LA QUALITÉ DE L AIR DANS LE DÉPARTEMENT DE SEINE-ET-MARNE

Transcription

1 LA QUALITÉ DE L AIR DANS LE DÉPARTEMENT DE SEINE-ET-MARNE Émissions et concentrations des principaux polluants Janvier 2009

2 Surveillance de la Qualité de l'air en Ile-de-France La qualité de l air dans le département de Seine-et-Marne Emissions et concentrations des principaux polluants Janvier 2009 Etude réalisée par : Airparif, association de surveillance de la qualité de l air en Ile-de-France Pôle Etudes 7, rue Crillon PARIS Tél. : Fax : Pour : Le Conseil Général de Seine-et-Marne Direction Eau et Environnement, Service Déchets Air Bruit quai Voltaire Dammarie-les-Lys

3 Airparif Surveillance de la qualité de l air - 2/96 -

4 Les émissions de polluants atmosphériques en Seine-et-Marne Impact sur le pouvoir de réchauffement global de la Seine-et-Marne Dans le cadre du partenariat entre le Département de la Seine-et-Marne et Airparif, le Conseil Général de la Seine-et-Marne a souhaité une étude sur les émissions du département. Les travaux ont été réalisés sur la base de l inventaire des sources d émission établi pour l année 2005 en Ile-de-France. Etabli pour une année bien précise de référence, cet inventaire reste utilisable plusieurs années consécutives compte-tenu de la lenteur de l évolution d une année sur l autre de la plupart des émissions. Cette synthèse des émissions de la Seine-et-Marne porte sur les principaux polluants de l air extérieur caractérisés par leur impact sur la santé : oxydes d azote (NOx), monoxyde de carbone (CO), dioxyde de soufre (SO2), Composés Organiques Volatils (COV), particules (PM10) traités dans une première partie. Les principaux gaz à effet de serre, caractérisés par leur impact sur le changement climatique : dioxyde de carbone (CO2), méthane (CH4), protoxyde d azote (N2O) sont traités ensuite. Les émissions : de quoi s agit-il? Pourquoi leur évaluation est-elle importante? Les émissions correspondent aux rejets directs de polluants à partir de différentes sources. Elles impactent la qualité de l air, directement et indirectement. En effet, le transport et la dilution par le vent ainsi que les réactions chimiques dans l atmosphère les transforment et aboutissent à des concentrations respirées dans l air ambiant. Les sources émettrices de polluants dans l'atmosphère sont nombreuses et concernent tous les secteurs relatifs aux activités humaines (domestique, industrie, agriculture, transports, etc.) ainsi que la nature. Parmi les sources, on peut citer à titre d exemple les pots d échappement des véhicules, ou le chauffage des maisons individuelles par un combustible tel que le gaz naturel ou le fioul domestique. La description de la quantité, de la nature et de la localisation des polluants émis par les différentes sources de pollution de la Seine-et-Marne est un élément de base dans la description de la qualité de l air ambiant au même titre que la météorologie et la mesure directe des polluants dans l air. Ainsi, l inventaire des émissions franciliennes fait partie des nombreuses données d entrée qui alimentent en continu les modèles mathématiques qui permettent de réaliser des cartes de pollution en tout point du département et en particulier dans les secteurs ne disposant pas de stations de mesure. Une meilleure évaluation des émissions est un outil d aide à la décision pour les décideurs franciliens qui doivent mettre en place des mesures de réduction des émissions. I- Les émissions départementales des principaux polluants locaux de l air Bilan par secteur d activités émettrices La Seine-et-Marne représente 11 % de la population francilienne, 49 % de la superficie totale d Ile-de-France et 59 % de la superficie cultivable. Trois secteurs clés caractérisent les émissions d Ile-de-France : le trafic routier, le secteur résidentiel-tertiaire et le secteur industriel. De par sa forte proportion de terres cultivables, les émissions du secteur agricole méritent également d être analysées en Seine-et-Marne. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 3/96 -

5 Le trafic routier Le trafic routier en Seine-et-Marne représente de 12 à 16 % des émissions franciliennes liées au trafic routier selon les polluants (NOx, PM10, CO, SO2 et COVNM). Cinq gros axes très empruntés parcourent le département : la francilienne, une petite partie de l autoroute du soleil, l autoroute de l est, la N2 et la N3. Le secteur résidentiel et tertiaire La Seine-et-Marne se caractérise par un fort taux de chauffage au bois en comparaison des autres départements franciliens. En effet, 44 % des logements franciliens chauffés au bois se situent en Seine-et-Marne. A production d énergie fournie constante, le bois est 10 à 1000 fois plus émetteur en PM10, CO et COVNM que le gaz naturel (qui représente hors électricité presque 75 % du chauffage francilien et 64 % du chauffage seine-et-marnais), ou le fioul domestique. Cela explique la contribution seine-et-marnaise élevée (de 30 à 40 %) dans ce secteur pour ces trois polluants. En revanche, pour les autres polluants (NOx et SO2) dont les émissions sont peu sensibles au type de chauffage, la contribution seine-et-marnaise varie de 8 à 10 % selon les polluants. Le secteur industriel L ensemble des entreprises seine-et-marnaises, tous secteurs confondus, participent fortement (plus de 80 % des émissions totales de Seine-et-Marne et 15 % de celles d Ile-de- France) aux émissions de SO2 (polluant industriel) et d une manière significative aux émissions de COVNM et PM10. Elles contribuent dans une moindre mesure aux émissions de NOx et de CO. Les principales entreprises concernées sont la raffinerie de Grandpuits, Total à la Grande Paroisse, les chaufferies urbaines et les usines d incinération de déchets. Le secteur agricole Les émissions liées au secteur agricole sont toutes comprises entre 55 et 60 %, quel que soit le polluant considéré. Ces chiffres sont tout à fait cohérents avec le fait que 59 % des terres cultivables d Ile-de-France sont situées en Seine-et-Marne. Bilan par polluants Les émissions de la Seine-et-Marne représentent : - 17 % des émissions franciliennes de NOx, - 23 % des émissions franciliennes de SO2, - 35 % des émissions franciliennes de PM10, - 20 % des émissions franciliennes de COVNM. Ces différentes contributions aux émissions régionales ne sont pas homogènes selon les polluants et s expliquent par des singularités fortes présentées par le département de Seineet-Marne, en particulier dans le secteur résidentiel et tertiaire, ou le secteur agricole (la Seineet-Marne accueille 59 % des terres cultivables de la région Ile-de-France). Airparif Surveillance de la qualité de l air - 4/96 -

6 Contribution des différentes activités aux émissions de NOx, SO2, PM10 et COVNM du département de Seine-et- Marne Les polluants caractéristiques du trafic : CO, NOx et PM10 Les contributions de chaque secteur d activité émettrice sont équivalentes en Ile-de-France et en Seine-et-Marne pour les NOx. En revanche, la contribution du routier pour les PM10 et le CO est beaucoup plus faible en Seine-et-Marne, ce qui s explique pour ces deux polluants par une contribution plus forte du secteur résidentiel et tertiaire. Dans le secteur du résidentiel-tertiaire, la proportion de logements chauffés au bois impacte en effet beaucoup les émissions en CO et PM10. Les polluants caractéristiques du secteur industriel : le SO2 La contribution du secteur de la production d énergie est bien plus forte en Seine-et-Marne qu en Ile-de-France. L Ile-de-France compte 3 centres de production thermique, dont un en Seine-et-Marne ; la raffinerie de Grandpuits contribue fortement aussi aux émissions de SO2 dans le département. Les composés organiques volatils (COVNM) Les COVNM ont une origine assez variée. La part des émissions naturelles n est pas négligeable et représente en Seine-et-Marne et en Ile-de-France respectivement 31 % et 14 % des émissions totales. Cette différence s explique par une urbanisation beaucoup moins dense en Seine-et-Marne que dans les autres départements franciliens. La contribution de l industrie manufacturière en Seine-et-Marne est moindre que celle en Ile-de-France ; encore une fois, le secteur résidentiel et la part du chauffage au bois contribue à ces différences. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 5/96 -

7 II- Pouvoir de réchauffement global de la Seine-et-Marne Les gaz à effet de serre (GES) ont la propriété de laisser passer la lumière du soleil vers la Terre et de capter une partie du rayonnement infra-rouge qui est émis à nouveau par la terre vers l espace, provoquant ainsi le réchauffement des basses couches de l atmosphère. L accroissement des émissions anthropiques de gaz à effet de serre des dernières décennies a créé un effet de serre anthropique (lié aux activités humaines) qui s est additionné à l effet de serre naturel, responsable du réchauffement climatique observé aujourd hui. Le protocole de Kyoto signé en 1997 fixe les objectifs de stabilisation voire de réduction des émissions en GES d ici pour 6 GES : le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), le protoxyde d azote (N2O), les perfluorocarbures (PFC), les hydrofluorocarbures (HFC) et l hexafluorure de soufre (SF6). Ces gaz ont des durées de vie supérieures au siècle en général. Leurs concentrations ne sont pas mesurées car elles sont homogènes à l échelle de l hémisphère. Le bilan de la contribution aux émissions de GES a été réalisé sur la base du cadastre des émissions d Airparif. Le dioxyde de carbone, le protoxyde d azote et le méthane contribuent à eux trois à plus de 95 % au pouvoir de réchauffement global de l atmosphère (respectivement à hauteur de 70 %, 15 % et 12 %, source : CITEPA / CORALIE / format SECTEN février Contraindre les émissions de ces trois gaz est donc d un grand intérêt. Les gaz fluorés (HFC, PFC, SF6) ne participent qu à hauteur de 3 %. 44 % du méthane (CH4) francilien est émis par le traitement des déchets en Seine-et-Marne et 34 % du protoxyde d azote (N2O) francilien est émis par le secteur agricole en Seine-et- Marne. Malgré une forte contribution de la Seine-et-Marne dans la production de méthane dans le secteur du traitement des déchets et dans la production de protoxyde d azote dans le secteur agricole, le pouvoir de réchauffement de la Seine-et-Marne est largement contrôlé par les émissions de dioxyde de carbone (CO2), bien plus importantes. Ainsi, les émissions des secteurs participant au pouvoir de réchauffement global (PRG) de la Seine-et-Marne se répartissent d une manière assez homogène entre le transport routier, le secteur résidentiel et tertiaire, le secteur agricole, et dans une moindre mesure, le traitement des déchets et la production d énergie. Contribution des différentes activités du pouvoir de réchauffement global du département de Seine-et-Marne Airparif Surveillance de la qualité de l air - 6/96 -

8 Synthèse sur le bilan de la qualité de l air en Seine-et-Marne en 2007 Point à proximité du trafic A la demande du Conseil Général de la Seine-et-Marne, AIRPARIF a établi un bilan de la qualité de l air à l échelle du département pour l année Pour évaluer la qualité de l air en Ile-de-France, Airparif dispose de stations de mesure fixes, des systèmes de modélisation et réalise des campagnes de mesure. Le réseau fixe comporte 5 stations de mesure en Seine-et-Marne : la station urbaine de Lognes, la station péri-urbaine de Melun, et les trois stations rurales de Montgé-en-Goële, Fontainebleau et Saints. Ces stations sont représentatives des concentrations «de fond». La station trafic temporaire de Melun située sur la RN6 a intégré le réseau fixe le 1 er janvier 2009 ; cette station a pour objectif de documenter la qualité de l air à proximité du trafic. Suivant les stations, les polluants mesurés sont les polluants réglementés caractéristiques du trafic (oxydes d azote (NOx), particules de diamètre inférieur à 10 µm (PM10), monoxyde de carbone (CO), benzène), du secteur industriel (dioxyde de soufre, SO2) et enfin l ozone, polluant secondaire formé en présence de NOx et de CO et/ou de composés organiques volatils (notés COVNM). Le monoxyde de carbone et le dioxyde de soufre ne dépassent pas les normes de qualité de l air à l échelle de l Ile-de-France. Le monoxyde de carbone n est donc pas mesuré en Seine-et-Marne. Les dernières mesures de dioxyde de soufre en Seine-et- Marne ont eu lieu en L ozone étant un polluant secondaire, non directement émis à la surface de la Terre, son étude n a d intérêt que dans les zones éloignées des sources de pollution directes. Il n est mesuré que dans les stations «de fond». En revanche, benzène, particules et dioxyde d azote sont mesurés en fond, mais aussi à proximité du trafic. Le suivi d un certain nombre de polluants non réglementés est également assuré via les campagnes de mesures. Stations de mesure de la qualité de l air du réseau Airparif implantées en Seine-et-Marne Airparif Surveillance de la qualité de l air - 7/96 -

9 I- Bilan météorologique de l année 2007 L année 2007 est une année météorologique singulière. La France a connu à partir de fin mars et durant le mois d avril une succession d épisodes de pollution de grande ampleur géographique. Le printemps a été particulièrement sec et ensoleillé, avec des températures élevées pour la saison. En Ile-de-France, l absence de pluie et de flux océanique perturbé a conduit à des phénomènes de re-circulation de masses d air polluées, notamment en particules. Ces conditions très sèches ont été accompagnées d une activité photochimique importante avec formation précoce de forts niveaux d ozone. Aucun épisode de pollution n a été enregistré durant l été 2007, caractérisé par un fort déficit d ensoleillement et des températures faibles pour la saison. En revanche, les conditions météorologiques ont été défavorables à la bonne dispersion des polluants à l occasion d un épisode anticyclonique froid fin décembre 2007 au cours duquel les concentrations de dioxyde d azote et de particules ont connu de fortes hausses. Concernant le dioxyde d azote, deux journées consécutives de dépassement de seuil (200 µg/m 3 ) ont été observées lors de cet épisode, le week-end précédant Noël. Les épisodes de pollution particules d avril et décembre 2007 n ont été que peu documentés, car les particules n ont fait l objet d une procédure d information et d alerte qu à partir de début II- La qualité de l air ambiant en Seine-et-Marne Les polluants réglementés l ozone L ozone (O3) est le seul polluant parmi ceux surveillés en Ile-de-France pour lequel les concentrations moyennes sont en augmentation tous les ans, de même que dans tout l hémisphère Nord où les niveaux de base ont été multipliés par 5 en l espace d un siècle. Dans l agglomération parisienne, les niveaux ont doublé entre 1992 et 2006 avec une même tendance à la hausse en zone rurale (18 % de hausse entre 1992 et 2006). Ce polluant estival est produit, sous l effet de la chaleur et des rayons UV du Soleil, à partir d oxydes d azote provenant du trafic routier et d hydrocarbures (vapeurs d essence, utilisation de solvants, de colles, de peintures.) émis dans l atmosphère au-dessus de l agglomération parisienne. La transformation de ces polluants en ozone nécessite un certain temps durant lequel les masses d air se déplacent sous l influence des vents dominants. Ce qui explique pourquoi on observe en zone rurale des niveaux d ozone plus élevés qu en plein cœur de Paris. La formation de ce polluant dépend donc fortement des conditions météorologiques. Des «accidents», comme la canicule de l été 2003, peuvent entraîner une forte augmentation des niveaux annuels d ozone. Le nombre de jours de dépassement de l objectif de qualité en ozone (110 µg/m 3 sur 8 heures) n a pas excédé 20 jours en zone rurale, et 10 en zone urbaine/périurbaine en Seineet-Marne en D une manière générale, les concentrations en ozone en 2007 ont été les plus basses depuis 2002 aussi bien en zone urbaine que rurale à l échelle de l Ile-de-France, en raison de conditions météorologiques peu propices à la formation de l ozone durant une grande partie de l été Cela s est aussi vérifié dans les 5 stations de Seine-et-Marne. le dioxyde d azote Pour le dioxyde d azote (NO2), l amorce d une baisse des concentrations moyennes annuelles s observe depuis En situation de fond en 2007, l objectif de qualité fixant la moyenne annuelle de dioxyde d azote à 40 µg/m 3 a été respecté au niveau des stations de fond seine et marnaises. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 8/96 -

10 les particules Depuis 2007, la méthode de mesure des particules a changé. En situation de fond, l objectif de qualité (30 µg/m 3 en moyenne annuelle) a été respecté pour les particules dans toutes les stations rurales, périurbaines et urbaines, et franchi pour l ensemble des stations trafic, pour lesquelles la valeur limite (40 µg/m 3 en moyenne annuelle) a aussi été franchie. Les polluants non réglementés les métaux La station de Paris les Halles et le site de l aciérie SAM Montereau à Montereau-Fault-Yonne ont été le siège de la campagne métaux réalisée par Airparif en Les résultats de l étude montrent que les émissions de métaux de cette dernière installation sont importantes à l échelle régionale : 1 er rang pour le zinc, 2 nd pour le cuivre, le chrome et le manganèse, 4 ème pour le plomb, 6 ème pour l arsenic, 7 ème pour le nickel, 12 ème pour le cadmium. Cependant, pour tous ces polluants, les normes de la qualité de l air sont respectées, même à proximité des zones industrielles. Des mesures ont été poursuivies en 2008 autour de la raffinerie de Grandpuits. Les résultats sont en cours d analyse. les pesticides Les sites de Coulommiers (zone urbanisée isolée entourée de cultures céréalières) et de Chelles (limite de l agglomération parisienne et de zones de culture) ont été instrumentés pendant la campagne pesticide qui a eu lieu du 14 mars au 20 juin Sur les 80 pesticides recherchés au cours de la campagne (dont 23 herbicides, 31 insecticides, 23 fongicides, 2 acaricides et un némanticide), 30 ont été retrouvés dans l air ambiant francilien, 23 à Coulommiers et 20 à Chelles. Les herbicides et fongicides représentent 80 % des pesticides analysés. Plus l activité agricole autour du site de mesure est intense, plus le nombre de pesticides dans l air ambiant est élevé. D autre part, l étude pesticides ( montre aussi que les zones urbaines sont également touchées par la présence de pesticides. les dioxines La campagne dioxine de 2004 a mobilisé deux sites de Seine et Marne, un site de fond, d observation, à Fontainebleau, et un site proche des installations émettrices notamment l aciérie de SAM Montereau, déjà pré-cité dans les études métaux. Les concentrations mesurées sur les deux sites seine-et-marnais ne dépassent pas 0.1 pg I-TEQ / m 3 (équivalent toxique). Actuellement, seules les émissions sont réglementées. Néanmoins, le Ministère de l Environnement de l Ontario (Canada) préconise un critère de qualité de l air ambiant de 5 pg I-TEQ / m 3 en moyenne sur 24 heures (Source : Summary of points of impingement guidelines and ambiant air quality citeria (AAQCs), Standards development branch, Ontario Ministry of the Environment, septembre 2001). les suies L impact des retombées de suies sur les matériaux en sites péri-aéroportuaires a été étudié en , à proximité de Roissy, Orly, et sur quatre sites témoins, dont celui de Fontainebleau. Si l étude n a pas permis de mettre en évidence une majoration des suies autour des plates-formes aéroportuaires, une omniprésence des dépôts a pu être mise en évidence sur toute l Ile-de-France. L impact du trafic routier et celui des activités aéroportuaires n ont pas pu être départagés. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 9/96 -

11 III L impact du trafic routier Les «points chauds» de Seine-et-Marne, c est-à-dire les axes routiers où les différents objectifs de qualité relatifs aux trois polluants «trafic» ont été dépassés, sont représentés sur la figure suivante. L ouest du département est plus fortement touché, en raison d un réseau routier plus dense, un urbanisme accru et des niveaux de fond plus élevés (d autant plus élevés qu on s approche de l agglomération parisienne). L impact de la francilienne est important, ainsi que celui de l autoroute du soleil et de l est, ou celui des nationales très empruntées telles que la N2, la N3, la N6. le dioxyde d azote A proximité du trafic, la station temporaire de Melun dépasse les objectifs qualité de 13 µg/m 3 en A plus grande échelle, les outils de modélisation ont permis de constater 114 km de dépassement (sur les km de voiries seine-et-marnaises modélisées) du même objectif de qualité, soit 3.6 % du réseau modélisé. L ouest du département est plus fortement touché par les dépassements, en particulier les principaux axes autoroutiers, A6, A104 (francilienne), A4, et de nombreux tronçons de routes nationales (N2, N3, N6, N34). les particules A proximité du trafic routier, 139 km de voiries (4.2 % du réseau modélisé en Seine-et-Marne) dépassent les objectifs qualité en Les axes concernés sont les mêmes que pour le dioxyde d azote. le benzène A proximité du trafic, 14 km de voiries (soit 0.5 % du réseau modélisé) dépassent les objectifs de qualité (2 µg/m 3 en moyenne annuelle). Contrairement aux deux autres polluants «trafic», les dépassements ont lieu essentiellement au sein des villes (Melun, Fontainebleau, Meaux, Chelles) ou sur de petites portions d autoroute. Les axes congestionnés ou à très forts débits sont propices aux dépassements de l objectif de qualité en benzène. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 10/96 -

12 Résumé des axes dépassant les objectifs de qualité pour le NO2 (40 µg/m 3 - rouge), les PM10 (30 µg/m 3 - noir) et le benzène (2 µg/m 3 bleu) en Seine-et-Marne en 2007 Airparif Surveillance de la qualité de l air - 11/96 -

13 Les polluants atmosphériques locaux de l air extérieur Leurs effets sur l environnement et la santé Les polluants atmosphériques locaux de l air extérieur et leurs effets sur l environnement et la santé les polluants caractérisant le trafic routier. Le dioxyde d azote (NO 2 ) est un gaz irritant pour les bronches. Il participe aux phénomènes des pluies acides et aux processus d eutrophisation (modification et la dégradation d'un milieu aquatique, lié en général à un apport exagéré de substances nutritives, qui augmentent la production d algues et de plantes aquatiques) ; il contribue à la formation de l ozone troposphérique (l ozone présent dans les basses couches de l atmosphère, nocif pour la santé, à distinguer de l ozone stratosphérique, situé à l altitude de vol des avions, bénéfique car nous protégeant des rayons du soleil). Les particules (PM10) sont responsables d irritations pulmonaires aux effets d autant plus néfastes qu elles sont fines et qu elles pénètrent profondément dans l appareil respiratoire humain. Les effets des particules sur l environnement sont très visibles, caractérisés par les salissures noires laissées en particulier sur les bâtiments et les monuments. Aux concentrations dans l air ambiant, le monoxyde de carbone (CO) peut provoquer des maux de tête. Il participe à la formation de l ozone troposphérique, et à la formation du dioxyde de carbone ; il est donc indirectement impliqué dans le réchauffement climatique. les polluants caractérisant la pollution industrielle Le dioxyde de soufre (SO 2 ) est un gaz irritant puissant qui altère les fonctions pulmonaires. Il participe aussi à la formation des pluies acides et aux processus d eutrophisation. les composés organiques volatils Les composés organiques volatils (COVNM) ont des effets très variables sur la santé, ce qui justifie l importance de leur étude. Cela peut aller de la simple gène olfactive à des effets mutagènes et cancérogènes, en passant par des irritations ou des diminutions des capacités respiratoires. Un grand nombre de ces composés participent à la formation de l ozone troposphérique. Ces polluants ont des origines très variées. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 12/96 -

14 Les polluants locaux Polluants Effets sur la santé Principaux émetteurs en Seineet-Marne Situation de la Seine-et-Marne vis-à-vis de la réglementation en 2007 Oxydes d azote (NO, NO 2, NO x) Altération de la fonction respiratoire 50 % trafic routier 12 % secteur résidentiel et tertiaire (chaufferies) 12 % secteur agricole 10 % industrie manufacturière (raffinerie, centre thermique, production d engrais) Objectifs de qualité : 40 µg/m 3 en moyenne annuelle Stations de fond : objectif de qualité respecté Proximité du trafic : dépassements des objectifs de qualité sur les principaux axes : A6, francilienne, A4, N2, N3, N6, N34 Monoxyde de carbone (CO) Perturbe le transport de l oxygène dans le sang : migraines, vertiges, diminution de la vigilance avec risques de mort à très forte dose 58 % secteur résidentiel et tertiaire (part importante liée au chauffage au bois) 34 % trafic routier Pas de dépassements des normes de qualité de l air à l échelle de l Ile-de- France Particules en suspension (fumées noires, particules fines PM10 et PM2,5) Les plus petites pénètrent dans les voies respiratoires inférieures : toux, irritation, gène respiratoire avec des risques allergènes ou cancérigènes pour certaines particules 31 % industrie manufacturière (sidérurgie, houillères, production d engrais, raffinerie, centre thermique, entreprises du plâtre, exploitations de carrières et chantier BTP) 26 % secteur résidentiel et tertiaire (part importante liée au chauffage au bois) 22 % secteur agricole 13 % trafic routier Objectifs de qualité : 30 µg/m 3 en moyenne annuelle Stations de fond : objectif de qualité respecté Proximité du trafic : dépassements des objectifs de qualité sur les principaux axes : A6, francilienne, A4, N2, N3, N6, N34 Dioxyde de souffre (SO 2) Toux et essoufflement. Aggravation de l asthme et des bronchites chroniques 77 % production d énergie (raffinerie, centre thermique) 13 % secteur résidentiel et tertiaire (chaufferies) Pas de dépassements des normes de qualité de l air à l échelle de l Ile-de- France Ozone Irritations oculaires, toux, sensation de gêne respiratoire, diminution de l endurance Polluant secondaire (non directement émis par les activités humaines) qui résulte de réactions chimiques mettant en cause des polluants primaires tels que les oxydes d azote (NO 2, NO x) ou les composés organiques volatils (COV) notamment sous l effet du rayonnement solaire. Objectifs de qualité : 110 µg/m 3 en moyenne sur 8 heures Conditions météorologiques de 2007 peu propices à la formation de l ozone Nombre de jours de dépassement : 20 jours de dépassement de l objectif de qualité dans les stations rurales 10 jours de dépassement de l objectif de qualité dans les stations urbaines/périurbaines Composés organiques volatils (COV) Gêne olfactive, gêne respiratoire, effets cancérigènes pour certains comme le benzène 35 % secteur résidentiel et tertiaire (part importante liée au chauffage au bois) 28 % émissions naturelles 19 % industrie manufacturière (utilisation de solvants, imprimeries, raffinerie, entrepôts pétroliers, industries chimiques) 12 % trafic routier Métaux (Plomb, Mercure, Cadmium, Cuivre, etc) Affection des fonctions rénales, hépatiques, respiratoires. Altération du système nerveux avec troubles du développement cérébral des enfants Traitement des déchets, Industrie Normes respectées, même à proximité des zones industrielles étudiées Airparif Surveillance de la qualité de l air - 13/96 -

15 Les gaz à effet de serre Polluants Dioxyde de carbone (CO 2) Principaux émetteurs en Seine-et-Marne 26 % secteur résidentiel et tertiaire 24 % trafic routier 15 % secteur agricole 13 % traitement des déchets 11 % production d énergie Méthane (CH 4) 82 % traitement des déchets (décharges de déchets solides) Protoxyde d azote (N 2O) 58 % secteur agricole 39 % industrie manufacturière (production d engrais, raffinerie) Airparif Surveillance de la qualité de l air - 14/96 -

16 Sommaire Emissions et concentrations 1 Glossaire 17 Introduction 19 Partie I : La Seine-et-Marne en quelques chiffres ; Le contexte réglementaire ; Les outils de surveillance de la qualité de l air d Airparif 21 I. Le département de Seine-et-Marne 23 I.1. Chiffres clés de la Seine-et-Marne 23 I.1.1. Population Superficie Densité 23 I.1.2. Le secteur résidentiel et tertiaire en Seine-et-Marne 23 I.1.3. Le secteur agricole en Seine-et-Marne 25 I.1.4. Les infrastructures de transport 25 I.1.5. Le tissu industriel 26 I.2. La situation météorologique de Seine-et-Marne 28 II. Polluants réglementés 30 III. Les outils d évaluation de la qualité de l air 33 III.1. Le dispositif de surveillance en Ile-de-France Zoom sur la Seine-et-Marne 33 III.2. Les campagnes de mesure 36 III.2.1. Campagne métaux (2007) 36 III.2.2. Campagne pesticide (2006) 36 III.2.3. Campagne dioxines (2004 début 2005) 36 III.2.4. Campagne «suie» ( ) 37 III.3. Le cadastre des émissions 37 III.3.1. Les sources émettrices prises en compte dans l inventaire 37 III.3.2. Les polluants considérés 38 III.4. Les outils de modélisation 38 III.4.1. La modélisation régionale : la plate-forme ESMERALDA 39 III.4.2. La modélisation de proximité 39 Partie II : Concentrations, tendances et émissions des polluants atmosphériques de l échelle locale 41 I. Polluants réglementés 43 I.1. Polluants caractéristiques du trafic routier 43 I.1.1. Oxydes d azote 43 I Tendances générales en Ile-de-France 43 I Bilan en Seine-et-Marne zoom en I Principales sources d émissions des oxydes d azote 50 I.1.2. Particules PM10 52 I Tendances générales en Ile-de-France 53 I Bilan en Seine-et-Marne zoom sur I Principales sources d émission des PM10 59 I.1.3. Le benzène 61 I Tendances générales en Ile-de-France 61 I Bilan en Seine-et-Marne zoom sur I.1.4. Monoxyde de carbone (CO) 65 I Tendances générales en Ile-de-France 65 I Bilan en Seine-et-Marne zoom en I Principales sources d émission du CO dans l atmosphère 66 Airparif Surveillance de la qualité de l air - 15/96 -

17 I.2. Le dioxyde de soufre : polluant industriel 68 I.2.1. Tendances générales en Ile-de-France 68 I.2.2. Bilan en Seine-et-Marne zoom sur I.2.3. Sources d émission du dioxyde de soufre 70 I.3. L ozone et ses précurseurs 72 I.3.1. L ozone 72 I Tendances générales en Ile-de-France 72 I Bilan en Seine-et-Marne zoom en I.3.2. Les composés organiques volatils non méthaniques (COVNM) 79 I Les COVNM : précurseurs de l ozone 79 I Principales sources d émissions en COVNM 79 II. Polluants non réglementés 82 II.1. Principaux résultats de la campagne métaux 82 II.2. Principaux résultats de la campagne pesticides 82 II.3. Principaux résultats de la campagne dioxine 83 II.4. Principaux résultats de la campagne suie 84 Partie III : Emissions des polluants atmosphériques de l échelle globale contribuant au réchauffement climatique 85 I. Le dioxyde de carbone (CO2) 87 II. Le méthane (CH4) 89 III. Le protoxyde d azote (N2O) 91 IV. Le pouvoir de réchauffement global de la Seine-et-Marne 93 Airparif Surveillance de la qualité de l air - 16/96 -

18 Glossaire Généralités Emissions : rejets de polluants dans l atmosphère. Modélisation : calcul de la pollution à partir d outils informatiques. Polluants primaires : polluants directement émis par une source. Cas du dioxyde de soufre ou du monoxyde d azote. Polluants secondaires : polluants qui ne sont pas émis directement par une source mais qui sont le résultat d'une transformation chimique des polluants primaires émis dans l'air. C'est le cas de l'ozone qui résulte, sous l'action du rayonnement solaire, de la transformation chimique des oxydes d azote et des Composés Organiques Volatils (on parle des précurseurs de l'ozone). Pollution de fond : niveaux de polluants dans l'air sur des périodes de temps relativement longues, habituellement présents dans l environnement. Il s'agit des niveaux de pollution auxquels la population est exposée le plus longtemps et auxquels il est attribué l'impact sanitaire le plus important. Ces niveaux prennent en compte (a) les niveaux présents naturellement, sans influence humaine ; (b) la pollution de fond due à la dispersion de polluants émis par de lointaines sources d émission liées aux activités humaines (comme les automobiles, les industries). Pollution de proximité trafic : pollution de pointe reflétant les variations de concentrations de polluants sur des périodes de temps courtes à proximité de voies de circulation. Anthropique : lié aux activités humaines Normes Objectif de qualité : il correspond à une qualité de l air jugée acceptable que la réglementation française fixe comme objectif à atteindre dans un délai de quelques années. Valeur limite : valeur réglementaire contraignante que l on doit respecter spécifiquement chaque année. Ces valeurs décroissent chaque année pour atteindre l objectif de qualité dans le délai souhaité. Polluants CH4 Méthane CO Monoxyde de carbone CO2 Dioxyde de carbone COV Composés Organiques Volatils COVNM Composés Organiques Volatils Non Méthaniques N2O Protoxyde d azote NOx Oxydes d azote NO Monoxyde d azote NO2 Dioxyde d azote O3 Ozone PM10 Particules de diamètre inférieur à 10 µm SO2 Dioxyde de soufre Airparif Surveillance de la qualité de l air - 17/96 -

19 Airparif Surveillance de la qualité de l air - 18/96 -

20 Introduction A la demande du département de Seine-et-Marne qui souhaite améliorer ses connaissances relatives à la pollution de l air sur son territoire, Airparif a réalisé une exploitation spécifique à l échelle du département des données d émissions de polluants et une analyse des concentrations de polluants atmosphériques en atmosphère éloignée des sources de pollution et à proximité du trafic. En Seine-et-Marne, le réseau d Airparif est constitué de 5 stations permanentes en situation de fond. Une station trafic appartient au réseau fixe depuis début janvier L étude est articulée en trois parties. La première situe le contexte de l étude. Elle rappelle les normes européennes et françaises auxquelles sont soumis les polluants qu Airparif mesure et décrit les outils qu Airparif utilise pour dresser les bilans de la qualité de l air. Quelques éléments clés de la Seine-et-Marne sont également rappelés : population, superficie, superficie agricole, mode de chauffage privilégié, types d entreprises sont autant de renseignements qui permettent une meilleure compréhension des particularités de la Seine-et-Marne dans le contexte plus global francilien. Une seconde partie est consacrée à une analyse des émissions et des concentrations dans l atmosphère en Seine-et-Marne des polluants locaux. La qualité de l air en un point à un instant donné résulte de nombreux facteurs : des émissions, mais aussi des processus chimiques de l atmosphère et du transport (transport inter-continental, transport régional fonction des conditions météorologiques). Sont traités tout d abord les polluants réglementés puis quelques uns des polluants non réglementés suivis par Airparif. Parmi les polluants réglementés sont détaillés les polluants représentatifs du trafic routier (dioxydes d azote, particules, benzène et monoxyde de carbone), les polluants plus spécifiques des activités industrielles (le dioxyde de soufre), et enfin l ozone. De par sa situation géographique, la Seine-et-Marne possède peu de zones densément peuplées et urbanisées. Ainsi, sa couverture en stations du réseau de mesure de la qualité de l air d Airparif est plus faible que dans les départements de la petite couronne et de Paris. La modélisation permet de compléter les informations sur l ensemble du département. Pour chacun des polluants cités ci-dessus, un point est fait sur les tendances générales en Ile-de- France puis celles de Seine-et-Marne avant de dresser un bilan qualité de l air pour l année Pour chacun de ces polluants, un bilan sur les émissions, c est-à-dire les quantités de polluants générées par les différentes activités, du département est fourni. La contribution des émissions de la Seine-et-Marne en Ile-de-France est détaillée, les principales activités émettrices sont pointées. Il est important de noter que si les émissions contribuent au bilan de la qualité de l air du département et de la région, ce n est pas le seul paramètre influant sur les niveaux de pollution, la météorologie jouant un rôle primordial. Seules les émissions générées par les activités humaines ont été considérées. Les polluants non réglementés font l objet d un suivi via des campagnes de mesure. Quatre campagnes sont détaillées et concernent la mesure de métaux, de pesticides, de dioxines et enfin de suies. Dans une troisième partie, les polluants impliqués dans le pouvoir de réchauffement global de l atmosphère sont étudiés. Pour ces derniers, seul un bilan émission est dressé. Ces derniers ayant des sources variées, ils sont tout d abord traités séparément, afin de cerner les principaux secteurs émetteurs. Dans un second temps le pouvoir de réchauffement global de la Seine-et-Marne est décrit. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 19/96 -

21 Airparif Surveillance de la qualité de l air - 20/96 -

22 Partie I : La Seine-et-Marne en quelques chiffres ; Le contexte réglementaire ; Les outils de surveillance de la qualité de l air d Airparif Airparif Surveillance de la qualité de l air - 21/96 -

23 Airparif Surveillance de la qualité de l air - 22/96 -

24 I. Le département de Seine-et-Marne La présente section développe, outre des éléments généraux de population et de superficie du département, les principales activités pouvant avoir une influence sur la qualité de l air locale ou les émissions de gaz à effet de serre du département, aspects développés dans ce rapport. I.1. Chiffres clés de la Seine-et-Marne I.1.1. Population Superficie Densité Le Tableau 1 caractérise en terme de superficie et de nombre d habitants le département de Seine-et-Marne, placé dans le contexte plus large des autres départements d Ile-de- France. La Seine-et-Marne, située à l Est de l Ile-de-France, fait partie de la grande couronne. Elle couvre une superficie de 5915 km², soit presque la moitié de la superficie totale de l Ilede-France. Elle compte habitants, soit 11 % de la population francilienne (recensement INSEE 2006). Avec le plus grand territoire d Ile-de-France et une des populations les plus faibles, la densité est de 219 habitants/km², soit une densité 2 à 4 fois inférieure à celle des autres départements de la grande couronne. Département superficie km² % superficie par rapport superficie IDF population 2006 % population par rapport population IDF densité IDF Tableau 1 : Superficie et population des départements en Ile-de-France (recensement INSEE 2006) I.1.2. Le secteur résidentiel et tertiaire en Seine-et-Marne Le secteur résidentiel et tertiaire comprend le chauffage des habitations et des locaux du secteur tertiaire, la production d eau chaude de ces secteurs ainsi que les installations de chauffage urbain. La Seine-et-Marne compte neuf chaufferies urbaines sur son territoire, situées à Dammarie-les- Lys, Montereau-Fault-Yonne, Lognes, Mée-sur-Seine, Nemours, Chelles, Meaux et Melun (deux chaufferies sur le territoire de Melun). Ces chaufferies sont soumises à la réglementation des installations classées pour la protection de l environnement aux installations classées et contribuent d une manière significative aux émissions du département. Dans le secteur résidentiel, l eau chaude sanitaire et de cuisson représente 8 % de la consommation d énergie ; le chauffage 92 % (informations croisées INSEE 1999 et CEREN 2002 centre d études et de recherches économiques sur l énergie). Airparif Surveillance de la qualité de l air - 23/96 -

25 Mode de chauffage dans le secteur résidentiel Dans le secteur résidentiel, 5 combustibles émetteurs de polluants atmosphériques sont utilisés comme source principale de chauffage. La Figure 1 fournit la part de logements chauffés au charbon, au bois, au fioul domestique, au gaz naturel et au GPL (Gaz de Pétrole Liquéfié) en Seine-et-Marne et en Ile-de-France. 65 % des logements Seine et Marnais sont chauffés au gaz naturel (73 % en Ile-de-France) ; 23 % au fioul domestique (23 % aussi en Ile-de-France). Le chauffage au bois arrive en troisième position avec 10 % des logements, ce qui est très supérieur à la moyenne en Ile-de-France (2 %). La part des logements chauffés au charbon et au GPL est d environ 1 %. (Source : CEREN 2002). Ile-de-France Seine-et-Marne Figure 1 : Part des logements chauffés au charbon, bois, fioul domestique (FOD), gaz naturel et GPL (Source : croisement des données INSEE 1999 et CEREN 2002) La Figure 2 représente la localisation des logements chauffés au bois en Ile-de-France. Les départements de grande couronne sont proportionnellement plus chauffés au bois que Paris ou la petite couronne. Les Yvelines, l Essonne et le Val de Marne représentent environ 15 % chacun du chauffage au bois, la Seine-et-Marne 44 %. Figure 2 : Localisation des logements chauffés au bois en Ile-de-France Airparif Surveillance de la qualité de l air - 24/96 -

26 I.1.3. Le secteur agricole en Seine-et-Marne Le caractère agricole de l Ile-de-France est assez marqué, les surfaces cultivées représentant 44 % de la superficie totale de la région. L Ile-de-France possède une agriculture principalement axée sur les grandes cultures complétées par le maraîchage et l horticulture. Les cultures sont principalement présentes en grande couronne (Figure 3) : les cultures sont réparties majoritairement en Seine-et-Marne (59 %, avec hectares de superficie agricole utilisée), puis dans les Yvelines (16 %), en Essonne (15 %) et enfin dans le Val d Oise (10 %) (Source : AGRESTE 2005). La Seine-et-Marne abrite les grands bassins agricoles de Brie, de Goële et de Multien. La culture céréalière y est majoritairement pratiquée. Quelques exploitations fruitières et de maraîchage sont présentes en Brie et en Gâtinais. Figure 3 : Proportion des superficies cultivables dans chaque département francilien I.1.4. Les infrastructures de transport La Seine-et-Marne dispose d infrastructures routières, fluviales, et ferroviaires. Sur 1800 km de cours d eau, 330 km sont navigables en Seine-et-Marne. Le réseau ferroviaire s'étend sur 453 kilomètres, hors lignes à grande vitesse. 125 km de voies TGV parcourent le département (Source : - onglet transport). Le département compte 81 gares dont 26 gares RER. L aéroport Roissy-Charles de Gaulle se situe à l intersection de la Seine Saint Denis, du Val d Oise et de la Seine-et-Marne. La Seine-et-Marne compte plus de kilomètres de routes, dont 210 kilomètres d'autoroutes, 190 kilomètres de routes nationales, 4500 kilomètres de routes départementales et 6700 km de voies communales. Environ véhicules par jour empruntent les autoroutes A6, A4, A104 (francilienne), A5, A77 (Source : - onglet transport). La Figure 4 présente le réseau routier du département de la Seine-et-Marne intégré dans les systèmes de modélisation utilisés à Airparif ; il représente une longueur cumulée de km de voirie, correspondant aux voies de circulation les plus importantes : autoroutes, routes nationales, et principaux axes ayant une desserte plus locale au sein du département. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 25/96 -

27 Figure 4 : Axes routiers de Seine-et-Marne modélisés I.1.5. Le tissu industriel En Seine-et-Marne, 45 installations classées pour la protection de l environnement déclarent leurs émissions annuellement à la DRIRE (Direction Régionale de l Industrie, de la Recherche et de l Environnement). Elles contribuent pour la plupart d entre elles d une manière significative aux émissions de polluants atmosphériques du département. Le Tableau 2 fournit la liste de ces 45 installations classées et la Figure 5 représente leur localisation géographique. Les installations classées du secteur résidentiel et tertiaire (les chaufferies) ont déjà été détaillées précédemment. Dans le secteur de la production d énergie, la Seine-et-Marne compte un centre de production thermique (sur trois en Ile-de- France) et une raffinerie (l unique raffinerie d Ile-de-France). Dans le secteur du traitement des déchets, quatre centres d incinération des déchets sont aussi présents sur le territoire de Seine-et-Marne (18 en Ile-de-France). Le tissu industriel de la Seine et Marne ne se limite pas à ces 45 installations. En particulier dans le secteur du traitement des déchets, la Seine-et-Marne compte aussi huit centres d enfouissement techniques (sur dix-sept en Ile-de-France), dont ceux de Claye Souilly (la plus importante avec plus d un million de tonne de déchets reçus), Isles les Meldeuses, Soignolles en Brie, Monthyon, Fouju, Moisenay, Château-Landon et Villeparisis. De Airparif Surveillance de la qualité de l air - 26/96 -

28 nombreuses entreprises utilisant des solvants contribuent aussi aux émissions de l industrie manufacturière, ainsi que les chantiers ou les entreprises exploitant les carrières (représentées en gris sur la Figure 5). Tableau 2 : installations classées pour la protection de l environnement de Seine-et-Marne ayant déclaré leurs émissions atmosphériques en 2005, tous secteur s d activité confondus (source : Registre français pour les Emissions Polluantes : Airparif Surveillance de la qualité de l air - 27/96 -

29 Figure 5 : localisation des installations classées en Seine-et-Marne (les villes abritant les carrières figurent en gris) I.2. La situation météorologique de Seine-et-Marne La qualité de l air est liée aux rejets de polluants dans l atmosphère et à la météorologie locale et régionale (température, ensoleillement/couverture nuageuse, vent ) qui a un impact déterminant sur la dispersion de ces polluants ou leur transformation chimique. Le réseau RADOME (réseau de mesure au sol bien réparti sur toute la France géré par Météo France dédié à la prévision et la climatologie), comprend 8 stations météorologiques en Ile-de-France dont 1 située en Seine-et-Marne, à Melun. Le climat francilien est dans l ensemble plutôt homogène. La rose des vents de Melun pour l année 2007 donnée en Figure 6 traduit bien deux secteurs de vent dominants à Melun et plus généralement en Ile-de-France. Ces climatologies ne varient pas beaucoup d une année sur l autre. Les vents sont dominants sud-ouest, en particulier en période hivernale où ils sont associés à des régimes océaniques perturbés, et de nord-est en particulier en période estivale sous influence anticyclonique continentale avec temps sec. Le relief plat du Bassin Parisien est propice à la dispersion de la pollution. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 28/96 -

30 > 5 m/s 3-5 m/s 0-3 m/s Nord 14% 12% 10% % 6% Ouest 260 4% 2% 0% Est Sud 160 Figure 6 : rose des vents de Melun pour 2007 Sur le plan des températures, le climat est tempéré, souvent nuageux et doux, ainsi l Ile-de- France ne se prête que rarement à des excès de température en été comme en hiver. Paris, le cœur de l agglomération (soumis à la présence d un îlot de chaleur urbain) ainsi que le sud et le sud-est de la région (sud Essonne et sud Seine-et-Marne) relèvent des températures globalement plus élevées que le reste de l Ile-de-France. Les précipitations sont modérées. Entre 600 et 800 millimètres de cumul annuel en moyenne sont ainsi relevés sur l Ile-de-France. L ouest des Yvelines et la Seine-et-Marne sont les secteurs les plus arrosés en moyenne. Il faut cependant noter une grande variabilité sur les précipitations d une année à l autre et d un secteur géographique à un autre. Situation en 2007 Les conditions météorologiques présentent une très forte variabilité d une année sur l autre est une année météorologique singulière. La singularité de 2007 repose essentiellement sur des conditions durablement anticycloniques et peu dispersives au printemps et en décembre, et des mois d été (juillet et août particulièrement) peu estivaux. Le mois d avril 2007 a été exceptionnellement chaud et le plus ensoleillé que l Ile-de-France ait connu depuis que les mesures existent. De même, avec 10 jours de dépassement des 25 C (contre 5 en avril normalement), des températures moyennes supérieures de 6 C par rapport aux normales de saison, 2007 a connu un des mois d avril les plus chauds depuis un siècle. De plus, le mois d avril a été exceptionnellement sec (5 mm de pluie contre 53 mm habituellement). A contrario, les mois de juin à août ont connu d importants déficits d ensoleillement. L année 2007 n a totalisé que 5 jours de dépassement des 30 C (14 ordinairement). La fin d année 2007, enfin, a subi un fort épisode anticyclonique froid. Un vent faible et de fortes inversions de températures liées à des températures de sol très froides ont rendu propices la stagnation des polluants et les pics de dioxyde d azote et de particules pour Noël. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 29/96 -

31 II. Polluants réglementés Les polluants atmosphériques sont trop nombreux pour être surveillés en totalité. Certains d entre eux sont choisis parce qu ils sont caractéristiques d un type de pollution (industrielle ou automobile) et parce que leurs effets nuisibles pour l'environnement et/ou la santé sont déterminés. Ces espèces sont les indicateurs de pollution atmosphérique et font l'objet de réglementations (européennes ou nationales). La réglementation nationale fixe notamment des valeurs limites qui correspondent aux valeurs européennes, et des objectifs de qualité. En complément, en Ile-de-France, une procédure interdépartementale (arrêté interpréfectoral du 3 décembre 2007) organise une série de mesures d'urgence, afin d informer la population et de réduire ou de supprimer l'émission de polluants dans l'atmosphère en cas de pointe de pollution atmosphérique, afin d'en limiter les effets sur la santé humaine et sur l'environnement. Cette procédure concerne 4 polluants : le dioxyde de soufre (SO2), les oxydes d azote (NOx), l ozone (O3) et les particules. Airparif Surveillance de la qualité de l air - 30/96 -