Evaluation de la Qualité de l air ambiant à Toul en 2012

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1 . Evaluation de la Qualité de l air ambiant à Toul en 2012 Juin 2013 Air Lorraine assure la surveillance de la qualité de l air pour la région Lorraine. Grâce aux 50 stations fixes installées sur le territoire d agrément de l association, la concentration des principaux polluants atmosphériques réglementés est suivie en continu. Pour les zones non couvertes de façon permanente par les stations fixes, des campagnes de mesures temporaires sont effectuées régulièrement afin d élargir notre connaissance du territoire. Dans ce cadre, plusieurs campagnes de mesure de la qualité de l air ont été mises en œuvre au Boulevard de Pinteville à Toul au cours de l année Ce dossier dresse le bilan des campagnes réalisées. Laboratoire mobile Contexte et objectif Dans le cadre de son Plan de Surveillance de la Qualité de l Air (PSQA) , Air Lorraine s est fixé des axes prioritaires d investigation comprenant les unités urbaines de plus de habitants. Parmi celles-ci, le pôle urbain de Toul se compose d environ habitants (recensement INSEE 2009). L objectif de cette étude est de déterminer, en contexte de fond urbain, à partir des campagnes de mesures réalisées par le laboratoire mobile, des mesures de qualité de l air pour les différents polluants suivis, afin de les comparer aux différents seuils réglementaires en vigueur. Par ailleurs, les résultats obtenus seront comparés à ceux des campagnes précédentes réalisées à Toul entre 2005 et 2008, sur des sites de typologie similaire. Moyens mis en œuvre Le laboratoire mobile est équipé d analyseurs automatiques en continu permettant le suivi, en fond urbain, des teneurs en : -Dioxyde d azote (NO 2 ) Norme EN , -Particules fines de diamètre aérodynamique inférieur ou égal à 10 microns (PM 10 ) Norme EN , -Dioxyde de soufre (SO 2 ) Norme EN , -Monoxyde de carbone (CO) Norme EN , -Ozone (O 3 ) Norme EN Les données des mesures sont acquises sur un pas de temps de quinze minutes et font ensuite l objet d une validation technique et environnementale. Les appareils sont étalonnés et contrôlés périodiquement par l intermédiaire d étalons de référence raccordés au dispositif national d étalonnage. E v a l u a t i o n d e l a q u a l i t é d e l a i r à T o u l e n

2 Périodes de mesures Afin de pouvoir calculer des moyennes annuelles pour l ensemble des polluants suivis, la stratégie d échantillonnage doit répondre à certains objectifs de qualité définis dans la Directive 2008/50/CE 1 : à savoir une période minimale de mesures sur 14 % de l année, ou huit semaines, réparties sur toute l année pour être représentatif des diverses conditions de climat. Pour répondre à ces critères, les campagnes de mesure par laboratoire mobile ont eu lieu sur trois périodes distinctes (133 jours) représentatives de différentes saisons : - du 12 mars au 21 mai 2012 (70 jours), - du 14 août au 20 septembre 2012 (37 jours), - du 05 au 31 décembre 2012 (26 jours). Localisation du point de mesure Emplacement du laboratoire mobile L objectif a été de se placer sur un site où les concentrations sont considérées comme représentatives de l agglomération de Toul. En concertation avec la mairie, le dispositif de mesures a été installé au niveau du Boulevard de Pinteville. Conditions météorologiques observables sur les périodes de réalisation des mesures Le tableau ci-après présente les valeurs des différents paramètres météorologiques issus du laboratoire mobile (températures, directions et vitesses de vents). A noter que les obstacles à proximité immédiate du camion laboratoire (arbres) peuvent avoir une influence significative sur le régime des vents enregistré. Les données de précipitations n étant pas disponibles pour toutes les campagnes sur le laboratoire mobile, les données présentées ci-dessous sont issues de la station Météo France de Tomblaine, située à 29 kilomètres à l Est de Toul. 1 Annexe 1 de la Directive 2008/50/CE du Parlement Européen et du Conseil du 21 mai 2008 concernant la qualité de l air ambiant et un air pur pour l Europe. E v a l u a t i o n d e l a q u a l i t é d e l a i r à T o u l e n

3 Données météorologiques lors des campagnes réalisées à Toul en 2012 : Dates de campagnes Température en C (données horaires) Moyenne Minimun Maximun Vitesse et direction de vents dominantes à Toul Précipitations cumulées en mm à Tomblaine 12/03/12 au 21/05/ Vents calmes à faibles Sud- Ouest et Nord-Est 11,8 14/08/12 au 20/09/ Vents calmes à faibles de quart Nord-Ouest 2,4 05/12/12 au 31/12/ Vents calmes à faibles provenant de la moitié Ouest (OSO et ONO) 8,2 Les conditions météorologiques témoignent de périodes contrastées, représentatives des différentes saisons. La première campagne de mesures est caractérisée par une période printanière et sèche, suivie de précipitations en avril. Le mois de mai est souvent orageux ; de très fortes pluies ont été enregistrées le 21 au soir. Des périodes d air stables, défavorables à une bonne dispersion des polluants, sont observées environ 8 % du temps. La seconde campagne est caractérisée par une période estivale et chaude en août, accompagnée de pics de température (jusqu à 37 C le 19), lors d une vague de chaleur ayant touché une grande partie du pays entre le 15 et le 21 août. L ensoleillement est important et les pluies sont globalement déficitaires. La présence d air stable est observée environ 25% du temps. Durant la dernière campagne, les températures sont globalement basses (jusqu au 12), puis elles remontent pour donner lieu à des journées douces. En décembre, l ensoleillement est déficitaire. Des périodes d air stables sont observées environ 8 % du temps. La rose des vents ci-contre obtenue pendant les trois périodes de mesures, met globalement en évidence des vents plutôt calmes à faibles provenant de toutes les directions, mais avec une légère prédominance de vents en provenance du quart Sud-Ouest. Globalement, les conditions météorologiques observées lors des campagnes de mesures présentent des alternances de périodes plutôt favorables à une bonne qualité de l air (présence de vent, de précipitations, notamment en avril et décembre) et de périodes défavorables à une bonne dispersion des polluants (air stable/inversions thermiques, essentiellement en mars, août, septembre), mais ces dernières restent minoritaires sur l ensemble des campagnes de mesures mises en œuvre. E v a l u a t i o n d e l a q u a l i t é d e l a i r à T o u l e n

4 Inventaire régional des émissions Air Lorraine réalise un inventaire des émissions de polluants à l échelle régionale. Le graphique ci-après présente les émissions recencées sur la ville de Toul. Les secteurs prépondérants en termes d émissions polluantes sont le transport routier et le résidentiel/tertiaire. Les émissions d oxydes d azote proviennent majoritairement du transport routier (77 %) et dans une moindre mesure du secteur résidentiel/tertaire (14 %). Concernant les émissions de particules fines, ces dernières proviennent essentiellement du transport routier (43 %), du résidentiel/tertiaire (29 %) et de l industrie (16 %). Le dioxyde de soufre SO 2 est, quant à lui, majoritairement émis par le secteur résidentiel/tertiaire (près de 90%). Pour le monoxyde de carbone, les secteurs émetteurs majoritaires sont le transport routier et le résidentiel/tertiaire. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 14.0% 1.7% 77.1% Sectorisation des émissions sur la commune de Toul (Inventaire régional des émissions AIR LORRAINE V 2006) 28.9% 15.8% 43.2% 87.7% 33.7% 0.7% 62.2% Sylviculture Résidentiel/tertiaire Production/distribution énergie Industrie Transports non routiers Transports routiers Agriculture 20% 10% 0% 3.3% Oxydes d'azote (NOx) 9.0% Particules fines (PM10) 0.5% 5.2% 5.2% 1.6% Dioxyde de soufre (SO2) Monoxyde de carbone (CO) Résultats des campagnes de mesures Moyennes annuelles Le tableau ci-après présente les moyennes annuelles calculées pour différents polluants (NO 2, SO 2, PM 10 ) et les valeurs réglementaires associées pour la protection de la santé humaine (directive 2008/50/CE et Article R221-1 modifié par le décret n du 21 octobre 2010). Les moyennes sont calculées lorsqu au moins 75% des données disponibles sont valides, ce qui est le cas dans le cadre de cette étude. Résultats des polluants mesurés à Toul en 2012 : Polluants Seuils pour la protection de la santé humaine Valeurs de référence en 2012 en µg/m 3 Dépassements Moyennes annuelles obtenues sur les trois périodes en µg/m 3 Dioxyde d azote (NO 2 ) Valeur limite annuelle 40 Non 20 Dioxyde de soufre (SO 2 ) Objectif qualité annuel 50 Non < 1 Particules fines (PM 10 ) Valeur limite annuelle 40 Non 27 Pour le NO 2, le SO 2, et les PM 10, les concentrations obtenues au niveau du laboratoire mobile sont largement inférieures aux différentes valeurs réglementaires définies pour la protection de la santé humaine. E v a l u a t i o n d e l a q u a l i t é d e l a i r à T o u l e n

5 Le tableau ci-dessous compare les moyennes annuelles calculées à partir des mesures réalisées à Toul à celles de sites fixes de typologie urbaine, en considérant d une part les valeurs calculées sur les trois périodes de mesures correspondantes, et d autre part les moyennes obtenues à partir des données annuelles complètes. Moyennes mesurées à Toul en 2012 et sur des sites fixes d Air Lorraine de typologie urbaine : Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne lors des 3 annuelle lors des 3 lors des 3 annuelle lors des 3 annuelle lors des 3 annuelle périodes 2012 périodes à périodes 2012 périodes Bar 2012 périodes 2012 Sites Sites Toul Epinal Epinal le Duc Bar le Duc Thionville Thionville urbains urbains NO 2 20 µg/m 3 15 µg/m 3 16 µg/m 3 21 µg/m 3 22 µg/m 3 21 µg/m 3 21 µg/m 3 21 µg/m 3 21 µg/m 3 SO 2 <1 µg/m 3 <1 µg/m 3 <1 µg/m 3 <1 µg/m 3 1 µg/m 3 2 µg/m 3 2 µg/m 3 2 µg/m 3 2 µg/m 3 PM µg/m 3 14 µg/m 3 17 µg/m 3 26 µg/m 3 15 µg/m 3 17 µg/m 3 25 µg/m 3 18 µg/m 3 19 µg/m 3 Pour le NO 2 : La valeur moyenne calculée à Toul est similaire à celles calculées sur l ensemble des stations fixes urbaines de Lorraine (hors agglomérations de Metz et Nancy) sur les mêmes périodes de mesures, et également par rapport à la valeur moyenne annuelle Pour cela, une étude de représentativité a été réalisée sur les périodes des mesures. Concernant le NO 2, il est mis en évidence une légère sous-évaluation des niveaux mesurés en NO 2 à Toul. Cependant, les niveaux respectent les valeurs réglementaires en vigueur. Pour le SO 2 : La moyenne calculée à Toul est très faible et du même ordre de grandeur que sur l ensemble des stations urbaines lorraines sur les trois périodes de mesures ou sur l ensemble des mesures de En raison des très faibles teneurs mesurées, l étude de la représentativité des périodes de mesures n a pas été réalisée. Pour les PM 10 : La concentration moyenne mesurée à Toul et calculée à partir des trois campagnes de mesures tend à être supérieure d environ 30 % aux valeurs issues des sites fixes urbains de la région (hors grandes agglomérations) sur les mêmes périodes. La tendance est similaire pour la comparaison aux moyennes annuelles. L étude de la représentativité des périodes de mesures met en évidence des résultats en PM 10 sous-évalués, mais sans changer le constat du respect des seuils réglementaires actuels. Au regard des différents résultats faisant suite à la campagne de mesures réalisée à Toul, il n existe pas actuellement de risques de dépassement des valeurs limites moyennes annuelles pour les polluants considérés en contexte urbain de fond. Précédentes campagnes de mesures réalisées à Toul : Avant 2012, des campagnes de mesures ont été effectuées à Toul en contexte de fond urbain : la première a eu lieu en août 2005 au niveau de la rue République, la remorque laboratoire ayant été placée dans la cour de l école du Châtelet la seconde entre novembre 2007 et mars 2008 sur la Place Maurice Grégoire et la troisième entre juin et octobre 2008 sur cette même place. Ces précédentes campagnes (cf tableau ci-après) ont également mis en évidence des niveaux respectant les seuils réglementaires, dans des ordres de grandeur similaires à ceux habituellement observés en contexte de fond urbain dans des villes de taille moyenne (Bar le Duc, Epinal ). Les campagnes de mesures effectuées en 2012 confirment cette tendance. E v a l u a t i o n d e l a q u a l i t é d e l a i r à T o u l e n

6 Polluants Seuils pour la protection de la santé humaine Valeurs réf (µg/m 3 ) Dépassements Moyennes globales 2005 (µg/m 3 ) Moyennes globales (µg/m 3 ) Moyennes globales 2008 (µg/m 3 ) NO 2 Valeur limite annuelle 40 Non SO 2 Objectif qualité annuel 50 Non <1 2 <1 PM 10 Valeur limite annuelle 40 Non 18* * Résultats ne prenant pas en compte la fraction volatile des particules (nouvelle méthodologie mise en place en 2007). Tout comme pour la campagne engagée en 2012, les résultats des campagnes précédentes mettent en évidence des mesures inférieures aux différents seuils réglementaires. A noter toutefois que l étude de représentativité de la campagne de 2005 avait mis en évidence une lègère sous représentation des concentrations en NO 2. Résultats des campagnes de mesures Maxima journaliers Pour les différentes périodes d étude, les dépassements vis-à-vis des seuils réglementaires en lien avec l exposition aigüe des populations ont été cherchés (arrêté préfectoral de Meurthe-et-Moselle N 2004/385/SIDPC du 12 juillet 2004 et arrêté interdépartemental n du 10 juillet et directive 2008/50/CE et Article R221-1 modifié par le décret n du 21 octobre 2010) dans le tableau présenté ciaprès. Maxima relevés à Toul en 2012 (maxima horaire pour le SO 2, NO 2, O 3 et maxima journalier en PM 10 ) : Polluant SO 2 PM 10 NO 2 O 3 Polluants Valeur de référence Maximum horaire observé pendant les campagnes (sur 24h pour les PM 10 ) Seuil Dépassement µg/m 3 µg/m 3 Seuil d alerte a 500 Non Seuil d information b 300 Non 60 Seuil d alerte c 80 Non Seuil d information c 50 Oui 74 Seuil d alerte b 400 Non Seuil d information b 200 Non 167 Seuil d alerte d 240 Non Seuil d information e 180 Non 137 Seuils pour la protection de la santé humaine Valeurs de référence en 2012 en µg/m 3 Dépassements Maxima journaliers observés sur 8 h en µg/m 3 O 3 Valeur cible f 120 Non 119 CO Valeur limite f Non 795 a Moyenne horaire pendant 3 heures consécutives sur deux stations représentatives de la même zone géographique. b Moyenne horaire dépassée à moins de 3 heures d intervalles sur deux stations représentatives de la même zone. c Moyenne sur 24 heures calculée à 8 h et 14 h dépassée sur deux stations de la région. d Moyenne horaire pendant 3 heures consécutives sur une seule station. e Moyenne horaire sur une seule station. f Maximum journalier de la moyenne sur 8 heures (à ne pas dépasser plus de 25 fois par an, en moyenne sur 3 ans, pour l ozone). Article R221-1 modifié par le décret n du 21 octobre art.1. Version en vigueur au 7/01/2011. Aucun seuil d alerte et d information n a été atteint pour le SO 2, le NO 2 et l O 3. 2 L arrêté interdépartemental n 2012-DLP/BUPE-294 du 27/04/2012 abroge l arrêté n Il rabaisse le seuil d information à 50 µg/m 3 et le seuil d alerte à 80 µg/m 3 pour les PM 10. E v a l u a t i o n d e l a q u a l i t é d e l a i r à T o u l e n

7 En ce qui concerne les PM 10, le seuil de 50 µg/m 3 a été dépassé pendant 21 jours. Ce constat correspond à 60% du nombre maximum de jours autorisés (35 jours). Ces dépassements ont également été observés sur d autres stations fixes de la région en lien avec des conditions météorologiques favorables à l accumulation de ce polluant dans l air ambiant. Ce sont généralement des phénomènes régionaux de dépassement des seuils de recommandation et/ou d alerte. Précédentes campagnes de mesures réalisées à Toul : Lors des précédentes campagnes de mesures à Toul, aucun dépassement des différents seuils réglementaires n avait été observé pour l ensemble des polluants hormis en ozone, où l objectif de qualité pour la protection de la santé humaine et de la végétation fut dépassé en Au regard de la réglementation actuelle relative aux PM 10 (pour rappel, avant fin 2007 il n existait pas encore de procédure d information et/ou d alerte relative aux PM 10 ), le seuil de 50 µg/m 3 n a pas été dépassé lors de la campagne réalisée en Durant la campagne suivante mise en œuvre entre novembre 2007 et mars 2008, 8 jours de dépassements ont été observés, et 1 jour de dépassement du seuil d alerte fixé à 80 µg/m 3 (le 14 février 2008). Maxima mesurés lors des précédentes campagnes de mesures à Toul (maxima horaires pour le SO 2, NO 2, O 3 et maximum journalier pour les PM10 ) : Polluant SO 2 PM 10 NO 2 O 3 Polluants Maxima Maxima Maxima Valeur de observés en observés en observés en Seuil référence Dépassement µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 Seuil d alerte 500 Non Seuil d information 300 Non Seuil d alerte a 80 Oui Seuil d information a 50 Non 27* 92* 47* Seuil d alerte 400 Non Seuil d information 200 Non Seuil d alerte 240 Non Seuil d information 180 Non Seuils pour la protection de la santé humaine Valeurs de Référence Dépassement Maxima journaliers sur 8h Maxima journaliers sur 8h Maxima journaliers sur 8h O 3 Valeur cible 120 Oui CO Valeur limite Non a Moyenne sur 24 heures calculée à 8 h et 14 h dépassée sur deux stations de la région *Maximum sur 24h pour les PM10 calculé à 8h et 14h E v a l u a t i o n d e l a q u a l i t é d e l a i r à T o u l e n

8 Synthèse et perspectives Cette campagne de mesures s inscrit dans la stratégie de surveillance et d information d Air Lorraine définie dans le Plan de Surveillance de la Qualité de l Air (PSQA) pour la région Lorraine entre 2011 et 2015 pour lequel Air Lorraine s est fixé des axes prioritaires d investigation comprenant les agglomérations de plus de habitants. Concernant la la pollution chronique, les moyennes annuelles calculées en dioxyde d azote (NO 2 ), dioxyde de soufre (SO 2 ) et particules fines (PM 10 ) sont inférieures aux différentes valeurs limites réglementaires, et cela, sur les trois périodes de mesures. Concernant les maxima journaliers, il n y a pas eu de dépassements de la valeur limite en monoxyde de carbone (CO) et en ozone (O 3 ). Les résultats obtenus à Toul en contexte urbain de fond sont globalement représentatifs de la qualité de l air dans ce secteur et des valeurs observables au niveau des stations urbaines de la région Lorraine (hors agglomérations de Metz et Nancy). Malgré des concentrations plus élevées pour les particules fines, il n existe pas de risque de dépassement des valeurs moyennes réglementaires dans cette zone de type urbain. Concernant la pollution aigue, les résultats obtenus ont été comparés à la réglementation en vigueur pour les pics de pollution : les seuils d information et/ou d alerte n ont pas été atteints pour le NO 2, l O 3 et le SO 2 sur les trois périodes de mesures. Concernant les PM 10, 21 jours de dépassements du seuil d information (50 µg/m 3 ) ont été enregistrés, majoritairement lors de la première campagne de mesures. Des dépassements ont aussi été observés sur les autres stations fixes d Air Lorraine lors de la même période. Le Schéma Régional Climat Air Energie (SRCAE) a permis d identifier des communes dites «sensibles» à la pollution de l air (secteurs risquant de dépasser des valeurs limites pour le NO 2 ) : le secteur de Toul en fait partie. Ce classement est guidé par le croisement de sources importantes, telles que l autoroute A31 et la Nationale 4, avec une densité importante de population. Par conséquent, il pourrait être judicieux, en complément des suivis de pollution de fond urbaine déjà réalisés, d envisager la planification d une prochaine campagne de mesures en proximité trafic. Air Lorraine Pôle de Metz : 20 rue Pierre Simon de Laplace Metz / Tél. : Pôle de Nancy : 20 allée de Longchamp Villers-Lès-Nancy / Tél. : Mail : contact@air-lorraine.org Rédacteur : Sandrine BOURDET Vérificateur : Alexandre Ockler Approbateur : Jean-Pierre Schmitt Le rapport de synthèse peut faire l objet de modifications ultérieures.dans ce cas, la dernière version sera mise en ligne sur le site E v a l u a t i o n d e l a q u a l i t é d e l a i r à T o u l e n