POLLUTION ATMOSPHÉRIQUE AU Benzo(a)pyrène EN ÎLE-DE-FRANCE

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1 POLLUTION ATMOSPHÉRIQUE AU Benzo(a)pyrène EN ÎLE-DE-FRANCE Campagne Janvier 2015

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3 Surveillance de la qualité de l air en Ile de France Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Janvier 2015 Airparif, association agréée de surveillance de la qualité de l air en Ile de France 7, rue Crillon PARIS Tél. : Fax : Le bon geste environnemental : n'imprimez ce document que si nécessaire et pensez au recto verso!

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5 I Table des matières I INTRODUCTION... 3 II RAPPEL SUR LES HAP... 4 II.1. Les HAP des polluants réglementés dans l air ambiant II.2. Les sources de HAP... 4 II.3. Les concentrations franciliennes de Benzo(a)pyrène... 5 III Campagne de mesure... 7 III.1. Choix des sites de mesure... 7 III.2. Matériel et méthode...11 III.3. Météorologie...11 III.4. Résultats de la campagne de mesure...12 III.5. Estimation de la situation au regard des seuils réglementaires...19 IV Conclusions...21 Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 1

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7 I INTRODUCTION La surveillance des HAP en Ile de France est actuellement assurée par 5 sites de mesure fixes, tous implantés dans l agglomération parisienne, conformément aux exigences réglementaires et à l évaluation réalisée dans le cadre du PSQA Le dimensionnement du dispositif de surveillance d un polluant dépend des concentrations mesurées et de la population résidant dans chaque zone de surveillance. En 2012, une série de trois campagnes de mesure a été lancée afin de vérifier la pertinence du réseau de mesure actuel des HAP, en réalisant des mesures temporaires dans différentes zones potentiellement plus exposées dans l agglomération parisienne ou en renseignant les niveaux hors agglomération parisienne. Ces campagnes de mesure des HAP permettent également de vérifier l absence de dépassement de la valeur cible pour le benzo(a)pyrène en Ile de France. Ce programme comprend trois campagnes de mesure des HAP de deux mois chacune ; la première a eu lieu pendant l hiver 2012/2013. En Ile de France, le secteur résidentiel à travers l utilisation du chauffage au bois contribue à 60 % des émissions de HAP, et l impact de la combustion du bois sur les concentrations de HAP est reconnu. La première campagne a donc visé prioritairement des zones résidentielles de l agglomération parisienne fortement consommatrices de bois de chauffage. Elle a permis de mettre en évidence des concentrations très variables, et plus importantes que sur les sites de mesure fixe du réseau Airparif. L extrapolation de ces résultats sur une année a permis d estimer que les concentrations en benzo(a)pyrène y seraient comprises entre les seuils d évaluation minimal et maximal et inférieurs à la valeur cible. Suite à ces résultats, un site de mesure sera implanté sur la commune d Argenteuil, où ont été relevés les niveaux les plus élevés, en remplacement du site fixe de Neuilly sur Seine. La campagne suivante, présentée dans ce rapport, a eu lieu lors de l hiver 2013/2014, la suivante aura lieu pendant l hiver 2014/2015. Ce rapport fait suite au rapport de la première campagne, qui comportait également une bibliographie sur les HAP. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 3

8 II RAPPEL SUR LES HAP Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) appartiennent à la famille des hydrocarbures aromatiques. Ils sont formés d atomes de carbone et d hydrogène et leur structure comprend au moins deux cycles aromatiques. Les HAP forment une famille de plus de cent composés émis dans l atmosphère par des sources diverses et leur durée de vie dans l environnement varie fortement d un composé à l autre. Les HAP sont présents dans l atmosphère sous forme gazeuse ou particulaire. Leurs sources sont principalement anthropiques et liées à des processus de combustion incomplète. En raison de leur toxicité ainsi que des propriétés mutagène et/ou cancérogène de certain d entre eux, leurs émissions, leur production et leur utilisation sont réglementés. II.1. Les HAP des polluants réglementés dans l air ambiant. Notamment en raison de leurs effets sur la santé, les HAP sont réglementés à la fois dans l air ambiant et à l émission. Concernant les concentrations dans l air ambiant, la surveillance des HAP se focalise généralement sur les molécules les plus lourdes et les plus toxiques. En France, la valeur cible pour le benzo(a)pyrène, considéré comme traceur de la pollution urbaine aux HAP et reconnu pour ces propriétés cancérogènes, est fixée 1 à 1 ng/m 3 dans la fraction PM10 en moyenne annuelle. Cette valeur cible est à respecter d ici le 31 décembre II.2. Les sources de HAP La combustion incomplète de la matière organique est la principale source de HAP dans l atmosphère. Les sources peuvent ainsi être naturelles (incendies de forêts) mais sont majoritairement anthropiques dans les zones à forte densité de population. En Ile de France, la répartition sectorielle des émissions de HAP 2 montre une contribution quasi exclusive du secteur résidentiel et tertiaire (45%) et du secteur transport routier (50%) 3. Les autres secteurs, l industrie manufacturière, le trafic ferroviaire et fluvial, le traitement des déchets et les chantiers et carrières, sont très minoritaires et ne représentent que 5 % des émissions. Il est à noter que ces pourcentages sont calculés à l échelle de l Ile de France et ne reflètent pas forcément la situation locale au voisinage immédiat d installations industrielles potentiellement émettrices de HAP. D un point de vue réglementaire, la surveillance de l impact sur l environnement au voisinage de ces installations est du ressort de l exploitant. Dans ce cadre, Airparif est à la disposition des industriels pour mettre en œuvre cette surveillance via des études particulières. 1 Décret n du 21 octobre 2010 reprenant la directive européenne du 2004/107/CE 2 L inventaire régional construit par AIRPARIF prend en compte les émissions des 8 HAP définis par la norme NF X tel que préconisé par le guide PCIT. 3 Airparif Inventaire des consommations énergétiques et des émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre en Ile de France pour l année 2012 Rapport méthodologique Janvier 2015 Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 4

9 En ce qui concerne le secteur transport routier, la combustion du diesel est responsable des émissions de HAP, tandis que la combustion du bois est à l origine des émissions du secteur résidentiel et tertiaire. Le chauffage résidentiel est une source potentiellement importante de HAP en particulier dans les zones fortement urbanisées, comme l Ile de France. Néanmoins, dans le cas du chauffage au bois, les facteurs d émission varient fortement en fonction des différents types de matériels et de technologie. Ainsi, les cheminées à foyer ouvert, à faible rendement énergétique, sont les plus émettrices de HAP, et émettent plus que des foyers modernes à combustion avancée et des poêles et chaudières à granulés. En Ile de France, le bois est, de très loin le principal contributeur aux émissions de HAP dans le secteur résidentiel. La consommation résidentielle de bois de chauffage ne couvre que 5 % des besoins d énergie pour le chauffage des logements (électricité et chauffage urbain inclus) mais est responsable de plus de 95 % des émissions de HAP de ce secteur. Le facteur d émission associé à la combustion du bois est 35 fois plus important que celui lié à la combustion du fioul, deuxième combustible en termes d émission de benzo(a)pyrène. Le gaz naturel, principal combustible utilisé pour le chauffage en Ile de France, est très peu émetteur de HAP. En région Ile de France, et en particulier dans les départements de la petite couronne, la densité de population est très importante ce qui induit une forte consommation du bois bien que cette consommation par habitant soit nettement inférieure à celle d autres régions françaises. II.3. Les concentrations franciliennes de Benzo(a)pyrène Des mesures de benzo(a)pyrène et de douze autres HAP sont effectuées par Airparif depuis une vingtaine d années sur plusieurs stations de mesure (fond et trafic). Les HAP sont mesurés sur quatre stations de fond situées à Gennevilliers, Neuilly sur Seine, Vitry sur Seine et Paris 13 ème ainsi que sur une station de proximité au trafic : le boulevard périphérique porte d Auteuil (Figure 1). Depuis le 1 er janvier 2013, la mesure de HAP sur le site du Boulevard Périphérique Auteuil a été transférée sur le second site instrumentant le Boulevard Périphérique (BP Est) entre la Porte de Saint Mandé et la Porte Dorée. Figure 1 : Stations de mesure des HAP en Ile de France au 01/12/2013. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 5

10 L Ile de France est composée de deux zones administratives de surveillance : la zone agglomérée (ZAS ZAG), comprenant l agglomération parisienne en gris sur la Figure 1, et la zone régionale (ZR) en blanc. Actuellement, les cinq sites de mesure de HAP sont implantés dans la zone agglomérée (ZAS ZAG). L un des objectifs de la présente étude est de vérifier la pertinence du dispositif de surveillance actuel par rapport aux exigences réglementaires, en particulier sur le nombre de sites de mesure. L objectif est de vérifier la situation des niveaux de BaP par rapport aux seuils d évaluation minimal et maximal définis dans la directive 2004/107/CE, qui détermine le type de surveillance et le nombre de sites minimum à mettre en œuvre. Actuellement, les mesures du réseau montrent des concentrations situées entre les deux seuils d évaluation. Cependant, une surveillance au moyen de cinq sites de mesure fixe a été maintenue en agglomération, correspondant au minimum réglementaire pour un dépassement du seuil d évaluation maximal. Ce dimensionnement découle de l absence de certitude sur le fait que le réseau renseigne les niveaux maximums et d une sous estimation métrologique (absence de dénudeur sur les appareils limitant la dégradation des HAP par l ozone, bien que la méthode de mesure soit conforme). Les campagnes de mesure menées permettront de vérifier le positionnement vis à vis des seuils d évaluation dans les deux zones de surveillance franciliennes et de potentiellement redimensionner le réseau de mesures fixes en HAP. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 6

11 III Campagne de mesure III.1. Choix des sites de mesure Les émissions de benzo(a)pyrène à la commune (Figure 2) sont dues en grande partie au secteur résidentiel et plus particulièrement au chauffage au bois. Emissions de BaP en ng/m 2 Figure 2 : Emissions de Benzo(a)pyrène en Ile de France en 2010, spatialisées à la commune. La spatialisation de la consommation de bois, issue de l étude CENTER, et l inventaire des émissions de HAP calculé à Airparif pour l année 2010, ont permis de sélectionner une zone propice à de fortes concentrations de HAP (Figure 3). La première campagne avait eu lieu essentiellement dans l agglomération parisienne, en limite de petite couronne, sur les communes de Bois Colombes, Colombes et Argenteuil. Pour la campagne de l hiver 2013/2014, les recherches se sont orientées vers une zone située en grande couronne, au Nord Ouest de l Ile de France. La zone d étude a été choisie à cheval entre les deux zones administratives de surveillance franciliennes (l agglomération parisienne et la zone régionale). Dans cette zone, quatre communes ont accepté de participer à cette étude : Menucourt, Vauréal, Cergy Pontoise et Osny. Dans la mesure du possible, notamment lorsque les contraintes logistiques et de sécurité le permettaient, les sites, représentés par des points violet sur la Figure 3, ont été localisés dans des zones où la consommation de bois par les maisons individuelles est importante. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 7

12 Figure 3 : Consommation de bois par les maisons superposée à une carte IGN En fushia, les quatre sites de mesure temporaires. Les quatre sites de mesure correspondent à des sites de fond : situés à l écart de l impact direct des sources de pollution, en particulier des axes routiers, ils mesurent la pollution «moyenne» sur la commune. Ils sont tous situés dans des zones résidentielles pavillonnaires, susceptibles d être influencées par du chauffage résidentiel, et plus particulièrement du chauffage au bois. Le site de Menucourt a été implanté dans le terrain de tennis communal. Ce lieu, très dégagé, est situé à proximité d une zone résidentielle. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 8

13 Terrain de tennis Rue du Maréchal Leclerc Menucourt Figure 4 : Site de mesure dans la commune de Menucourt. Le site de Vauréal a été implanté à l arrière de l Hôtel de Ville, Rue de Gandhi. Le site est placé sur un petit parking, qui reste fermé toute la semaine. Il est en revanche proche de la rue de Gandhi par rapport aux critères d implantation requis. Afin de s assurer que les mesures ne sont pas influencées par la proximité de la route, des mesures de particules PM2.5 ont également été réalisées sur ce site. Hôtel de ville de Vauréal Avenue Gandhi Figure 5 : Site de mesure dans la commune de Vauréal Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 9

14 Le site de Cergy Pontoise a été implanté au sein du complexe sportif Yannick Noah, situé à proximité immédiate d une zone pavillonnaire. Pour des raisons de sécurité du matériel, le préleveur a été placé dans le jardin du gardien du site. Complexe sportif Yannick Noah Avenue du terroir, Cergy Pontoise Figure 6 : Site de mesure dans la commune de Cergy Pontoise Le site d Osny a été implanté dans le stade Christian Léon. Cette zone dégagée est située en bordure d une zone pavillonnaire. Stade Christian Léon Rue de Chars, Osny Figure 7 : Site de mesure dans la commune d Osny Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 10

15 III.2. Matériel et méthode Les quatre sites présentés ont été équipés d un préleveur de particules pour les mesures de benzo(a)pyrène particulaire et l un des quatre sites (Vauréal) a été équipé, en plus, d un préleveur de PM2.5. La campagne de mesure a duré 8 semaines, du 6 décembre 2013 au 7 février Pour le BaP particulaire, la durée de prélèvement est de 24 heures et le débit de 2.3 m 3 /h. Les filtres qui ont permis les analyses de benzo(a)pyrène particulaire ont été prélevés un jour sur trois par des instruments de mesure de type Leckel. Les analyses chimiques du BaP particulaire ont été réalisées par le LHVP (Laboratoire d Hygiène de la Ville de Paris). Concernant les PM2.5, un suivi des concentrations horaires est assuré. III.3. Météorologie La campagne de mesure débute avec des conditions météorologiques anticycloniques. La première quinzaine de décembre est marquée par des gelées importantes le matin, de fortes inversions de température entre le 9 et le 13 décembre, persistant dans la journée. Des conditions météorologiques beaucoup plus favorables à la dispersion des polluants s installent ensuite et perdurent jusqu à la fin de la campagne : le temps est assez pluvieux et venteux, et les températures sont très douces pour la saison. La Figure 8 représente la fréquence d occurrence des différents secteurs de vent à la station Météo France de Pontoise Aéro. La campagne de mesure se caractérise par une large prédominance de vents modérés (supérieurs à 4 m/s) de secteur sud sud est. Les vents de nord est sont très peu représentés, la campagne n est donc pas représentative des conditions météorologiques d une année moyenne. > 4 m/s 2-4 m/s 0-2 m/s Ouest Nord 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% Est Sud Figure 8 : Fréquence d occurrence des différents secteurs de vent du 6 décembre 2013 au 7 février 2014 à la station PONTOISE AERO (Source : Météo France). Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 11

16 III.4. Résultats de la campagne de mesure III.4.1. Indice de qualité de l air Le début de la campagne est marqué par un épisode de pollution intense et durable : 6 jours de dépassement du seuil d alerte en PM10 dont 5 jours consécutifs entre le 9 et le 13 décembre Cet épisode d alerte est le plus long depuis Cet épisode se caractérise par une augmentation très rapide de concentrations en particules, passant d un indice ATMO de «4» (bon) à «8» dès le premier jour d épisode, et une fin d épisode toute aussi marquée, passant d un indice de «9» le 13 à «4» le 14/12, comme l illustre la Figure 9. En janvier, deux journées ont connu une qualité de l air médiocre, les 11 et 20 janvier Figure 9 : Historique de l indice ATMO pour les mois de décembre 2013 et janvier III.4.2. Résultats en concentrations a) Concentrations en PM2.5 sur le site de Vauréal Les concentrations de PM2.5 ont été mesurées sur le site de Vauréal du 3 décembre 2013 au 10 février Le site de mesure est situé un peu proche de l avenue Gandhi, et sur un petit parking ouvert uniquement le week end. Les mesures de PM2.5 permettent ainsi de vérifier la représentativité du site de mesure par rapport aux sites du réseau de mesure. Hormis lors de l épisode de décembre où les concentrations en PM2.5 à Vauréal sont plus élevées que sur les autres sites de mesure, les concentrations mesurées ne sont pas significativement différentes de celles mesurées sur les autres stations urbaines de fond du réseau (Figure 10). Elles sont légèrement plus élevées que les stations rurales du secteur, ce qui est cohérent avec l implantation en centre ville du site de mesure. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 12

17 [PM2.5] (µg/m 3 ) Vauréal Bobigny Gennevilliers Vitry sur Seine Paris Centre ZR Ouest ZR Nord /12/13 05/12/13 07/12/13 09/12/13 11/12/13 13/12/13 15/12/13 17/12/13 19/12/13 21/12/13 23/12/13 25/12/13 27/12/13 29/12/13 31/12/13 02/01/14 04/01/14 06/01/14 08/01/14 10/01/14 12/01/14 14/01/14 16/01/14 18/01/14 20/01/14 22/01/14 24/01/14 26/01/14 28/01/14 30/01/14 01/02/14 03/02/14 05/02/14 07/02/14 09/02/14 Figure 10 : Concentrations de PM2.5 mesurées sur le site temporaire de Vauréal et sur les sites permanents du réseau Airparif (urbains de fond en bleu, ruraux en vert). Une analyse du profil moyen journalier a été réalisée afin de vérifier que le parking n induit pas un surplus de pollution à certaines heures de la journée. La Figure 11 représente les profils moyens journaliers en PM2.5 sur Vauréal en comparaison de différents sites de mesure, entre le 16 décembre et le 10 février L épisode de pollution a été volontairement écarté de l analyse car les concentrations très importantes impactent fortement l allure du profil. Cette figure met en évidence un profil moyen journalier proche du site de Gennevilliers et du site rural Nord. On observe néanmoins une montée des niveaux le soir plus précoce à Vauréal que sur les autres sites. Les concentrations moyennes restent néanmoins sensiblement inférieures au site urbain de Paris Centre. La proximité de l axe voisin et du petit parking ne semblent donc pas engendrer d impact majeur sur les résultats de Vauréal, qui est bien représentatif d un site de fond. 20 Vauréal Gennevilliers Paris Centre ZR Ouest - Prunay-le-Temple Zone rurale Nord - St-Martin du Tertre 15 PM2.5 (µg/m3) Heures Figure 11 : Profil moyen journalier en PM2.5 du 16 décembre 2013 au 10 février Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 13

18 b) Evolution temporelle des concentrations de BaP Concentration en BaP (ng/m 3 ) BP EST Gennevilliers Paris 13ème Vitry/Seine Neuilly/Seine Menucourt Vauréal Cergy Osny 0 6/12 9/12 12/12 15/12 18/12 21/12 24/12 27/12 30/12 2/1 5/1 8/1 11/1 14/1 17/1 20/1 23/1 26/1 29/1 1/2 4/2 7/2 Figure 12 : Concentrations journalières de benzo(a)pyrène particulaire du 6 décembre 2013 au 7 février 2014 (en rouge, sites campagne, en bleu, stations permanentes). Les concentrations journalières en benzo(a)pyrène sont très variables (Figure 12). Les concentrations maximales sont mesurées en tout début de campagne, les 9 et 12 décembre 2013, au cours de l épisode de pollution particulaire décrit précédemment. Les concentrations de mi décembre à début janvier sont ensuite beaucoup plus faibles. On enregistre ensuite des concentrations plus élevées au cours de 3 journées : les 11, 20 et 29 janvier Les deux premières correspondent également à des jours où la qualité de l air était médiocre. Les concentrations de benzo(a)pyrène particulaire varient nettement d un site à l autre. Trois des sites temporaires présentent des concentrations plus élevées que les stations du réseau de mesure Airparif. C est le site de Cergy qui est le plus élevé. En revanche, le site de Menucourt est le plus faible. Ces différences de concentrations entre les stations ne sont pas constantes. Les sites de Cergy et Vauréal sont plus élevés lors du début de campagne et le 29 janvier, mais ils sont très comparables aux sites du réseau Airparif le 11 janvier. La Figure 13 présente les concentrations de benzo(a)pyrène particulaire sur les stations du réseau permanent (en bleu) et sur les sites de la campagne (en rouge) en fonction de la température. En dessous de 4 C, les concentrations de benzo(a)pyrène présentent une variabilité plus forte sur les sites temporaires que sur les sites permanents. Les concentrations sont globalement plus hautes en dessous de 5 C sur les sites de la campagne que sur les stations permanentes. Ceci est probablement lié à un recours plus important au chauffage, notamment au chauffage au bois, probablement utilisé en appoint. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 14

19 Sites Campagne Sites Réseau Concentration en BaP (ng/m3) Concentration en BaP (ng/m3) Température Température Figure 13 : Concentrations de benzo(a)pyrène particulaire en fonction de la température entre le 6 décembre 2013 et le 7 février 2014 (en rouge, sites campagne, en bleu, stations permanentes). c) Episode de décembre L épisode du mois de décembre est traité à part car les conditions météorologiques étaient très particulières et très différentes du reste de la campagne de mesure. Sur cette période, on observe une accumulation au niveau du sol des polluants émis localement, du fait de températures basses entraînant un recours plus important au chauffage, associées à de mauvaises conditions de dispersion (vent très faible, très fortes inversions de températures et hauteur de couche de mélange très basse). Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 15

20 Ouest >4 m/s ]2-4] m/s ]0-2] m/s 15% Nord 10% 5% 0% Est Sud Figure 14 : Fréquence d occurrence des différents secteurs de vent du 9 au décembre 2013 à la station Paris Montsouris (Source : Météo France). Au cours de cette période, le vent était orienté exclusivement de secteur sud est (Figure 14). Les sites de mesure étaient donc sous le vent de l agglomération parisienne. L influence du panache de l agglomération est bien visible sur les particules PM10. En effet, les teneurs en PM10 les plus importantes ont été mesurées dans le cœur dense de l agglomération et principalement dans la partie nord ouest de l Ile de France. La station de Gennevilliers a ainsi enregistré les maximums journaliers de fond lors de chaque dépassement du seuil d alerte. En revanche, les concentrations mesurées en zone régionale, comme à Bois Herpin sont sensiblement inférieures au seuil d information (50 µg/m 3 en moyenne journalière), comme le montre la Figure 15 ci dessous Gennevilliers Nogent sur Marne Cergy Pontoise Zone rurale Sud Bois Herpin PM10 (µg/m3) /12 09/12 10/12 11/12 12/12 13/12 14/12 Figure 15 : Evolution des concentrations horaires en PM10 du 8 au 14 décembre 2013 Au cours de cette période, les concentrations en HAP sont beaucoup plus importantes que pendant le reste de la campagne, sur l ensemble des sites de mesure. On observe néanmoins de grandes disparités entre les sites de mesure de la campagne, pourtant situés sensiblement à la même distance par rapport à l agglomération parisienne. Les sites de Cergy, Vauréal et Osny relèvent des concentrations supérieures aux sites de référence du réseau Airparif. Ces différences peuvent s expliquer par les émissions locales. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 16

21 Compte tenu de la localisation des sites par rapport aux sources locales, les sites de Cergy, Osny et Vauréal ont été sous le vent des zones pavillonnaires potentiellement émettrices de HAP. En revanche, le site de Menucourt n a pas été sous le vent du village. Il était au contraire sous le vent d une vaste zone boisée, exempte d émissions. Les résultats sur le site de mesure sont certes plus élevés que pendant le reste de la campagne, mais inférieures aux sites de référence du réseau de mesure. Ces résultats confirment que les résultats très élevés des trois autres sites de la campagne sont liés en partie au panache de l agglomération parisienne, mais également aux sources locales de combustion. Concentration en BaP (ng/m 3 ) BP EST Paris 13ème Neuilly/Seine Vauréal Osny Gennevilliers Vitry/Seine Menucourt Cergy Figure 16 : Concentrations de benzo(a)pyrène particulaire du 6 au 15/12/2013 (en rouge, sites campagne, en bleu, stations permanentes) /12 9/12 12/12 15/12 d) Concentrations moyennes hors épisode de décembre Lors de l épisode de décembre 2013, on relève des concentrations très élevés et de grandes disparités entre les sites de mesure. Ces résultats impactent fortement la moyenne annuelle. De plus, les mesures ont démarré après les autres sur certains sites. La moyenne sur la campagne n est donc pas représentative de l échantillon des stations, et ne permet pas une comparaison statistique représentative des sites entre eux. Pour la suite des traitements, qui concernent le comportement moyen, les résultats du 6 au 12 décembre ont été retirés de l échantillon. Cela permet une comparaison des distributions des concentrations moyennes de benzo(a)pyrène par station, représentées sous forme de boîte à moustaches 4 (Figure 17). La distribution des concentrations de benzo(a)pyrène mesurées sur les stations du réseau du 15 décembre 2013 au 7 février 2014 est représentée en bleu tandis que la distribution des concentrations mesurées sur les sites de campagne est représentée en rouge. 4 La boîte à moustache permet de représenter schématiquement une distribution de valeurs sous forme simplifiée avec la médiane (trait épais), une boîte s'étendant du quartile 0.25 au quartile 0.75, et des moustaches qui s'étendent jusqu'à la valeur distante d'au maximum 1.5 fois la distance interquartile. Les valeurs sortant de cette distribution et considérés comme des valeurs atypiques sont représentées par des points. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 17

22 1.5 Concentration (ng/m3) BP.Est Cergy Gennevilliers Vitry.Seine Vauréal Paris.13ème Neuilly.Seine Osny Menucourt Stations Figure 17 : Distribution des concentrations moyennes en benzo(a)pyrène particulaire du 15 décembre 2013 au 7 février 2014 pour les sites de campagne (en rouge) et les stations permanentes (en bleu). Les ronds noirs représentent les moyennes. Une des premières observations qui peut être déduite de cette représentation graphique est que la médiane des valeurs n est pas centrée dans la boîte pour l ensemble des stations. Ainsi, les concentrations de valeurs inférieures à la médiane présentent très peu de variabilité tandis que les concentrations supérieures à la médiane présentent une variabilité plus forte, dont l ampleur peut varier fortement d une station à l autre. C est également le cas de la moyenne, qui est située en dehors de la boîte pour certaines stations. Cela est lié à une valeur sensiblement plus élevée enregistrée le 11 janvier, qui impacte fortement la moyenne, alors que l essentiel des valeurs sont basses au cours de la campagne. Les concentrations moyennes de benzo(a)pyrène calculées sur le mois et demi de campagne hors épisode du mois de décembre sont assez proches entre les sites de campagne et les sites permanents (Figure 18). Néanmoins, deux sites se distinguent : le site de Cergy, qui présente la moyenne la plus élevée (0.34 µg/m 3 ), très proche du site trafic implanté en bordure du périphérique. A l opposé, le site de Menucourt relève les teneurs les plus faibles (0.11 µg/m 3 ). La localisation des sites d étude par rapport aux zones résidentielles fortement consommatrice de bois de chauffage pour les maisons individuelles et les secteurs de vent au cours de la campagne peuvent expliquer cette différence. Ainsi, compte tenu de la large prédominance de vents de secteur sud, le site de Cergy s est trouvé sous le vent de la zone pavillonnaire, potentiellement émettrice de HAP issus du chauffage au bois, pendant une grande majorité de la campagne. C est également le cas du site de Vauréal. A l inverse, le site de Menucourt n a quasiment jamais été sous le vent du village au cours de la campagne. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 18

23 Concentration en BaP (ng/m 3 ) Figure 18 : Concentrations moyennes de benzo(a)pyrène sur les sites de campagne (en rouge) et les stations permanentes (en bleu) entre le 15 décembre 2013 et le 7 février III.5. Estimation de la situation au regard des seuils réglementaires D après la directive 2008/50/CE, «les dépassements des seuils d évaluation minimaux et maximaux sont déterminés sur la base des concentrations mesurées au cours des cinq années précédentes pour lesquelles des données suffisantes sont disponibles. Un seuil d'évaluation est considéré comme dépassé s'il a été franchi pendant au moins trois années de calendrier au cours de ces cinq années précédentes. Toutefois, lorsque les données disponibles concernent moins de cinq ans, les États membres peuvent combiner des campagnes de mesure de courte durée, mises en œuvre au moment de l année et en des lieux susceptibles de correspondre aux plus hauts niveaux de pollution, avec les résultats fournis par les inventaires des émissions et par la modélisation, afin de déterminer les dépassements des seuils d évaluation minimaux et maximaux.» Sur la période de mesure, les sites de Cergy et Vauréal présentent des résultats supérieurs au seuil d évaluation maximal défini par la directive européenne (60% de la valeur cible, soit 0,6 µg/m 3 ) (Tableau 1). Le site d Osny se situe entre le seuil d évaluation minimal et maximal. Station Cergy Vauréal Osny Menucourt Gennevilliers Paris 13ème Vitry sur Neuilly sur Seine Seine Moyenne (µg/m 3 ) Tableau 1 : Concentrations moyennes de benzo(a)pyrène du 6 décembre 2013 au 7 février Cette évaluation est néanmoins à nuancer au regard des sites du réseau permanent. En effet, la moyenne de la campagne mesurée à Gennevilliers est proche du seuil d évaluation maximal au cours de la campagne, alors que la moyenne annuelle mesurée sur ce site est inférieure au seuil Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 19

24 d évaluation minimal. Il est donc probable que la moyenne annuelle à Vauréal et Cergy se situerait en dessous du seuil d évaluation maximal sur une année entière. Ces résultats sont inférieurs à ceux mesurés sur le site d Argenteuil au cours de l hiver Les concentrations mesurées sur les sites temporaires pendant la campagne sont donc largement endessous de la valeur cible pour le benzo(a)pyrène, fixée à 1 ng/m 3 par la directive européenne. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 20

25 IV Conclusions Le dimensionnement du dispositif de surveillance d un polluant dépend des niveaux rencontrés sur la région. Ce dispositif de mesure doit permettre de documenter les niveaux maximum dans les zones potentielles de forte exposition. Sur la base de l évaluation actuelle, cinq sites fixes sont nécessaires pour répondre aux exigences réglementaires : un sixième site est prévu pour compléter ce dispositif. Un programme de mesure des HAP a été mis en place en Il prévoit trois campagnes ayant pour objectif de vérifier la pertinence du réseau de mesure actuel des HAP. La première campagne a été réalisée à l hiver dans des zones résidentielles fortement consommatrice de bois de chauffage afin de tester l impact de ce dernier sur les concentrations de benzo(a)pyrène, au nordouest de l agglomération parisienne. Elle avait montré des niveaux supérieurs aux sites de mesure du réseau Airparif sur le site d Argenteuil. Néanmoins, on estime que ces résultats seraient inférieurs à la valeur cible sur une année complète. Pour cette deuxième campagne, réalisée en décembre 2013 et janvier 2014, les mesures ont été réalisées dans le secteur de Cergy, en bordure de l agglomération parisienne, toujours dans des zones résidentielles fortement consommatrices de bois de chauffage. Comme la campagne précédente, les mesures montrent des résultats très variables, proches des sites fixes du réseau. Le site de Cergy présente des résultats légèrement plus élevés. Au regard des valeurs réglementaires, le seuil d évaluation maximal est dépassé au cours de la campagne sur les sites de Cergy et Vauréal. Néanmoins, en comparaison avec les sites du réseau Airparif, il est probable que les résultats mesurés sur ces sites sur une année entière seraient inférieurs au seuil d évaluation maximal. Les résultats sont inférieurs à la valeur cible pour l ensemble des sites de la campagne. La dernière campagne de mesure, à l hiver , permettra de vérifier cette situation dans une autre zone potentiellement exposée à des sources importantes de HAP, hors agglomération, dans le département de la Seine et Marne. Pollution atmosphérique au Benzo(a)pyrène en Ile de France Campagne Page 21