Qualité de l air des piscines couvertes équipées d un système de déchloramination des eaux par rayons ultraviolets (UV)

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1 Qualité de l air des piscines couvertes équipées d un système de déchloramination des eaux par rayons ultraviolets (UV) Trichlorure d azote (NCl 3 ) et chloroforme (CHCl 3 ) Rapport d étude intermédiaire (données complémentaires en attente pour le centre aqua-récréatif de Saint-Junien) Localisation : Centres aqua-récréatifs des communes d Aixesur-Vienne, de St-Yrieix-la-Perche et de St-Léonard-de-Noblat Dates : les 14, 18, 19 Janvier 2011 ETD/2011/02

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3 Introduction La qualité de l air intérieur, notamment celle des lieux clos ouverts au public (où nous passons en moyenne 85% de notre temps), est aujourd hui une préoccupation reconnue majeure des instances nationales. C est pour cela que depuis quelques années déjà, de nombreuses études, menées par les AASQA 1 ou d autres organismes comme l OQAI 2 ou l ANSES 3, se portent sur ce thème en s intéressant à des environnements spécifiques (lieux scolaires, infrastructures de transports, lieux de loisirs, ). Dans ce cadre, les piscines couvertes représentent un environnement spécifique où le confinement joue un rôle important notamment avec la présence dans l air de produits chlorés volatils nocifs pour la santé. Aussi, la circulaire de la DGS 4 du 22 février 2008 relative aux dispositions réglementaires applicables aux piscines ouvertes au public préconise une mesure de deux de ses produits : la trichloramine et les trihalométhanes, deux fois par an. LIMAIR, à l initiative et sur demande de l ARS 5 ainsi qu en collaboration avec les établissements concernés, a mis en place une campagne exploratoire de mesure de la qualité de l'air dans certaines piscines couvertes de la Haute-Vienne et plus particulièrement celles possédant un système de déchloramination des eaux par rayons ultraviolets (UV). Cette campagne concerne : - la piscine municipale d Aixe-sur-Vienne ; - le centre Villa Sport de St-Yrieix-la-Perche ; - le centre Aqua Noblat de St-Léonard-de-Noblat ; - le centre Eau Bleue de St-Junien. Le présent rapport est un document intermédiaire présentant les résultats obtenus pour les trois premières piscines mentionnées ci-dessus. Une version complétée avec les résultats de la piscine de St-Junien, qui n a pas pu être investiguée dans le même temps que les autres pour des raisons techniques (matériels de déchloramination non mis en exploitation), est à venir prochainement. 1 Associations Agréées pour la Surveillance de la Qualité de l Air 2 Observatoire de la Qualité de l Air Intérieur 3 Agence Nationale de Sécurité Sanitaire 4 Direction Générale de la Santé 5 Agence Régionale de Santé LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 1

4 LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 2 ETD/2011/02

5 Table des matières Introduction...1 I. Présentation de l étude...4 I.1. Contexte... 4 I.2. Polluants... 5 I.3. Procédés de prélèvement... 6 II. Méthodologie...8 II.1. Piscines concernées... 8 II.2. Disposition des points de mesure... 9 II.3. Périodes de mesure et paramètres annexes III. Résultats de mesure III.1. Trichloramine III.2. Chloroforme IV. Conclusion Table des illustrations Index des tables Table des annexes LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 3

6 I. Présentation de l étude I.1. Contexte Les eaux de piscines, même filtrées et recyclées, contiennent encore des germes pouvant nuire à la santé des baigneurs. Elles nécessitent donc un traitement chimique, d une part pour les désinfecter de ces germes, d autre part pour les rendre désinfectantes et ainsi éliminer au maximum les pollutions introduites par les baigneurs. Le chlore et ses dérivés (eau de Javel, ) sont les produits les plus employés pour cela car ils cumulent efficacité et facilité d utilisation. Cependant la réaction de ces composés chlorés (sous forme d acide hypochloreux ou d ion hypochlorite selon le ph) avec les substances organiques azotées (sueur, salive, urine, ) introduites dans l eau par les baigneurs conduisent à la formation de molécules appelées chloramines complexes. Celles-ci, en présence d un excès de chlore réagissent à leur tour et se décomposent en produits divers tels que des haloformes (trihalométhanes et chloroforme (CHCl 3 ) en particulier), des aldéhydes, de l azote et des chloramines minérales simples (principalement la trichloramine ou trichlorure d azote NCl 3 ). HClO (acide hypochloreux) + NH 3 (représentant la matière organique) NH 2 Cl (monochloramine) + H 2 O NH 2 Cl + HClO NHCl 2 (dichloramine) + H 2 O NHCl 2 + HClO NCl 3 (trichloramine) + H 2 O Illustration 1 : Equations de formation de la trichloramine Certains de ces produits, présents alors dans l eau mais aussi dans l air des bassins, sont jugés nocifs pour la santé humaine. Ce sont d ailleurs les chloramines et non le chlore qui sont responsables de l odeur caractéristique des piscines ainsi que des phénomènes d irritations oculaires et respiratoires. Aussi, afin de réduire le taux de chloramines dans l eau, un système de déchloramination par l action de rayons ultraviolets (UV) sur ces molécules a été installé dans plusieurs piscines de la région. Ces piscines, visées par la circulaire DGS/EA4/2008/65 du 22 février 2008 relative aux dispositions réglementaires applicables aux piscines ouvertes au public, à l utilisation des produits et procédés de traitement de l eau et notamment à ceux mettant en œuvre des lampes à rayonnement ultraviolets (UV) pour la déchloramination des eaux, ont l obligation de réaliser des mesures du trichlorure d azote (trichloramine) et des trihalométhanes dans l air deux fois par an. LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 4

7 I.2. Polluants Pour cette étude et conformément à la circulaire précédemment citée, nous allons nous intéresser à la trichloramine (NCl 3 ) ainsi qu au principal produit de la famille des trihalométhanes, le chloroforme (CHCl 3 ). Formation Comme expliqué ci-dessus, ces deux produits sont issus de la réaction du chlore présent dans l eau des bassins avec les substances azotées introduites par les nageurs. Effets sur la santé La trichloramine est reconnu comme un puissant irritant des voies respiratoires, des yeux et de la peau. Le chloroforme, quant à lui, a des effets néfastes sur le foie et le système nerveux central. En effet, une fois absorbé dans l organisme (principalement par inhalation), de par son caractère lipophile, il se retrouve dans les tissus fortement graisseux comme la graisse, le foie et le cerveau. De plus, ce dernier est classé comme cancérogène possible (catégorie 3) par l Union Européenne. Valeurs de référence L INRS 6 (dans sa fiche MetroPol 007/V01.01) préconise deux valeurs de confort pour la trichloramine : - Valeur limite à court terme (équivalent à une Valeur Limite d Exposition VLE) de 1,5 mg/m 3 ; - Valeur limite à long terme (équivalent à une Valeur Moyenne d Exposition VME) de 0,5 mg/m 3. Par ailleurs, l ANSES, dans un avis du 9 juin 2010 relatif à l évaluation des risques sanitaires liés aux piscines, recommande un suivi de la trichloramine dans l air avec une valeur limite de 0,3 mg/m 3. Pour le chloroforme, l INRS (dans sa fiche MetroPol 029/V02) propose une VME de 10 mg/m 3 et l ANSES (dans un avis du 31 décembre 2008 relatif à l élaboration de Valeurs Toxicologiques de Référence (VTR) cancérogènes par voie inhalée pour le trichlorure de carbone, le chloroforme et le 1-2-dichloroéthane) propose une VTR cancérogène de 0,063 mg/m 3. 6 Institut National de Recherche et de Sécurité LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 5

8 I.3. Procédés de prélèvement Les procédés de prélèvement utilisés dans cette étude sont ceux préconisés par l INRS dans les deux fiches citées précédemment. Trichloramine Chloroforme Pompe de prélèvement capable d assurer un débit régulé de 0,05 à 1 L/min (± 5 %) Matériel de prélèvement Cassette porte-filtres (37 mm de diamètre) contenant un filtremembrane (porosité < 1 µm) contre les projections et deux filtres en fibres de quartz imprégnés de carbonate de sodium (Na 2 CO 3 ) et de trioxyde de diarsenic (As 2 O 3 ). Tube de prélèvement en verre (longueur 70 mm et diamètre intérieur 4 mm) contenant deux plages de 100 et 50 mg de charbon actif. Tuyau souple de connexion pompe-échantillonneur Support pour assurer une hauteur minimum de prélèvement et éviter les projections d eau sur les pompes. Volume à prélever 180 L 30 L Débit de prélèvement 1 L/min 0,2 L/min Durée de prélèvement 3h 2h30 Tableau 1 : Protocoles pour le prélèvement de la trichloramine et du chloroforme Illustration 2 : Schéma d une cassette de prélèvement de la trichloramine Illustration 3 : Schéma d un tube de prélèvement du chloroforme LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 6

9 Tube de prélèvement du chloroforme Cassette de prélèvement de la trichloramine Tuyaux de connexion pompes-échantillonneurs Support Pompes Illustration 4 : Photos du dispositif de prélèvement LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 7

10 II. Méthodologie II.1. Piscines concernées Notre étude s est portée sur quatre centres aqua-récréatifs de Haute-Vienne disposant d un procédé de traitement des eaux par rayonnements ultraviolets (UV) : - la piscine municipale d Aixe-sur-Vienne ; - le centre Villa Sport de St-Yrieix-la-Perche ; - le centre Aqua Noblat de St-Léonard-de-Noblat ; - le centre Eau Bleue de St-Junien (dont le descriptif apparaîtra dans un prochain rapport). Sites Aixe-sur-Vienne St-Yrieix-la-Perche St-Léonard-de-Noblat Date de mise en service Juillet 1976 Juin 2009 Octobre Bassin sportif (375 m 2 ) ; - Bassin sportif (25 x15 m) ; Equipements Un grand bassin - Bassin loisirs (134 m 2 ) ; - Pataugeoire. - Bassin ludique (120 m 2 ) ; - Pataugeoires (50m 2 ) ; - SPA, hammam et sauna. Personnel - 4 Maîtres-nageurs sauveteurs ; - 2 personnes à l accueil ; - 1 personne pour l entretien ; - 1 technicien pour les mesures de la qualité de l eau. - 5 Maîtres-nageurs sauveteurs ; - 1 coordinateur ; - 3 personnes à l accueil. - 5 Maîtres-nageurs sauveteurs et 1 chef de bassin ; - 3 hôtesses d accueil sous la responsabilité de la directrice ; - 3 agents et 1 responsable techniques ; - 1 directrice Tableau 2 : Description des installations visées par l étude LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 8

11 II.2. Disposition des points de mesure La stratégie d échantillonnage a été de placer 3 à 4 points de mesure aux endroits stratégiques (près des bains bouillonnants, près des postes des maîtres-nageurs, en milieu de piscine, ) de chaque site. Aixe-sur-Vienne St-Yrieix-la-Perche Illustration 9 : Photo de l accueil St-Yrieix-la-Perche Illustration 5 : Vue d ensemble Aixe-sur-Vienne Poste des maîtres-nageurs Plongeoirs Baies vitrées Illustration 7 : Plan de la piscine St-Yrieix-la-Perche Grand bassin Poste des maîtres-nageurs Illustration 6 : Plan de la piscine Aixe-sur-Vienne Illustration 8 : Vue du bain bouillonnant St-Yrieix-la-Perche Milieu piscine Accueil LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 9

12 St-Léonard-de-Noblat Illustration 10 : Photo site 4 St- Léonard-de-Noblat Illustration 11 : Photo site 3 St- Léonard-de-Noblat Grand bassin Milieu piscine Bassin loisirs SPA Illustration 12 : Plan de la piscine St- Léonard-de-Noblat Illustration 14 : Photo site 2 St- Léonard-de-Noblat Illustration 13 : Photo site 1 St- Léonard-de-Noblat La disposition des points de mesure dans le cas de la piscine de St-Junien sera présentée dans le rapport complet disponible prochainement. LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 10

13 II.3. Périodes de mesure et paramètres annexes Voici un tableau récapitulant les dates et périodes auxquelles les prélèvements ont été réalisés ainsi que quelques renseignements annexes pouvant être utiles à l explication des résultats : Sites Aixe-sur-Vienne St-Yrieix-la-Perche St-Léonard-de- Noblat Date des prélèvements 14/01/ /01/ /01/2011 Trichloramine Heure de début de prélèvement Heure fin de prélèvement 9h00 9h00 14h00 12h00 12h00 17h00 Chloroforme Heure de début de prélèvement Heure fin de prélèvement 9h30 9h30 14h30 12h00 12h00 17h00 Renouvellement d eau 27 m 3 /h en moyenne le jour des mesures. 7 m 3 /h pour le grand bassin et 3 m 3 /h pour le bassin ludique le jour des mesures. 3 m 3 /h pour le bassin sportif, 5,5 m 3 /h pour le bassin ludique et 0,5 m 3 /h pour le SPA le jour des mesures. Fréquentation Fréquentation maximale : 350 personnes 164 personnes le jour des mesures. Tableau 3 : Récapitulatif des périodes de prélèvement et des paramètres annexes relevés pour chaque site 284 personnes le jour des mesures (26 scolaires et 258 public et activités) LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 11

14 III. Résultats de mesure Pour chaque polluant mesuré, un tableau de valeurs et statistiques ainsi qu un graphique d illustration seront présentés III.1. Trichloramine Tableau de valeurs Résultats Statistiques Site Point de mesure Concentration (mg/m 3 ) Concentration du blanc (mg/support) Moyenne (mg/m 3 ) Minimum (mg/m 3 ) Maximum (mg/m 3 ) Aixe-sur- Vienne Poste maîtresnageurs St-Yrieixla-Perche 0,435 Plongeoirs 0,432 Baies vitrées 0,192 Grand bassin 0,240 0,263 Milieu piscine 0,508 Accueil 0,134 0,0115 0,353 0,192 0,435 0,0860 0,286 0,134 0,508 Poste maîtresnageurs St- Léonardde-Noblat Grand bassin 0,531 Milieu piscine 0,566 0,0452 0,422 0,275 0,566 Bassin loisirs 0,275 SPA 0,316 Tableau 4 : Tableau des résultats en trichloramine On remarque déjà que les concentrations les plus élevées sont observées au milieu des différents bassins ou près des plus grands bassins. On précisera que pour les deux piscines disposant de bains bouillonnants (St-Yrieix-la-Perche et St-Léonard-de-Noblat), ces derniers étaient en fonctionnement lors des prélèvements. LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 12

15 Graphique 1,6 Concentration en mg/m 3 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1 POSTE MAÎTRES NAGEURS 2 PLONGEOIRS 3 BAIES VITRÉES 1 GRAND BASSIN 2 POSTE MAÎTRES NAGEURS 3 MILIEU PISCINE 4 ACCUEIL 1 GRAND BASSIN 2 MILIEU PISCINE 3 BASSIN LOISIRS 4 SPA Teneurs en trichloramine (NCl 3 ) dans l'air Seuil de confort à court terme (INRS) Seuil de confort à long terme (INRS) Valeur limite (ANSES) AIXE-SUR-VIENNE ST-YRIEIX-LA-PERCHE ST-LÉONARD-DE-NOBLAT Sites et points de prélèvement Illustration 15 : Teneurs en trichloramine dans l air des piscines Constats Le graphique confirme les constats précédents et montre que la valeur limite donnée par l ANSES, de 0,3 mg/m 3, est dépassée pour les trois piscines. En moyennant l ensemble des points par piscine, il apparait cependant que le seuil n est dépassé que pour deux établissements sur trois. Le seuil de confort à long terme, de 0,5 mg/m 3, établi par l INRS est également atteint et dépassé à quelques reprises (St-Yrieix-la-Perche et St-Léonard-de-Noblat). Le seuil de confort à court terme n est quant à lui jamais atteint. LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 13

16 III.2. Chloroforme Tableau de valeurs Résultats Statistiques Site Point de mesure Concentration (mg/m 3 ) Concentration du blanc (mg) Moyenne (mg/m 3 ) Minimum (mg/m 3 ) Maximum (mg/m 3 ) Aixe-sur- Vienne < 0,065 Plongeoirs < 0,064 Baies vitrées < 0,063 Grand bassin < 0,066 < 0,002 < 0,064 < 0,063 < 0,065 Poste maîtresnageurs St-Yrieix-la- Perche Poste maîtresnageurs St-Léonardde-Noblat < 0,067 Milieu piscine < 0,067 Accueil < 0,067 Grand bassin < 0,068 Milieu piscine < 0,067 Bassin loisirs < 0,067 SPA < 0,067 Tableau 5 : Tableau des résultats en chloroforme < 0,002 < 0,06675 < 0,066 < 0,067 < 0,002 < 0,06725 < 0,067 < 0,068 Pour ce polluant les résultats obtenus sont assez similaires d une piscine à une autre et même d un point de mesure à un autre. Les signes «<» précisent que ces valeurs sont inférieures à la limite de quantification et qu elles se situent dans la plage d incertitude de la donnée liée à cette même limite. LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 14

17 4 SPA ETD/2011/02 Graphique Concentration en mg/m 3 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0, POSTE MAÎTRES NAGEURS Teneurs en chloroforme (CHCl 3 ) dans l'air Valeur Toxicologique de référence (ANSES) 2 PLONGEOIRS 3 BAIES VITRÉES 1 GRAND BASSIN 2 POSTE MAÎTRES NAGEURS 3 MILIEU PISCINE 4 ACCUEIL 1 GRAND BASSIN 2 MILIEU PISCINE 3 BASSIN LOISIRS AIXE-SUR-VIENNE ST-YRIEIX-LA-PERCHE ST-LÉONARD-DE-NOBLAT Sites et points de prélèvement Illustration 16 : Teneurs en chloroforme dans l air des piscines Constats Toutes les concentrations en chloroforme mesurées sont inférieures à la limite de quantification. La valeur toxicologique de référence, de 0,063 mg/m 3 (proposée par l ANSES pour protéger des effets cancérogènes possibles du chloroforme par inhalation), n est donc pas dépassée compte tenu de l incertitude liée à ces résultats inférieurs à la limite de quantification. La valeur limite à long terme de 10 mg/m 3, donnée par l INRS, non représentée sur ce graphique, n est jamais atteinte. LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 15

18 LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 16 ETD/2011/02

19 IV. Conclusion Cette campagne de mesure de la qualité de l air de certaines piscines couvertes de Haute- Vienne, équipées de déchloraminateurs par rayons UV, avait pour but d évaluer les taux de trichloramine et de chloroforme, polluants pouvant avoir des effets nocifs pour l homme, majoritairement présents dans ce type d environnement. Les prélèvements effectués dans les trois premières piscines laissent apparaître des teneurs non négligeables en trichloramine, la plupart des concentrations observées dépassant la valeur limite de 0,3 mg/m 3 donnée par l ANSES. Le seuil de confort à long terme proposé par l INRS est également dépassé à quelques reprises. Les teneurs en chloroforme relevées sont quant à elles très inférieures au seuil de confort à long terme de 10 mg/m 3 établi par l INRS. Elles ne dépassent pas non plus la valeur toxicologique de référence, de 0,063 mg/m 3, concernant les effets cancérogènes possibles du chloroforme. En effet, les résultats des prélèvements sont tous inférieurs à la limite de quantification et sont donc donnés avec une incertitude qui ne permet pas de dire s ils sont autour ou en dessous de la VTR. Les périodes de prélèvement sont assez courtes mais essayent de prendre en compte la fréquentation des établissements. Les résultats donnent une première image de l exposition des baigneurs et des employés de ces piscines. En fonction de la fréquentation de ces dernières, des ventilations, du renouvellement d air ou des ouvertures de baies vitrées en période estivale, les concentrations en chloramines et chloroforme peuvent être significativement différentes. LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 17

20 Table des illustrations Illustration 1 : Equations de formation de la trichloramine... 4 Illustration 2 : Schéma d une cassette de prélèvement de la trichloramine... 6 Illustration 3 : Schéma d un tube de prélèvement du chloroforme... 6 Illustration 4 : Photos du dispositif de prélèvement... 7 Illustration 5 : Vue d ensemble Aixe-sur-Vienne... 9 Illustration 6 : Plan de la piscine Aixe-sur-Vienne... 9 Illustration 7 : Plan de la piscine St-Yrieix-la-Perche... 9 Illustration 8 : Vue du bain bouillonnant St-Yrieix-la-Perche... 9 Illustration 9 : Photo de l accueil St-Yrieix-la-Perche... 9 Illustration 10 : Photo site 4 St-Léonard-de-Noblat Illustration 11 : Photo site 3 St-Léonard-de-Noblat Illustration 12 : Plan de la piscine St-Léonard-de-Noblat Illustration 13 : Photo site 1 St-Léonard-de-Noblat Illustration 14 : Photo site 2 St-Léonard-de-Noblat Illustration 15 : Teneurs en trichloramine dans l air des piscines Illustration 16 : Teneurs en chloroforme dans l air des piscines Index des tables Tableau 1 : Protocoles pour le prélèvement de la trichloramine et du chloroforme... 6 Tableau 2 : Description des installations visées par l étude... 8 Tableau 3 : Récapitulatif des périodes de prélèvement et des paramètres annexes relevés pour chaque site Tableau 4 : Tableau des résultats en trichloramine Tableau 5 : Tableau des résultats en chloroforme LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 18

21 Table des annexes Annexe 1 Agrément de LIMAIR LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 19

22 Annexe 1 Agrément de LIMAIR LIMAIR est une des 34 associations formant le dispositif national de surveillance de la qualité de l'air et fait partie intégrante de la fédération ATMO France. LIMAIR a été mise en place dans un cadre réglementaire conformément à la loi sur l'air et l'utilisation rationnelle de l'énergie du 30 décembre LIMAIR est agréée par le Ministère de l'écologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement (dernier arrêté en date du 21 décembre 2010 portant agrément d'associations de surveillance de la qualité de l'air au titre du code de l'environnement livre II, titre II) Le 5 janvier 2011 JORF n 0302 du 30 décembre 2010 Texte n 21 ARRETE Arrêté du 21 décembre 2010 portant agrément d associations de surveillance de la qualité de l air au titre du code de l environnement (livre II, titre II) NOR: DEVR A La ministre de l écologie, du développement durable, des transports et du logement, Vu le code de l environnement, et notamment ses articles L et R à R ; Vu le code des douanes, et notamment son article 266 decies relatif à la taxe générale sur les activités polluantes, Arrête : Article 1 Les associations suivantes sont agréées au titre de l article L du code de l environnement, pour une durée de trois ans à compter de la date du présent arrêté : l association de surveillance de la qualité de l air «ATMO Champagne Ardenne». Cette association exerce sa compétence dans la région Champagne-Ardenne ; l association pour la surveillance de l air «LIMAIR». Cette association exerce sa compétence dans la région Limousin ; l association pour la mesure de la qualité de l air «ATMO Poitou-Charentes». Cette association exerce sa compétence dans la région Poitou-Charentes. Article 2 Le directeur général de l énergie et du climat est chargé de l exécution du présent arrêté, qui sera publié au Journal officiel de la République française. Fait à Paris, le 21 décembre Pour la ministre et par délégation : Le directeur général de l énergie et du climat, P.-F. Chevet LIMAIR La Surveillance de l'air en Limousin 20

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24 Bâtiment OXO 4, rue Atlantis Parc ESTER Technopole B.P Limoges Cedex Tel. : Fax : Rédaction Fanette Moutrille Approbation/Vérification Rémi Feuillade Directeur de LIMAIR