BILAN DE L ÉVALUATION POUR LE BENZÈNE, NICKEL, ARSENIC, CADMIUM, PLOMB ET BENZO(A)PYRÈNE

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1 BILAN DE L ÉVALUATION POUR LE BENZÈNE, NICKEL, ARSENIC, CADMIUM, PLOMB ET BENZO(A)PYRÈNE Zone urbaine Régionale, FR09N Référence : Version : Auteur : Fabrice Caïni

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4 Sommaire SOMMAIRE... 5 LEXIQUE... 6 INTRODUCTION PRÉSENTATION DU DISPOSITIF DE SUIVI ET BILAN DE FONCTIONNEMENT CONCLUSIONS TABLE DES FIGURES TABLE DES TABLEAUX RÉSUMÉ

5 Introduction Il existe 4 méthodes d évaluation de la qualité de l air, classées notamment en fonction des objectifs de qualité des données définis à l annexe I.A. de la directive 2008/50/CE : les mesures fixes : il s agit de mesures effectuées, afin de déterminer les niveaux de concentration des polluants, en des endroits fixes, en continu, et respectant des objectifs de qualité des données élevés (cf. annexe I.A. de la directive 2008/50/CE). Pour le benzène, le plomb, les HAP, les particules, et les métaux, il est possible de remplacer ces mesures en continu par des mesures aléatoires, à condition de respecter des critères applicables (Annexe I Directive 2008 et annexe IV directive 2004). Ces mesures fixes sont au minimum réalisées sur la période d une année, et si possible durant 3 ans. les mesures indicatives, : il s agit de mesures respectant des objectifs de qualité des données moins stricts que ceux requis pour les mesures fixes. De plus, par opposition aux mesures fixes, on peut considérer qu il s agit de mesures moins contraignantes, soit au niveau de la méthode (autre que celle de référence), soit au niveau du temps (période minimale de mesure réduite). la modélisation, : La modélisation concerne les autres méthodes d évaluation ne faisant pas intervenir un résultat issu directement et seulement de l appareil de mesure, en opposition aux mesures fixes et aux mesures indicatives. Elle doit respecter des objectifs de qualité intermédiaires (cf. annexe I.A. de la directive 2008/50/CE). En France, on entend par modélisation toute technique de représentation mathématique et numérique de phénomènes de nature physique, chimique, biologique... élaborée à des fins de simulation de ces phénomènes. l estimation objective : il s agit de toute méthode d évaluation permettant de respecter un objectif de qualité des données minimum. (cf. annexe I.A. de la directive 2008) Le tableau suivant donne la période minimale à prendre en compte (taux de représentativité sur l année) selon la méthode d évaluation. benzène Mesures fixes 35 % en fond urbain ou prox trafic 90 % en prox industrielle Mesures indicatives Modélisation (moyenne annuelle) Estimation objective 14 % plomb 14 % HAP 33 % pour le B(a)P 14 % arsenic, nickel et cadmium 50 % 14 % 5

6 L utilisation de chacune de ces méthodes d évaluation, seule ou en complément d une autre, est liée au niveau de pollution de la zone de surveillance considérée. Ainsi, la directive 2008/50/CE dans ses articles 5, 6 définie : Des seuils d'évaluations inférieurs (SEI) et supérieurs (SES) sont fixés par les directives relatives à chacun des polluants cités ci-dessus. Pour chacun de ces polluants, chaque zone ou agglomération est classée par rapport au dépassement de ces seuils. Seuil d'évaluation inférieur : niveau en deçà duquel il est suffisant, pour évaluer la qualité de l'air ambiant, d'utiliser des techniques de modélisation ou d'estimation objective, Seuil d'évaluation supérieur : niveau en deçà 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. On considère qu une zone dépasse un seuil d évaluation dès qu un site de mesure de la zone ou une partie de la zone évaluée par modélisation dépasse ce seuil, selon les critères suivants : Les dépassements des seuils d évaluation supérieurs et inférieurs sont déterminés d après les concentrations mesurées au cours des cinq années précédentes, si les données disponibles sont suffisantes. Un seuil d évaluation est considéré comme ayant été dépassé s il a été dépassé pendant au moins trois de ces cinq années. Lorsque les données disponibles concernent moins de cinq années, il est possible de déterminer les dépassements des seuils d évaluation supérieurs et inférieurs, en combinant des campagnes de mesure de courte durée, effectuées pendant la période de l année et en des lieux susceptibles de correspondre aux plus hauts niveaux de pollution, avec les résultats obtenus à partir des inventaires des émissions et de la modélisation. Pour chacun des polluants visés, la situation de chaque zone ou agglomération par rapport aux SEI et SES, évaluée selon les critères cités précédemment, est précisée à la Commission dans le cadre de la communication annuelle des données. Trois cas de figure peuvent se présenter lors de cette classification, en fonction du niveau de polluant «X» dans chaque zone ou agglomération : Si X > SES : La surveillance de la qualité de l air ambiant s effectue à l aide de mesures fixes. Ces mesures fixes peuvent être complétées par des techniques de modélisation et/ou des mesures indicatives afin de fournir des informations adéquates sur la répartition géographique de la qualité de l air ambiant. Si SEI < X SES : 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 dans le respect des objectifs de qualité de l annexe I de la directive 2008/50/CE. Si X SEI : Il est suffisant, pour évaluer la qualité de l air ambiant, d utiliser des techniques de modélisation ou d estimation objective ou les deux en respectant les objectifs de qualité définis à l annexe I de la directive 2008/50/CE. Les directives 2008/50/CE et 2004/107/CE donnent les seuils d évaluation pour le benzène, les 4 métaux lourds (nickel, arsenic, cadmium, plomb) et le benzo(a)pyrène. 6

7 Période de calcul de la moyenne Seuil d évaluation inférieur (SEI) Seuil d évaluation supérieur (SES) Benzène Année civile 2 µg/m 3 (50 % de la valeur limite) 3.5 µg/m 3 (70 % de la valeur limite) Nickel Année civile 10 ng/m 3 (50 % de la valeur limite) 14 ng/m 3 (70 % de la valeur limite) Arsenic Année civile 2.4 ng/m 3 (40 % de la valeur limite) 3.6 ng/m 3 (60 % de la valeur limite) Cadmium Année civile 2 ng/m 3 (40 % de la valeur limite) 3 ng/m 3 (60 % de la valeur limite) Plomb Année civile 250 ng/m 3 (50 % de la valeur limite) 350 ng/m 3 (70 % de la valeur limite) B(a)P Année civile 0.4 ng/m 3 (40 % de la valeur limite) 0.6 ng/m 3 (60 % de la valeur limite) L évaluation présentée ici est réalisée en mesures indicatives (taux de couverture > 14%) selon les normes suivantes : norme NF EN : "Méthode normalisée pour la mesure de la concentration du benzo[a]pyrène dans l'air ambiant" norme NF EN : "Méthode normalisée pour la mesure du plomb, du cadmium, de l'arsenic et du nickel dans la fraction MP10 de matière particulaire en suspension" NF EN : "Méthode normalisée pour le mesurage des concentrations en benzène Partie 1 : Échantillonnage par pompage suivi d'une désorption thermique et d'une méthode chromatographique en phase gazeuse" Ce document traite de l évaluation préliminaire sur la zone urbaine régionale. 7

8 Chapitre 1 : Évaluation préliminaire sur la zone Urbaine Régionale (ZUR FR09N10) Le Plan Régional de Surveillance de la Qualité de l Air décrivait la stratégie qui serait mise en place sur la région Poitou-Charentes pour l évaluation des concentrations en benzène, nickel, arsenic, cadmium, plomb et le benzo(a)pyrène. Il était précisé que ces mesures seraient associées à la stratégie de surveillance de la pollution de proximité automobile. La figure suivante donne pour la ZUR, la répartition des émissions de ces polluants selon le secteur d activité. Dans la zone urbaine régionale, le tissu industriel picto-charentais est peu dense. L impact de ces industriels est généralement constaté dans un environnement très proche de la source, ce suivi est réalisé par campagne de mesures (cf «bilan des estimations objectives»). Pour ces composés et en zone urbaine régionale, les secteurs d émissions majoritaires sont donc les secteurs «résidentiel / tertiaire» et «transports routiers» ainsi, depuis 2010 : le benzène est suivi annuellement sur les stations urbaines des agglomérations de la région. Afin de suivre les niveaux d exposition maximum, le suivi est associé à la surveillance de la pollution en proximité trafic. 8

9 Chapitre 1 : Évaluation préliminaire sur la zone Urbaine Régionale (ZUR FR09N10) Afin de suivre les niveaux d exposition maximum, les métaux lourds sont suivis annuellement sur des sites en proximité trafic. La surveillance en proximité industrielle est réalisée par estimation objective. Afin de suivre les niveaux d exposition maximum, le suivi du B(a)P est associé à la surveillance de la pollution en proximité trafic. Le tableau suivant donne sur la période les mesures réalisées sur la ZUR tant en mesures indicatives qu en estimation objective. Ind : Mesures indicatives Obj : Estimation objective La Rochelle Urbain Industriel Urbain Benzène Ind Obj (1) Ind Ind Ind Ind Ind Ind Ind Métaux lourds Benzo(a)pyrène Benzène Ind Ind Ind Ind Ind Ind Ind Ind Ind Ind Niort Métaux lourds Obj (4) Ind Obj (4) d Angoulême Rochefort Chatellerault Benzo(a)pyrène Ind Benzène Ind Ind Ind Ind Ind Ind Métaux lourds Benzo(a)pyrène Industriel Urbain Ind Ind Industriel Obj (5) Obj (5) Obj (5) Obj (5) Ind Obj (5) Benzène Ind Ind Ind Ind Ind Ind Ind Métaux lourds Benzo(a)pyrène Benzène Métaux lourds Benzo(a)pyrène Benzène Métaux lourds Benzo(a)pyrène Obj (6) (1) Impact des dépots de stocktage d hydrocarbure sur la qualité de l air (2009) (2) Impact de l activité de la sur les concentrations en métaux lourds (2009 à 2013) (3) Caractérisation de l impact de Leroy Somer en 2010 et évolution depuis 2001 (4) Caractérisation de l impact d Chémical (2009 & 2011) (5) Caractérisation de l impact de Unité de Valorisation Energétique de (6) Suivi des concentrations de métaaux lourds autour de SICA Atlantique (La Pallice ) (7) Carcactérisation de l impact de TIMAC sur la qualité de l air (Tonnay Charente) (8) Caractérisation de l impact de UIOM d Echillais (2009 à 2013) Obj (2) Obj (2) (3) Obj (2) Ind Obj (2) Obj (2) Obj ((8) Obj ((8) Obj ((8) Obj ((7)(8) Obj ((8) Urbain Ind Industriel Urbain Ind Industriel 9

10 Chapitre 1 : Évaluation préliminaire sur la zone Urbaine Régionale (ZUR FR09N10) 1.1 Bilan des mesures indicatives Le tableau de la page suivante donne un récapitulatif de mesures indicatives réalisées entre 2009 et 2013 dans la zone urbaine régionale pour benzène, nickel, arsenic, cadmium, plomb et le benzo(a)pyrène Concernant le benzène : Hormis pour l année 2010 en proximité trafic sur l agglomération de Niort, toutes les mesures réalisées en fond urbain ou proximité trafic montrent des niveaux inférieurs au seuil d évaluation minimal. Sur l agglomération de Niort en 2010, les mesures réalisées en proximité trafic (rue du Général Largeau) donnent une concentration moyenne comprise entre le seuil d évaluation minimal et le seuil d évaluation maximale. Cette même année, cette station montre un dépassement de valeur limite (estimation car représentativité inférieure à 90%) pour le dioxyde d azote. Le tableau suivant donne l évolution de la moyenne annuelle (mesures indicatives) en benzène sur la station trafic de l agglomération de Niort. Station trafic de Niort Moyenne annuelle en benzène 2.6 µg/m µg/m µg/m µg/m 3 SEI-SES < SEI < SEI < SEI Depuis 2011, la concentration moyenne est inférieure au seuil d évaluation minimal Concernant les métaux lourds : Toutes les mesures réalisées en fond urbain ou proximité trafic montrent des niveaux inférieurs au seuil d évaluation minimal Concernant le benzo(a)pyrène : Toutes les mesures réalisées en fond urbain ou proximité trafic montrent des niveaux inférieurs au seuil d évaluation minimal. 10

11 Benzène Seuil d évaluation inférieur = 2 ng/m 3 < SEI SEI-SES < SEI < SEI < SEI Seuil d évaluation supérieur = 3.5 ng/m 3 Moyenne annuelle en ng/m typologie du site de mesures Urbain Urbain Urbain Urbain Urbain Agglomération où la valeur maximum est retrouvée Niort Niort Angoulême Niort Nickel Seuil d évaluation inférieur = 10 ng/m 3 Seuil d évaluation supérieur = 14 ng/m 3 Moyenne annuelle en ng/m 3 < SEI < SEI < SEI < SEI < SEI typologie du site de mesures urbain urbain urbain urbain urbain Agglomération où la valeur maximum est retrouvée Arsenic Seuil d évaluation inférieur = 2.4ng/m 3 Seuil d évaluation supérieur = 3.6ng/m 3 Moyenne annuelle en ng/m 3 Niort Illustration 1: Bilan pour le Benzène, Ni, As, Cd, Pb et B(a)P sur la ZUR Angoulême < SEI < SEI < SEI < SEI < SEI typologie du site de mesures urbain urbain Niort urbain urbain urbain Agglomération où la valeur maximum est retrouvée Cadmium Seuil d évaluation inférieur = 2ng/m 3 Seuil d évaluation supérieur = 3ng/m 3 Moyenne annuelle en ng/m 3 Angoulême < SEI < SEI < SEI < SEI < SEI typologie du site de mesures urbain urbain Niort urbain urbain urbain Agglomération où la valeur maximum est retrouvée Angoulême Plomb Seuil d évaluation inférieur = 240 ng/m 3 Seuil d évaluation supérieur = 350 ng/m 3 Moyenne annuelle en ng/m 3 < SEI < SEI < SEI < SEI < SEI typologie du site de mesures urbain urbain urbain urbain urbain Agglomération où la valeur maximum est retrouvée Niort Angoulême benzo(a)pyrène Seuil d évaluation inférieur = 0.4 ng/m 3 Seuil d évaluation supérieur = 0.6 ng/m 3 Moyenne annuelle en ng/m 3 < SEI < SEI < SEI < SEI < SEI typologie du site de mesures urbain urbain Niort urbain urbain urbain Agglomération où la valeur maximum est retrouvée Angoulême

12 Chapitre 1 : Évaluation préliminaire sur la zone Urbaine Régionale (ZUR FR09N10) 1.2 Bilan des estimations objectives Ces mesures sont réalisées dans le cadre d études spécifiques, notamment de l axe stratégique «surveillance de l impact des activités industrielle) définies dans le PRSQA. Depuis 2009, les mesures ont essentiellement porté sur les métaux lourds. Le benzène a été suivi en 2009 autour des dépôts de stockage d hydrocarbures dans la zone industrielle de La Pallice à. Le tableau suivant donne les concentrations moyennes retrouvées autour de ces sites industriels (dans le cas où l étude comportait plusieurs points de mesures, celui présentant les plus fortes concentrations a été retenu). Benzène (en µg/m 3 ) Nickel (en ng/m 3 ) Niort Agglomération d Angoulême Rochefort Cadmium (en ng/m 3 ) Niort Agglomération d Angoulême Rochefort Arsenic (en ng/m 3 ) Niort Agglomération d Angoulême Rochefort Plomb (en ng/m 3 ) Niort Agglomération d Angoulême Rochefort < 1 La Pallice UVE de UVE de 0.99 UVE de 0.59 UVE de 0.54 UVE de Leroy Somer UIOM 0.7 TIMAC UIOM Echillais 1 UIOM Echillais 1.09 UIOM Echillais Echillais 0.76 UIOM Échillais 0.04 < UVE de UVE de 0.15 UVE de 0.04 UVE de 0.09 UVE de Leroy Somer UIOM 0.1 TIMAC < UIOM Echillais 0.1 UIOM Echillais 0.11 UIOM Echillais Echillais <0.03 UIOM Échillais UVE de UVE de 0.40 UVE de 0.17 UVE de 0.2 UVE de Leroy Somer UIOM UIOM Echillais 0.4 UIOM Echillais 0.19 UIOM Échillais 0.36 UIOM Echillais Echillais 2.68 SICA Atlantique SICA Atlantique SICA Atlantique SICA Atlantique UVE de UVE de 5.17 UVE de 1.14 UVE de 1.6 UVE de Leroy Somer UIOM 9 TIMAC UIOM Echillais 2.3 UIOM Echillais 3.59 UIOM Echillais Echillais 1.50 UIOM Échillais Toutes les mesures réalisées en proximité industrielle montrent des niveaux inférieurs au seuil d évaluation minimal. 12

13 Conclusions Après 5 ans de mesures, l évaluation préliminaire en benzène, métaux lourds et B(a)P est arrive à son terme au 1 er janvier 2013 sur la Zone Urbaine Régionale FR09N10. Le bilan des mesures montre des niveaux inférieurs aux seuils d évaluations inférieurs, l évaluation de la qualité de l air peut donc être réalisée à partir de techniques de modélisation ou d'estimation objective. Cependant, sur cette zone ATMO Poitou-Charentes réalisera à partir de janvier 2014 : Compte tenu des niveaux mesurés proches de l objectif de qualité de 2µg/m 3, le suivi du benzène en proximité trafic sera maintenu sur tous les sites trafic (selon la norme NF EN : "Méthode normalisée pour le mesurage des concentrations en benzène Partie 1 : Échantillonnage par pompage suivi d'une désorption thermique et d'une méthode chromatographique en phase gazeuse"). Cette mesures indicative est réalisée à partir d un plan d échantillonnage de 10 semaines réparties dans l année. Afin de se conforter à une demande du MEEDE qui demande de maintenir un site de référence régionale, les concentrations de benzo(a)pyrène sera suivi par mesure indicative sur le site urbain de fond de l agglomération de (station AUGOUARD) à raison d un prélèvement tous les 6 jours selon la norme NF EN : "Méthode normalisée pour la mesure de la concentration du benzo[a]pyrène dans l'air ambiant" La surveillance des métaux lourds est réalisée dans le cadre de la surveillance des activités industrielles, cette surveillance sera maintenue. Les résultats de ces mesures pourront être considérés comme une estimation objective des concentrations de métaux lourds à proximité émetteur industriel (, ARIZONA, UVE de, UIOM d Échillais). (Norme NF EN : "Méthode normalisée pour la mesure du plomb, du cadmium, de l'arsenic et du nickel dans la fraction MP10 de matière particulaire en suspension") Le tableau ci-dessous récapitule le dispositif déployé sur la zone urbaine régionale FR09N10 à partir du 1 er janvier ZUR Benzène Métaux lourds (nickel, cadmium, arsenic et plomb) B(a)P Mesures indicatives Estimation objective Mesures indicatives compte-tenu de valeurs approchants l objectif de qualité dans le cadre du programme de surveillance des activités industrielles station de référence régionale 13

14 Résumé Après 5 ans de mesures, l évaluation préliminaire en benzène, métaux lourds et Benzo(a)Pyrène arrive à son terme sur la Zone Urbaine Régionale FR09N10. Le bilan des mesures montre des niveaux inférieurs au seuil d évaluation inférieurs, l évaluation de la qualité de l air peut donc être réalisé à partir de techniques de modélisation ou d'estimation objective. Cependant aux regards de ces résultats, ATMO Poitou-Charentes maintiendra sur la zone urbaine régionale FR09N10 à partir de janvier 2014, le dispositif suivant : Zone Urbaine Régionale FR09N10 Benzène Métaux lourds (nickel, cadmium, arsenic et plomb) B(a)P Mesures indicatives Estimation objective Mesures indicatives compte-tenu de valeurs approchants l objectif de qualité sur les sites de proximité trafic dans le cadre du programme de surveillance des activités industrielles autour des principaux émetteurs industrielles station de référence régionale sur la station de - Centre