10 II. Exploitation des résultats II.1. Ozone O 3 Profil de l étude et comparaison avec d autres sites de mesures Le graphique 1 présente l évolution des teneurs maximales horaires par jour en ozone sur le site de Joinville, ainsi que sur Reims, Troyes, Châlons-en-Champagne et Saint-Dizier. En raison d un dysfonctionnement de l analyseur d ozone lors de la campagne estivale, les mesures ne sont valides qu à partir du 21 juin Ozone Reims* Troyes* Châlons* St Dizier Joinville µg/m Seuil d'information et de recommandation** 1 ère Campagne 2 nd Campagne 11/01 15/01 19/01 23/01 27/01 31/01 04/02 08/02 12/02 22/06 26/06 30/06 * Maximum horaire le plus élevé parmi les stations prises en compte : Reims (Mairie, Murigny, Tinqueux, Bétheny), Troyes (La Tour, Ste-Savine, Saint-Parres-aux-Tertres), Châlons-en-Champagne (Châlons, Saint-Memmie) ** Arrêté préfectoral de la Haute-Marne n 2879 du 30 octobre 2008 Graphique 1 : Maxima horaires journaliers en ozone 04/07 08/07 12/07 16/07 20/07 24/07 28/07 01/08 05/08 09/08 Les teneurs estivales en ozone sont plus élevées sur l ensemble des sites de mesure que celles obtenues lors de la campagne hivernale. L ozone est un polluant dit «secondaire» résultant de réactions chimiques mettant en cause d autres polluants. Pour avoir lieu, ces réactions nécessitent un fort rayonnement solaire et des températures élevées, ce qui explique les valeurs plus élevées enregistrées pendant l été. Le site de Joinville présente des teneurs maximales horaires en ozone relativement similaires à celles mesurées sur les stations fixes d ATMO Champagne-Ardenne. Deux raisons principales permettent d expliquer en partie cette relative homogénéité des maxima horaires journaliers en ozone sur la région : les conditions météorologiques qui influent fortement sur la formation d ozone, et qui sont souvent similaires d un site à l autre avec généralement un simple décalage dans le temps des phénomènes météorologiques, un apport d ozone extérieur à la région, ce polluant et ses précurseurs ayant la particularité de pouvoir se déplacer sur de grandes distances. Page 5

11 Le tableau suivant permet une comparaison des moyennes et maxima entre sites. O 3 en µg/m 3 Moyenne* Maximum horaire** Joinville le 25/07 à 18h Saint-Dizier le 23/07 à 18h Châlons*** le 27/07 à 18h Troyes*** sur La Tour le 27/07 à 19h Reims*** sur Mairie le 27/07 à 16h * Moyenne des concentrations moyennes de la première et de la seconde campagne ** Maximum horaire le plus élevé parmi les stations prises en compte (voir ***) *** Stations prises en compte : Reims (Mairie, Tinqueux), Troyes (La Tour, Ste-Savine), Châlons (Châlons) Tableau 2 : Comparaison des moyennes et maxima horaires en ozone entre Joinville et les stations fixes de la région Champagne-Ardenne Le site de Joinville enregistre les valeurs les plus faibles en comparaison des stations fixes aussi bien en terme de moyenne qu en terme de maximum horaire. Comparaison à la réglementation Le tableau 3 confronte les résultats obtenus sur le site de Joinville à la réglementation en vigueur pour l année 2008 (Décret n du 15 février 2002 et Arrêté préfectoral n 2879 du 30 octobre 2008). O 3 en µg/m 3 Moyenne Maximum horaire Joinville le 25/07 à 18h Réglementation - Seuil d information et de recommandation 180 Valeurs horaires Seuil d alerte 1 er Seuil : ème Seuil : ème Seuil : 360 Tableau 3 : Réglementation pour l O 3 (Décret n du 15 février 2002 et Arrêté préfectoral n 2879 du 30 octobre 2008) Au cours de cette étude, les teneurs en ozone sont restées inférieures aux valeurs réglementaires horaires sur le site d étude de Joinville. Cependant, l été 2008 a connu des températures plus fraîches par rapport aux normales saisonnières ainsi qu un plus faible ensoleillement, ce qui a minimisé la formation de l ozone et explique les teneurs estivales relativement faibles en ozone relevées sur le site d étude mais également sur l ensemble de la région. Ainsi sur le département de la Haute-Marne, aucun déclenchement de la procédure relative au dépassement du seuil d information et de recommandation n a eu lieu pour l été Page 6

12 Le tableau 4 présente le nombre de dépassements journaliers du seuil des 120 µg/m 3 sur 8 heures, correspondant à l objectif de qualité. O 3 en µg/m 3 Joinville Saint-Dizier Châlons* Troyes* Reims* Nombre de dépassements journaliers des 120 µg/m 3 sur 8h glissantes 1 au cours de l étude 6 au cours de l étude 6 à St Memmie au cours de l étude 5 à la Tour au cours de l étude 7 à Tinqueux et Betheny au cours de l étude * Stations prises en compte : Reims (Mairie, Tinqueux, Betheny), Troyes (La Tour, Ste-Savine), Châlons-en-Champagne (Châlons, St Memmie) Tableau 4 : Réglementation pour l O 3 (Directive 2008/50/CE du 21 mai 2008) Le site de Joinville a connu un seul dépassement journalier du seuil des 120 µg/m 3 sur 8 heures contre 7 recensés sur les stations rémoises Tinqueux et Bétheny. 6 dépassements journaliers sont à noter pour Châlons et Saint-Dizier et 5 pour Troyes. Page 7

13 II.2. Dioxyde d azote NO 2 Profil de l étude et comparaison avec d autres sites de mesures Le graphique 2 présente l évolution des teneurs moyennes journalières en dioxyde d azote sur le site de Joinville, ainsi que sur Reims, Troyes, Châlons-en-Champagne et Saint-Dizier. Dioxyde d'azote Reims* Troyes* Chalons* St Dizier Joinville ère Campagne 2 nd Campagne 40 Valeur limite annuelle /01 19/01 23/01 27/01 31/01 04/02 08/02 12/02 30/05 03/06 07/06 11/06 15/06 19/06 23/06 27/06 01/07 05/07 09/07 13/07 17/07 21/07 25/07 29/07 02/08 06/08 10/08 µg/m3 * Stations prises en compte : Reims (Mairie, Murigny, Couraux, Tinqueux, Betheny), Troyes (La Tour, Ste-Savine), Châlons-en-Champagne (Châlons, Saint Memmie) Graphique 2 : Moyennes journalières en dioxyde d azote durant les deux campagnes Une évolution similaire des teneurs moyennes en dioxyde d azote est observée sur l ensemble des sites avec des valeurs beaucoup plus faibles enregistrées pour le site de Joinville. Les teneurs enregistrées en hiver sont plus élevées qu en été. Plusieurs raisons expliquent ces différences de niveaux : Le dioxyde d azote en présence d un fort ensoleillement et de températures élevées se transforme en ozone, d où une diminution des concentrations durant l été. Les températures plus froides en hiver impliquent l utilisation du chauffage qui est une source d émission de dioxyde d azote. Les phénomènes d inversion thermique qui ont lieu durant l hiver ne favorisent pas la dispersion des polluants. Page 8

14 Le tableau suivant récapitule les moyennes et les maxima horaires enregistrés sur Joinville ainsi que sur les stations fixes des agglomérations voisines. NO 2 en µg/m 3 Moyenne* Maximum horaire** Joinville le 08/02 à 19h Saint-Dizier le 12/02 à 11h Châlons*** sur St Memmie le 22/01 à 19h Troyes*** sur La Tour le 12/02 à 9h Reims*** sur Mairie le 12/02 à 9h * Moyenne des concentrations moyennes de la première et de la seconde campagne ** Maximum horaire le plus élevé parmi les stations prises en compte (voir ***) *** Stations prises en compte : Reims (Mairie, Tinqueux), Troyes (La Tour, Ste-Savine), Châlons (Châlons, St Memmie) Tableau 5 : Comparaison des moyennes et maxima horaires en dioxyde d azote entre Joinville et les stations fixes de la région Champagne-Ardenne Lors de cette étude, la concentration moyenne en dioxyde d azote ainsi que les maxima horaires observés sur le site de Joinville ont été inférieurs à ceux enregistrés sur Reims, Troyes, Châlons-en- Champagne et dans une moindre mesure Saint-Dizier. Les émissions de dioxyde d azote provenant pour une part importante du trafic routier, les résultats obtenus sont cohérents avec la taille et l activité des villes citées. Comparaison à la réglementation Le tableau 6 confronte les résultats obtenus sur le site de Joinville à la réglementation en vigueur pour l année 2008 (Décret n du 15 février 2002). NO 2 en µg/m 3 Moyenne* Maximum horaire Joinville le 08/02 à 19h Réglementation Valeurs annuelles Objectif de qualité 40 Valeur limite en Seuil d information et de recommandation 200 Valeurs horaires Seuil d alerte 400 * Moyenne des concentrations moyennes de la première et de la seconde campagne Tableau 6 : Réglementation pour le NO 2 (Décret n du 15 février 2002) Avec une moyenne annuelle estimée de 15 µg/m 3 inférieure à l objectif de qualité et aucun dépassement horaire du seuil d information et de recommandation observé, la réglementation est largement respectée en dioxyde d azote sur le site de Joinville. Page 9

15 II.3. Poussières fines PM 10 Profil de l étude et comparaison avec d autres sites de mesures Le graphique 3 présente l évolution des teneurs moyennes journalières en poussières fines sur le site de Joinville, ainsi que sur Reims, Troyes, Châlons et Saint-Dizier Poussières fines Reims* Troyes* Châlons* Saint Dizier Joinville 1 ère Campagne 2 nd Campagne µg/m Valeur limite annuelle /01 12/01 15/01 18/01 21/01 24/01 27/01 30/01 02/02 05/02 08/02 11/02 31/05 03/06 06/06 09/06 12/06 15/06 18/06 21/06 24/06 27/06 30/06 03/07 06/07 09/07 12/07 15/07 18/07 21/07 24/07 27/07 30/07 02/08 05/08 08/08 11/08 * Stations prises en compte : Reims (Tinqueux, Murigny), Troyes (La Tour, Ste-Savine), Châlons-en-Champagne (Châlons), Saint Dizier Graphique 3 : Moyennes journalières en poussières fines durant les deux campagnes De même que pour les teneurs en dioxyde d azote et ozone, l évolution des concentrations moyennes en poussières au cours de cette étude est similaire d un site à l autre, avec cependant des valeurs plus faibles relevées sur Joinville. Le graphique met en évidence des valeurs élevées sur tous les sites du 27 au 30 janvier et du 11 au 14 février, au cours de la première campagne. Durant ces périodes, un anticyclone hivernal s est installé sur la région Champagne-Ardenne, avec un temps froid impliquant l utilisation du chauffage responsable de la hausse des polluants issus du secteur résidentiel. Des phénomènes d inversion thermique (couvercle) ont bloqué les polluants, empêchant ainsi leur dispersion. Page 10

16 Le tableau 7 récapitule les moyennes et les moyennes maximales horaires enregistrées sur Joinville et sur les stations fixes de la région Champagne-Ardenne. La moyenne maximale sur 24 heures est calculée à partir des données arrêtées à 8h et à 14h selon la Circulaire du 12 octobre 2007 relative à l information du public sur les particules en suspension dans l air ambiant. PM 10 en µg/m 3 Moyenne* Moyenne maximale sur 24 h Joinville le 30/01 à 08h Saint-Dizier le 30/01 à 08h Châlons*** le 29/01 à 08h Troyes*** le 28/01 à 14h Reims*** le 29/01 à 08h * Moyenne des concentrations moyennes de la première et de la seconde campagne *** Stations prises en compte : Reims (Tinqueux), Troyes (La Tour, Ste-Savine), Châlons en Champagne (Châlons) Tableau 7 : Comparaison des moyennes et maxima horaires en poussières fines entre Joinville et les stations fixes de la région Champagne-Ardenne Avec 21 µg/m 3, la concentration moyenne en poussières fines au cours de l étude est l une des plus faibles avec la station de Saint-Dizier, comparée à celles mesurées par les autres stations fixes de la région Champagne-Ardenne. En ce qui concerne la moyenne maximale sur 24 heures, celle relevée à Joinville (54 µg/m 3 ) est la plus basse comparée aux autres stations dont les moyennes maximales horaires sont aux alentours de 60 µg/m 3, à l exception de Troyes (71 µg/m 3 ). Comparaison à la réglementation Le tableau 8 confronte les résultats obtenus sur le site de Joinville à la réglementation en vigueur pour l année 2008 (Décret n du 15 février 2002 et Circulaire du 12 octobre 2007 relative à l information du public sur les particules en suspension dans l air ambiant). Les moyennes sur 24h sont calculées à partir des données arrêtées à 8h et à 14h. PM10 en µg/m 3 Moyenne* Moyenne maximale sur 24h Joinville le 30/01 à 08h Réglementation Valeurs annuelles Objectif de qualité 30 Valeur limite 40 Valeur moyenne sur 24h Seuil d information et de recommandation** 80 Seuil d alerte** 125 * Moyenne des concentrations moyennes de la première et de la seconde campagne ** Seuil atteint lorsque deux sites de mesures du département dépassent la valeur considérée. Tableau 8 : Réglementation pour les PM10 (Décret n du 15 février 2002 et Circulaire du 12 octobre 2007 relative à l information du public sur les particules en suspension dans l air ambiant) La réglementation est respectée pour les poussières fines sur le site de Joinville. La moyenne sur l étude de 21 µg/m 3 est inférieure à l objectif de qualité, et aucun dépassement du seuil d information et de recommandation n a été observé au cours des campagnes de mesure. Page 11

17 Cette valeur moyenne est par ailleurs légèrement supérieure au seuil d évaluation inférieur fixé par la directive 2008/50/CE à 20 µg/m 3, au-delà duquel «il est permis, pour évaluer la qualité de l air ambiant, d utiliser une combinaison de mesures fixes et de techniques de modélisation et/ou de mesures indicatives». Cette même année, le dépassement de ce seuil a également été observé sur la ville d Arcis sur Aube au cours d une étude similaire. Ces résultats confirment la nécessité de réaliser des mesures afin de suivre les poussières fines sur l ensemble de la région Champagne-Ardenne. II.4. Poussières très fines PM 2.5 Le graphique 4 présente l évolution des teneurs moyennes journalières en poussières très fines sur le site de Joinville et sur la station de Tinqueux, seule station fixe à mesurer les PM 2.5 sur la région Champagne- Ardenne. Poussières très fines Joinville Tinqueux µg/m Valeur cible /01 24/01 27/01 30/01 02/02 05/02 08/02 11/02 31/05 03/06 06/06 09/06 12/06 15/06 18/06 21/06 24/06 27/06 30/06 03/07 Graphique 4 : Moyennes journalières en poussières très fines durant les deux campagnes 06/07 Plusieurs journées ont été invalidées à la suite de pannes techniques survenues au cours des campagnes. Les mesures en PM 2.5 sur la station de Tinqueux n ont commencé qu à partir du 15 février De même que pour les teneurs en dioxyde d azote, ozone et PM 10, l évolution des concentrations moyennes en PM 2.5 au cours de la deuxième campagne est similaire sur Joinville et Tinqueux, avec cependant des niveaux moins élevés pour Joinville, au cours des périodes où sont observés les teneurs maximales de la campagne estivale. Le tableau 9 présente les moyennes relevées sur Joinville ainsi que la moyenne maximale enregistrée sur 24 heures. PM 2.5 en µg/m 3 Moyenne Moyenne maximale sur 24 h Joinville* le 30/01 à 14h * Moyenne des concentrations moyennes et maximum horaire de la première et de la seconde campagne Tableau 9 : Moyennes et maxima horaires en poussières très fines sur Joinville La moyenne maximale su 24 heures a été relevée le même jour que celui des PM 10. Page 12

18 Comparaison à la réglementation Le tableau 10 confronte les résultats obtenus à la réglementation existante pour les PM 2.5. PM2.5 en µg/m 3 Moyenne Joinville 20 Valeurs annuelles Réglementation Valeur cible qui devrait être respectée au 1 er janvier Valeur limite qui doit être respectée au 1 er janvier Tableau 10 : Réglementation pour les PM 2.5 (Directive 2008/50/CE du 21 mai 2008) Avec 20 µg/m 3, la concentration moyenne en PM 2.5 à proximité du Centre des Broyes d Or au cours de cette étude se trouve en dessous de la valeur cible de 25 µg/m 3 qui sera à respecter au 1er janvier II.5. Dioxyde de soufre SO 2 Les teneurs relevées au cours des deux campagnes de mesure sont très basses et du même ordre de grandeur que celles enregistrées sur les autres capteurs de la région Champagne-Ardenne. SO 2 en µg/m 3 Moyenne* Maximum horaire Joinville < 1 16 le 28/01 à 16h Réglementation Valeurs annuelles Objectif de qualité 50 Valeurs horaires Seuil d information et de recommandation 300 Seuil d alerte 500 * Moyenne des concentrations moyennes de la première et de la seconde campagne Tableau 11 : Réglementation pour le SO 2 (Décret n du 15 février 2002) Les teneurs enregistrées en dioxyde de soufre sur le site d étude de Joinville se situent bien en dessous des seuils réglementaires. Page 13

19 II.6. Monoxyde de carbone CO A l image du dioxyde de soufre, les concentrations enregistrées en monoxyde carbone sont restées basses au cours de cette étude avec un teneur moyenne de 0,27 mg/m 3. La mairie de Reims enregistre une teneur moyenne de 0,3 mg/m 3 au cours de cette étude. CO en mg/m 3 Moyenne* Maximum journalier sur 8 heures glissantes Joinville le 08/02 à 01h Mairie le 10/02 à 04h Réglementation - 10 * Moyenne des concentrations moyennes de la première et de la seconde campagne Tableau 12 : Réglementation pour le CO (Décret n du 15 février2002) Les teneurs enregistrées en monoxyde de carbone sur le site d étude de Joinville respectent la réglementation en vigueur. II.7. Benzène C 6 H 6 Les concentrations en benzène ont également été suivies au cours de cette étude. Le tableau 13 compare la teneur moyenne relevée sur Joinville à la moyenne enregistrée sur la mairie de Reims durant les deux campagnes de mesure. Benzène en µg/m 3 Moyenne Réglementation Joinville* Du 10/01 au 24/01 Du 24/01 au 07/02 Du 12/06 au 26/06 Mairie Reims* 1.2 Objectif de qualité 2 Valeur limite 8 Du 09/01 au 24/ Du 24/01 au 07/02 Du 19/06 au 26/06 * Moyenne des concentrations moyennes de la première et de la seconde campagne Tableau 13 : Réglementation pour le benzène (Décret n du 15 février 2002) Les niveaux sont relativement similaires entre les deux sites. La réglementation en air ambiant relative au benzène est respectée sur le site de Joinville, avec une moyenne inférieure à l objectif de qualité et a fortiori à la valeur limite. Page 14

20 II.8. Métaux Les tableaux 14 et 15 présentent les moyennes en métaux enregistrées à Joinville au cours de l étude, ainsi que la moyenne relevée sur le site de BSN à Reims pour l année En µg/m 3 Moyennes sur Joinville du 11/01-07/02 et 29/05-03/07 Reims- BSN Moyenne 2008 Réglementation Objectif de qualité Plomb Tableau 14 : Réglementation pour le Plomb (Décret n du 15 février 2002) Valeur limite 0.5 En ng/m 3 Moyenne Joinville du 11/01 au 07/02 et du 29/05 au 03/07 Reims- BSN Moyenne 2008 Réglementation Cadmium 0.2* 0.3* Valeur cible 5 Arsenic 0.3* 0.6* Valeur cible 6 Nickel 2* 2.4* Valeur cible 20 * Moyennes dans le cas le plus défavorable : il a été attribué à chaque métal dont le résultat est inférieur à la limite de quantification du laboratoire d analyses, la valeur de la limite de quantification. Tableau 15 : Directive n 2004/107/CE du 15 décembre 2004 Les teneurs en métaux sur le site d étude de Joinville sont basses et sont conformes aux niveaux attendus dans un endroit non impacté par une source locale proche. La réglementation est donc respectée pour les métaux. Page 15

21 II.9. Indice de qualité de l air simplifié L indice de qualité de l air (arrêté du 22/07/2004) a été mis en place au niveau national pour informer le public sur la pollution atmosphérique moyenne des agglomérations urbaines. Cet indice journalier, variant de 1-air bon à 10-air très mauvais, permet de caractériser de manière simple et globale la qualité de l air d une agglomération urbaine. Quatre polluants sont pris en compte dans la détermination de cet indice 2 : il s agit du dioxyde d azote, du dioxyde de soufre, de l ozone et des PM10. Un indice de qualité de l air est calculé à Reims, Troyes, Saint-Dizier et Châlons-en-Champagne. Pour les deux premières, il s agit de l indice ATMO valable dans les agglomérations de plus de habitants et basé sur les 4 polluants. Pour les deux dernières villes, il s agit de l indice de qualité de l air simplifié, calculé sur la base d un à quatre polluants. Concernant Joinville, l indice de qualité de l air est calculé sur la base de quatre polluants. Les figures a et b donnent la répartition des indices de qualité de l air sur Saint-Dizier et Joinville lors des campagnes hivernale et estivale. Figure a : Répartition des indices de la qualité de l air durant la campagne hivernale Figure b : Répartition des indices de la qualité de l air durant la campagne estivale La qualité de l air a été bonne 87% du temps lors de la campagne hivernale et 74% du temps durant la campagne estivale sur Joinville. Les indices moyens et médiocres sont dus aux concentrations plus élevées en poussières fines lors de la campagne hivernale et aux concentrations plus élevées en ozone lors de la campagne estivale. Durant l été, un indice à 6 - correspondant à un air médiocre - a été observé pour la journée du 25 juillet 2008 sur Joinville, qui a enregistré un maximum horaire de 133 µg/m 3 en ozone. Un indice de 7 a été relevé sur Saint-Dizier pour la journée du 23 juillet 2008, avec un maximum horaire en ozone de 160 µg/m 3. Pour l ozone, le dioxyde de soufre, le dioxyde d azote, le sous-indice est établi à partir du maximum horaire. Pour les PM10, le sous-indice est déterminé par la moyenne journalière. Page 16

22 Conclusion Dans le cadre du Programme de Surveillance de la Qualité de l Air en Champagne-Ardenne, ATMO Champagne-Ardenne a réalisé une étude sur Joinville (52) afin d y évaluer la qualité de l air. Cette étude s est déroulée sur deux phases - du 10 janvier au 14 février puis du 29 mai au 12 août afin de prendre en compte la variabilité des teneurs sur deux saisons différentes. Un moyen mobile de mesure a été installé sur un site représentatif de l exposition moyenne des habitants à la pollution atmosphérique, afin de suivre onze polluants réglementés. Pour ces onze polluants prospectés, les résultats obtenus au cours de cette étude montrent que la réglementation est respectée sur le site de Joinville. Les teneurs en ozone mesurées ont été inférieures à celles observées par l ensemble des stations du dispositif fixe de la région, que ce soit en moyenne comme en maximum horaire. Ce polluant a été responsable d un air dégradé plusieurs jours durant la campagne estivale, mais aucun dépassement du seuil d information et de recommandation n a été observé. Plus généralement, les niveaux d ozone ont même été bas au cours de cet été 2008 sur l ensemble de la région, du fait de conditions météorologiques peu estivales. Les teneurs moyennes en poussières fines sur Joinville ont également été inférieures à celles relevées sur Reims, Troyes, Châlons-en-Champagne et Saint-Dizier, avec quelques journées d une qualité de l air moyenne. Les maxima sur 24 heures ont par contre été plus bas à Joinville (54 µg/m 3 ) que sur les deux plus grosses agglomérations régionales que sont Reims (58 µg/m 3 ) et Troyes (71 µg/m 3 ). Concernant le dioxyde d azote, la concentration moyenne ainsi que les maxima horaires observés sur le site de Joinville ont été inférieurs à ceux enregistrés sur Reims, Troyes, Châlons-en-Champagne et dans une moindre mesure Saint-Dizier. Quant au dioxyde de soufre, monoxyde de carbone, plomb, arsenic, cadmium, nickel et benzène, les niveaux de concentration mesurés ont été bas, conformes à ceux habituellement observés sur des secteurs non impactés par une source locale proche. Page 17

23 ANNEXE Page 18

24 Description et impact sanitaire des composés étudiés Ozone O 3 Sources Dans la stratosphère, l ozone constitue un filtre naturel contre la lumière ultraviolette, néfaste à la vie et à l environnement. Dans la troposphère (entre 0 et 10 km d altitude) par contre, on observe souvent un excès d ozone dû à l activité humaine et préjudiciable à la santé et à l environnement. Cet ozone est un polluant «secondaire». Il résulte généralement de la transformation chimique dans l atmosphère de certains polluants «primaires» (en particulier oxydes d azote et composés organiques volatils), sous l effet des rayonnements solaires. Les mécanismes réactionnels sont complexes et les plus fortes concentrations d ozone apparaissent l été, en périphérie des zones émettrices des polluants primaires. Ces précurseurs de l ozone peuvent être transportés sur de grandes distances et sont à l origine des pics relevés en été. Effets sur la santé et sur l environnement L ozone est un gaz agressif qui pénètre facilement jusqu aux voies respiratoires les plus fines. Il provoque toux, altération pulmonaire ainsi que des irritations oculaires. Ses effets sont très variables selon les individus. L ozone a un effet néfaste sur la végétation (sur le rendement des cultures par exemple) et sur certains matériaux. Il contribue à l effet de serre et aux pluies acides. Sources Dioxyde d azote NO 2 Le monoxyde d azote (NO) et le dioxyde d azote (NO 2 ) sont émis lors des phénomènes de combustion. Le NO 2 est issu de l oxydation du NO. Les sources principales dans les villes de plus de habitants en Champagne-Ardenne sont le transport routier à 51% puis l industrie à 28% et le résidentiel et tertiaire à 14%. Le pot catalytique a permis, depuis 1993, une diminution des émissions des véhicules à essence, mais l effet reste encore peu perceptible compte tenu de l augmentation forte du trafic et de la durée de renouvellement du parc automobile. Agriculture hors machine 1% 3% 28% Autres transports Industrie 51% 14% 3% Machine et combustion agricoles Résidentiel et Tertiaire Transport routier Emissions de NOx dans les agglomérations de habitants et plus en Champagne-Ardenne (ATMO Champagne-Ardenne, plateforme Esmeralda, inventaire 2000) Page 19

25 Effets sur la santé et sur l environnement Le dioxyde d azote est un gaz irritant pour les bronches. Chez les asthmatiques, il augmente la fréquence et la gravité des crises. Chez l enfant, il favorise les infections pulmonaires. Le dioxyde d azote participe au phénomène des pluies acides, à la formation de l ozone troposphérique, dont il est l un des précurseurs, à l atteinte de la couche d ozone stratosphérique et à l effet de serre. Sources Poussières fines PM10 Les particules ou poussières en suspension liées à l activité humaine proviennent majoritairement dans les agglomérations champardennaises de plus de habitants du secteur résidentiel et tertiaire ainsi que du transport routier. Leur taille et leur composition sont très variables. Les particules sont souvent associées à d autres polluants. Dans cette étude sont mesurées les poussières de diamètre inférieur à 10 micromètres (PM 10). 30% 1% 12% 1% Autres transports Industrie Machine et combustion agricoles Résidentiel et Tertiaire 56% Transport routier Emissions de PM10 dans les agglomérations de habitants et plus en Champagne-Ardenne (ATMO Champagne-Ardenne, plateforme Esmeralda, inventaire 2000) Effets sur la santé et sur l environnement Selon leur taille (granulométrie), les particules pénètrent plus ou moins profondément dans l arbre pulmonaire. Les particules les plus fines peuvent, à des concentrations relativement basses, irriter les voies respiratoires inférieures et altérer la fonction respiratoire dans son ensemble. Certaines particules ont des propriétés mutagènes et cancérigènes. Les effets de salissure des bâtiments et des monuments sont les atteintes à l environnement les plus perceptibles. Page 20

26 Dioxyde de soufre SO 2 Sources Le dioxyde de soufre (SO 2 ) est émis lors de l utilisation des combustibles fossiles (charbons, fuels). Les sources principales sont industrielles : installations thermiques, unités de chauffage collectif. Depuis une quinzaine d années, les émissions de dioxyde de soufre sont en forte baisse, du fait des mesures techniques et réglementaires qui ont été prises et du développement de l énergie nucléaire. 30% 1% 4% 65% Industrie Machine et combustion agricoles Résidentiel et Tertiaire Transport routier Emissions de SO 2 dans les agglomérations de habitants et plus en Champagne-Ardenne (ATMO Champagne-Ardenne, plateforme Esmeralda, inventaire 2000) Effets sur la santé et sur l environnement Le dioxyde de soufre est un irritant des muqueuses, de la peau et des voies respiratoires. Il agit en synergie avec d autres substances, notamment avec les particules fines. Dans l environnement le dioxyde de soufre se transforme en acide sulfurique au contact de l humidité de l air et participe au phénomène des pluies acides. Il contribue également à la dégradation de la pierre et des matériaux de nombreux monuments. Monoxyde de carbone CO Source Gaz inodore, incolore et inflammable, le monoxyde de carbone se forme lors de la combustion incomplète de matières organiques (gaz, charbon, fioul, carburants, bois). Dans les années 80-90, le principal secteur d émission de monoxyde de carbone était le transport routier. Puis sa contribution a diminué grâce à l utilisation des pots catalytiques à compter de 1993 pour les véhicules essences et 1997 pour les véhicules diesel. Aujourd hui le résidentiel et le tertiaire représentent la source principale de CO dans les agglomérations de plus de habitants en Champagne-Ardenne. 0.3% 1.1% 0.2% Autres transports 43.6% Industrie 54.8% Machine et combustion agricoles Résidentiel et Tertiaire Transport routier Emissions de CO dans les agglomérations de habitants et plus en Champagne-Ardenne (ATMO Champagne-Ardenne, plateforme Esmeralda, inventaire 2000) Page 21

27 Effets sur la santé et sur l environnement Le monoxyde de carbone se fixe à la place de l oxygène sur l hémoglobine du sang, conduisant à un manque d oxygénation de l organisme (cœur, cerveau ). Les premiers symptômes sont des maux de tête et des vertiges. Ces symptômes s aggravent avec l augmentation de la concentration en CO (nausée, vomissements ) et peuvent, en cas d exposition prolongée, conduire au coma et à la mort. Le monoxyde de carbone participe également aux mécanismes de formation de l ozone troposphérique. Dans l atmosphère, il se transforme en dioxyde de carbone et contribue à l effet de serre. Benzène C 6 H 6 Sources Le benzène appartient à la famille des Composés Organiques Volatils (COV), hydrocarbures aromatiques monocycliques. En agglomération, le benzène provient essentiellement du transport routier, du résidentiel et tertiaire ainsi que du secteur industriel. 24% 14% Agriculture/Sylviculture Autres transports 4% Industrie manufacturière Transformation d'énergie 22% 5% 31% Résidentiel et Tertiaire Transport routier Emissions de benzène en France métropolitaine (CITEPA 2002) Effets sur la santé et sur l environnement En cas d exposition aiguë par inhalation à des doses de benzène, il est possible de développer les symptômes suivants : irritation des voies pulmonaires et des yeux, maux de tête, troubles de la vision, de l audition et de la mémoire, douleurs abdominales, convulsions Ces symptômes peuvent aboutir, en cas de fortes doses, à un coma ou même la mort. L'effet principal d'une exposition chronique au benzène est un endommagement de la moelle osseuse, qui peut occasionner une décroissance du taux de globules rouges dans le sang et une anémie. Il peut également occasionner des saignements et un affaiblissement du système immunitaire. Enfin, le benzène est reconnu comme étant une substance cancérigène. Page 22

28 Sources Métaux (Plomb, Arsenic, Cadmium, Nickel) En milieu urbain, les teneurs en plomb ont fortement diminué depuis l'arrivée des essences sans plomb. La principale source d émission aujourd hui est la métallurgie des non-ferreux. Il se retrouve également autour de certains sites industriels. Il en est de même pour le Cadmium, le Nickel et l'arsenic émis principalement autour des sites d'activités liées à la métallurgie, les fonderies et certaines installations de combustion (incinérateurs, complexes pétroliers,...). Le résidentiel / tertiaire représente également une source de métaux mais de moindre importance. Effets sur la santé et sur l environnement Les métaux lourds sont dangereux pour l environnement car ils ne sont pas dégradables et s accumulent dans l environnement. Les métaux lourds peuvent être absorbés directement par le biais de la chaîne alimentaire entraînant alors des effets chroniques ou aigus. Le Plomb est connu pour entraver la fabrication de l hémoglobine et modifier la composition du sang. Il agit également sur le système nerveux central. Son intoxication chronique constitue le saturnisme. Le Cadmium pénètre dans l organisme par les voies digestives ou respiratoires et peut provoquer des troubles de la respiration et des voies urinaires. Il est responsable de troubles hépato-digestifs, sanguins, rénaux, osseux et parfois mortels. Le Nickel provoque des inflammations des muqueuses nasales, des organes respiratoires et est connu pour être cancérigène. L Arsenic est quant à lui un poison cellulaire, il atteint les organes digestifs et le foie. Page 23

29 Protégeons ensemble l'air que nous respirons - ATMO Champagne-Ardenne 2 rue Léon Patoux REIMS Cedex 2 Tél Fax contact@atmo-ca.asso.fr