CARACTERISATION DE LA QUALITE DE L AIR SUR LA COMMUNE DE POISSY (78).

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1 Surveillance de la Qualité de l Air en Ile-de-France CARACTERISATION DE LA QUALITE DE L AIR SUR LA COMMUNE DE POISSY (78). AOÛT 2004 Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

2 AIRPARIF Surveillance de la Qualité de l Air en Ile-de-France CARACTERISATION DE LA QUALITE DE L AIR SUR LA COMMUNE DE POISSY (78). AOÛT 2004 Etude réalisée par : AIRPARIF Surveillance de la Qualité de l Air en Ile-de-France Service Etudes 7, rue Crillon PARIS Tél. : Fax : Pour : Mairie de POISSY Place de la République, POISSY Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

3 SOMMAIRE I INTRODUCTION...4 II CONTEXTE DE L ETUDE...5 II.1 Description générale du secteur d étude...5 II.2 Choix des polluants à mesurer...6 III MISE EN ŒUVRE DE LA CAMPAGNE DE MESURE III.1 Moyens de mesure III.2 Répartition spatiale des points de mesure III.3 Période de mesure IV COMMENTAIRES METEOROLOGIQUES V CARACTERISATION DE LA POLLUTION DE FOND V.1 Cartographie de la qualité de l air V.1.1 Dioxyde d azote V.1.2 Benzène V.2 Evolution temporelle de la pollution atmosphérique V.2.1 Oxydes d azote V.2.2 Particules fines VI POLLUTION EN PROXIMITE DU TRAFIC ROUTIER VI.1 Dioxyde d azote VI.2 Benzène VII COMPARAISON AVEC D AUTRES ENVIRONNEMENTS VII.1 Dioxyde d azote VII.2 Particules fines VII.3 Benzène VIII SITUATION AU REGARD DES NORMES EN VIGUEUR VIII.1 Oxydes d azote VIII.1.1 Etat de la pollution chronique VIII.1.2 Respect des normes à l échelle horaire VIII.2 Particules fines VIII.2.1 Etat de la pollution chronique VIII.2.2 Respect des normes à l échelle de la journée VIII.3 Benzène IX CONCLUSION Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

4 I INTRODUCTION Depuis début 2004, la Ville de Poissy participe activement à une étude de la qualité de l air impliquant l ensemble de la vallée de Seine, au Nord du département des Yvelines. Cette étude d envergure, organisée par le Secrétariat Permanent pour la Prévention des Pollutions Industrielles en Vallée de Seine et menée en collaboration avec AIRPARIF, a pour but de caractériser la pollution atmosphérique à large échelle, s agissant d un domaine d étude couvrant près de 900 km 2. Soucieuse d apporter une réponse encore plus précise sur le thème de la qualité de l air, la ville de Poissy a engagé auprès d AIRPARIF une étude de mesure de la qualité de l air afin d établir une documentation fine de la répartition de la pollution atmosphérique urbaine sur l ensemble de la commune. La demande de Poissy porte d une part sur la cartographie fine des niveaux de pollution sur l ensemble de la commune afin de définir la répartition géographique des concentrations rencontrées et d autre part la caractérisation du comportement temporel fin de la pollution atmosphérique urbaine au cours de la journée. La campagne de mesure vise également à situer les différents polluants mesurés par rapport aux normes de la qualité de l air établies et aux concentrations rencontrées dans d autres environnements en Ile-de-France. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

5 II CONTEXTE DE L ETUDE II.1 Description générale du secteur d étude Située dans le département des Yvelines (78) à la périphérie de l agglomération parisienne, la commune de Poissy se trouve à environ 20 km à l Ouest-Nord-Ouest du centre de Paris. La commune, couvrant une superficie de hectares et comptant une population de habitants (INSEE 1999), est située au bord d un méandre de la Seine et à proximité de la forêt de Saint-Germain-en-Laye qui longe la partie Est de la ville. Les communes limitrophes sont Carrières-sous-Poissy, Achères, Saint-Germain-en-Laye, Villennes-sur-Seine, Chambourcy et Médan (cf. Figure 1). Figure 1 : Vue aérienne de la commune de Poissy avec les limites communales en jaune. La commune de Poissy présente différents environnements avec des limites bien marquées par les principales infrastructures de transport et les éléments naturels. La partie Nord de Poissy est caractérisée par un milieu industriel avec le centre de production de PSA et le Technoparc de Poissy qui accueille plus de 150 entreprises. La partie urbanisée de la commune est quant à elle encadrée au Nord par le domaine industriel, à l Est par la Forêt de Saint-Germain et au Sud par l autoroute A14. Cette urbanisation couvre environ un tiers de la surface de la commune laissant ainsi au Sud une partie plus rurale traversée par les axes de circulation les plus importants. En effet, les autoroutes A14 et A13 et secondairement la Route Nationale 13 caractérisent l importance du trafic routier au Sud de Poissy. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

6 II.2 Choix des polluants à mesurer Le choix des polluants atmosphériques à surveiller est déterminé à partir des principales sources d émissions identifiées sur le secteur d étude. Dans un premier temps, des éléments d informations issus du cadastre d émissions d AIRPARIF 1 permettent de situer les émissions de la commune de Poissy par rapport à celles du département des Yvelines, de l agglomération parisienne 2 et de la région. Le Tableau 1 présente la densité d émissions annuelles (en tonne/km 2 ) pour trois familles de composés représentatives plus particulièrement de la pollution atmosphérique en milieu urbain. Il s agit des oxydes d azote (NOx), des composés organiques volatils (COV) non méthaniques et des particules de diamètre inférieur à 10µm (PM10). La densité des émissions de polluants atmosphériques sur la commune de Poissy est, selon les composés considérés, deux à cinq fois celle du département des Yvelines, du au caractère majoritairement rural de ce dernier. De même, en comparaison de la densité d émissions moyenne en agglomération parisienne, la densité d émissions de NOx et de particules fines sur la commune de Poissy, située à la périphérie de l agglomération, est respectivement 40% et 60% inférieure. Néanmoins, Poissy présente une spécificité concernant les émissions de COV puisque leur densité au km 2 sur la commune est 44% supérieure à celle de l agglomération parisienne. Cela est du à la présence des industries sur la commune de Poissy, et plus particulièrement le site de production de PSA Peugeot Citroën, comme le montre le Tableau 2. Densité surfacique des émissions (t/km 2 ) NOx COV PM10 Poissy Yvelines (78) Agglomération parisienne Tableau 1 : Densité surfacique des émissions (t/km 2 ) pour les oxydes d azote, les composés organiques volatils non méthaniques et les particules fines. En effet, le Tableau 2 présente la répartition (en %) des émissions par grandes catégories d émetteurs pour la commune de Poissy, les Yvelines et la région Ile-de-France. A Poissy, la forte densité du trafic routier émet une part prépondérante des émissions de polluants atmosphériques. Celui-ci participe à hauteur de 75% aux émissions des oxydes d azote, constituant donc la principale source sur la commune. A l échelle départementale et régionale, le trafic routier dépasse les 50%. A Poissy, le trafic routier contribue aussi à plus de 62% aux émissions de particules. Cette contribution, atypique par rapport aux émissions de PM10 moyennes en Ile-de-France et sur le département des Yvelines, est due indirectement à la quasi absence d émissions industrielles de PM10 à Poissy. 1 Source : Cadastre d émissions d Ile-de-France, AIRPARIF/DRIRE Ile-de-France, année de référence Selon la définition de l INSEE, Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

7 Répartition (%) des émissions par grandes catégories POISSY Yvelines (78) Ile-de-France NOx COV PM10 NOx COV PM10 NOx COV PM10 Industrie Résidentiel Tertiaire Artisanat Transport Routier Autres Transports Agriculture et sylviculture Sources Biogéniques Total Tableau 2 : Répartition (en pourcentage) des émissions des oxydes d azote, des composés organiques volatils non méthaniques et des particules fines selon six grandes catégories. A contrario, pour les COV, les différentes industries implantées à Poissy, et notamment le centre de production automobile de PSA Peugeot Citroën, apportent une part prépondérante aux émissions locales. En effet, ce secteur industriel contribue à 70% des émissions de COV de la commune de Poissy. Rappelons que le site de PSA, localisé au Nord de la commune et à l Ouest de la D30, est recensé par la DRIRE comme une Grande Source Ponctuelle. Ce site de production est plus particulièrement responsable des émissions importantes de composés organiques volatils issus de l activité de peinture. Néanmoins, ces composés spécifiques émis par le site ne sont pas réglementés aux niveaux national ou européen. Ils contribuent cependant à la formation d ozone à l échelle régionale. L existence des différentes sources d émissions implique que leur répartition spatiale n est pas homogène sur l ensemble de la commune de Poissy. A titre d illustration la Figure 2 présente la répartition, sur un maillage kilométrique, de la densité d émissions d oxydes d azote sur la commune. Les secteurs où les émissions de NOx sont les plus importantes sont identifiables, avec le trafic local et l urbanisme dense du centre ville de la commune et les autoroutes A13 et A14 situées au Sud, dans la partie de Poissy présentant un caractère rural. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

8 Figure 2 : Densité d émissions annuelles d oxydes d azote (NOx) en t/km 2 à Poissy 1. De par leurs effets sur la santé, le dioxyde d azote (NO 2 ), indicateur de la famille des oxydes d azote, ainsi que les PM10, sont réglementés au niveau européen et national. Tout comme en Ilede-France, les principales sources d émissions de pollution rencontrées à Poissy sont principalement liées au trafic routier. S agissant des COV, c est les hydrocarbures aromatiques monocycliques (benzène, éthylbenzène, toluène et les xylènes) qui sont des indicateurs reconnus du trafic routier, principalement issus de la combustion incomplète des carburants routiers ainsi que des phénomènes d évaporation. De part ses effets sur la santé, cancérigène identifié, seul le benzène est réglementé au niveau européen et national. A Poissy, le trafic routier est de nature différente suivant les caractéristiques des axes routiers, à savoir un trafic routier à desserte locale, principalement au sein de la partie urbaine, un trafic routier inter-régional avec l autoroute A13 joignant l agglomération parisienne au Nord-Ouest de la France, et intra-régional avec l autoroute A14 reliant le Nord-Ouest de Paris à l autoroute A13. La Figure 3 présente le trafic routier moyen journalier sur les axes les plus importants du domaine d étude, avec un maximum de véhicules par jour 3 sur l autoroute A13 au Sud de la commune. Le carrefour routier du Boulevard Gambetta, symbolisé par la connexion des routes départementales D190 et D30, présente le nœud routier le plus important de la partie urbaine de la commune avec plus de véhicules par jour. 3 Source : Direction Département de l Equipement Yvelines 78 - année Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

9 Figure 3 : Trafic routier moyen journalier au sein de la commune de Poissy. Enfin, le secteur résidentiel/tertiaire de la commune de Poissy participe également aux émissions locales (chauffage, combustion ) notamment de particules fines (31%) et d oxydes d azote (11%) principalement où l urbanisme y est le plus dense. D après cet inventaire des trois principales sources d émissions sur le domaine d étude, les polluants atmosphériques faisant l objet d une surveillance intensive dans le cadre de cette étude sont les oxydes d azote, les particules fines et le benzène. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

10 III MISE EN ŒUVRE DE LA CAMPAGNE DE MESURE III.1 Moyens de mesure Afin de caractériser la qualité de l air de manière précise, deux méthodes de mesure ont été utilisées lors de cette campagne, chacune d elle apportant une réponse différente sur l évolution temporelle et spatiale de la qualité de l air. D une part, l étude a consisté à la mise en œuvre de tubes à diffusion passive 4, également appelés échantillonneurs passifs, sur l ensemble de la commune avec une densification de sites dans la partie urbanisée de Poissy. Ce moyen de mesure, peu encombrant et simple à mettre en place, permet d instrumenter simultanément un nombre important de sites, à savoir 23 points de mesure sur l ensemble de la commune afin de suivre les niveaux de dioxyde d azote et de benzène. Pour des raisons métrologiques, la mesure des PM10 n est pas réalisable à ce jour à l aide de tels tubes. Pour le dioxyde d azote, l échantillonneur passif 5 se présente sous forme d un tube en polypropylène muni d une coiffe fixe et d une grille métallique imprégnée d un réactif chimique permettant le piégeage du NO 2 pendant la période d exposition de deux semaines. Le tube est maintenu en position verticale au sein d un abri cylindrique de protection (cf. Figure 4-b). L abri de protection, fixé sur un support dans l environnement (poteau, lampadaire ) à environ 3m du sol (cf. Figure 4-c), permet de protéger l échantillonneur de l impact direct du vent, du soleil et de la pluie, optimisant ainsi les conditions de mesure afin de fiabiliser le processus de diffusion et de piégeage des polluants. (a) Tube en (b) Echantillonneurs passifs (c) Abri cylindrique de protection polypropylène installés à l intérieur de l abri installé sur un candélabre à Poissy Figure 4 : Schéma d implantation des tubes à diffusion passive de dioxyde d azote au sein de l abri de protection. 4 Le fonctionnement métrologique des échantillonneurs passifs est fondé sur le piégeage du polluant recherché sur un support (le tube) contenant un réactif chimique spécifique au polluant, à l aide du principe de diffusion passive de l air ambiant. 5 Tubes à diffusion passive de dioxyde d azote sont fournis par le laboratoire suisse PASSAM, accrédité ISO 17025, et analysés par le laboratoire de chimie d Airparif. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

11 L échantillonneur passif utilisé pour mesurer le benzène 6 se présente, quant à lui, sous forme d une cartouche absorbante insérée dans un corps poreux qui est maintenu en position horizontale par le biais d un support triangulaire, au sein d un abri de protection (. Le principe de fonctionnement de l échantillonneur de benzène est semblable à celui de l échantillonneur de NO 2. Figure 5: Echantillonneurs passifs installés à l intérieur de l abri de protection Figure 6 : Schéma de fonctionnement d un échantillonneur passif benzène (d après radiello ) Sur l ensemble des sites de mesure, les échantillonneurs passifs de NO 2 et de benzène sont exposés durant deux semaines puis rebouchés hermétiquement à la fin de chaque série. Ils sont ensuite acheminés pour analyse en laboratoire suivant des protocoles spécifiques au dioxyde d azote 7 et au benzène 8. A l issu de ces analyses, une concentration moyenne de dioxyde d azote et de benzène pour chaque site de mesure est établie pour les deux semaines d exposition. Simultanément à la surveillance par échantillonneurs passifs, des mesures sont réalisées à l aide d un laboratoire mobile d AIRPARIF qui permet de suivre en continu, au pas de temps horaire, la qualité de l air. Ce laboratoire mobile se présente sous forme d analyseurs automatiques installés dans un camion adapté. Le fonctionnement d un laboratoire mobile est identique à celui de l ensemble des sites permanents du réseau fixe d Airparif et implique des contraintes techniques lourdes : lignes électriques et téléphonique ainsi que la maintenance régulière des analyseurs. 6 Les tubes à diffusion passive de Benzène sont fournis et analysés par le laboratoire de recherche IRCSS de la fondation scientifique italienne, Salvatore Maugeri. 7 spectrophotométrie d absorption dans le visible. 8 Chromatographie en phase gazeuse. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

12 Figure 7 : Laboratoire mobile installé sur site. Les analyseurs automatiques de NOx et de PM10 sont installés dans le camion laboratoire d AIRPARIF, rue du 8 mai La finesse temporelle des mesures horaires de la pollution atmosphérique permet d étudier, d une part, l évolution temporelle de la pollution tout au long de la journée, et d autre part, le comportement des niveaux des polluants suivis en fonction de la provenance des vents afin d identifier les sources locales principales d émissions. Dans le cadre de cette étude, l instrumentation à l aide des analyseurs automatiques permet de suivre les oxydes d azote 9 (le monoxyde et dioxyde d azote séparément) et les particules fines de diamètre inférieur à 10µm 10. Pour des contraintes techniques, l utilisation du laboratoire mobile ne permet pas de suivre les niveaux horaires de benzène. Le monoxyde d azote (NO) représente l essentiel des émissions de NOx, faisant de lui un polluant «primaire» car directement émis dans l atmosphère, alors que le NO 2 ne représente qu environ 10% des émissions directe de NOx. Le dioxyde d azote provient majoritairement de la transformation du NO après l émission, le NO 2 est alors considéré comme un polluant «secondaire». Au même titre que le NO, le benzène est un polluant «primaire» car majoritairement directement émis dans l atmosphère. Quant aux particules fines, leurs sources locales sont de diverses origines tel que le secteur des transports, les combustions industrielles ainsi que les sources naturelles. Mais les niveaux observés en Ile-de-France sont également régis par des phénomènes de pollution à grande échelle, avec un transport transfrontalier des particules pouvant atteindre 50% des concentrations mesurées localement. III.2 Répartition spatiale des points de mesure L implantation spatiale des sites instrumentés à l aide d échantillonneurs passifs sur la commune de Poissy est fondée sur le principe d une répartition relativement homogène sur l ensemble du domaine d étude avec une densification des sites dans l environnement urbain le plus dense. Cela permet de caractériser les niveaux de pollution atmosphérique sur l ensemble de la commune et selon les hétérogénéités locales d urbanisme. 9 Norme : NF X : «Air ambiant - Dosage des oxydes d'azote par chimiluminescence», mars analyseurs automatiques de type RP 1400 (R&P) appelés aussi TEOM. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

13 Figure 8 : Plan d échantillonnage et implantation des sites de mesure du dioxyde d azote et du benzène par tubes à diffusion passive. La Figure 8 fait apparaître la localisation des 23 sites de mesure provisoires implantés durant la campagne ainsi que leur typologie. L ambiance générale de la qualité de l air est déterminée à l aide des sites implantés en situation dite de fond (en bleu sur la carte) alors que les sites de proximité au trafic (en rouge sur la carte) permettent de caractériser la pollution au plus près des axes où le trafic routier est le plus dense au sein de la partie urbaine de Poissy, c est à dire le Boulevard Gambetta et le rond point du Boulevard Gambetta. Ces deux sites de proximité permettent de mesurer les concentrations maximales de NO 2 et de benzène, alors que les 21 autres sites de mesure, éloignés de toutes sources directes et locales de pollution, répondent aux critères nationaux 11 d implantation des sites de surveillance et permettent ainsi de caractériser la qualité de l air d un large secteur géographique alentour. Afin de compléter le dispositif par tubes à diffusion, le laboratoire mobile (en vert sur la carte) a été implanté dans la partie urbaine de Poissy, dans la rue du 8 mai 1945, où les niveaux de pollution de fond étaient a priori parmi les plus importants de la commune, l urbanisme et le trafic routier local y étant très denses. Pour information, le camion laboratoire se trouvait également en situation de fond en bordure d un petit parking à proximité du théâtre municipal. 11 Classification et critères d implantation des stations de surveillance de la qualité de l air Coordination technique de la surveillance de la qualité de l air - ADEME juin Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

14 III.3 Période de mesure Les mesures de pollution par tubes à diffusion passive et par analyseurs automatiques installés au sein des laboratoires mobiles ont été réalisées simultanément du 3 mars au 14 avril Cette campagne de six semaines a permis la mesure de trois séries consécutives par échantillonneurs passifs d une période de quinze jours, comme indiqué dans le Tableau 3. Chaque tube à diffusion a été installé sur site le premier jour et retiré le dernier jour de chaque série afin d harmoniser la période d exposition sur le domaine d étude. Ainsi après une analyse en laboratoire des tubes à diffusion, une concentration moyenne de dioxyde d azote et de benzène est obtenue sur la période d exposition de quinze jours. N de Série Période de mesure par tubes à diffusion 1 Du 3 mars au 17 mars Du 17 mars au 31 mars Du 31 mars au 14 avril 2004 Tableau 3 : Campagne de mesure réalisée à Poissy pendant trois séries de mesure par tubes à diffusion. Dans l optique d estimer les niveaux annuels de dioxyde d azote et de benzène qui auraient été observés à l aide d une surveillance continue, l année de référence considérée permettant ce calcul correspond à la période du 1 er mai 2003 au 30 avril 2004 afin d inclure la période de la campagne de mesure réalisée sur la commune de Poissy. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

15 IV COMMENTAIRES METEOROLOGIQUES Les commentaires suivants s appuient sur les observations (vitesse et direction de vent) de la station Météo-France située à Achères (78). Une appréciation préliminaire des conditions météorologiques rencontrées lors de la campagne de mesure permet de mieux appréhender leur influence notamment par rapport aux niveaux de pollution atmosphérique observés lors des trois séries de mesure. En effet, les conditions météorologiques jouent un rôle d accumulation ou de dispersion très important sur les concentrations de pollution dans la mesure où plus les conditions sont dispersives, plus les niveaux observés sont faibles. Ces conditions de stabilité ou de dispersion peuvent être définies par un ou plusieurs paramètres météorologiques, comme notamment la hauteur de la couche de mélange, les inversions de température ou la vitesse de vent. Tandis que les deux premiers favorisent l accumulation de la pollution et permettent d appréhender la stabilité verticale de l atmosphère, c est la vitesse de vent qui peut être considérée comme représentative de la dispersion météorologique. Ainsi les conditions les plus défavorables à la dispersion de la pollution atmosphérique se rencontrent lorsque les vitesses de vent sont nulles ou très faibles (0 à 1m/s), alors que la vitesse moyenne observée en Ile-de-France est voisine de 3m/s. En conséquence, comme le montre la Figure 9 pour les données horaires observées par le laboratoire mobile, les niveaux de pollution diminuent lorsque les conditions de dispersion s améliorent et donc de plus en plus favorables au brassage de l air. Au contraire, lors de période de vent nul, les concentrations d oxydes d azote et de particules fines sont plus importantes du fait de la stabilité de l atmosphère, ce qui se traduit par une accumulation de la pollution et des niveaux de pollution plus élevés. Nulle 1-2m/s 3-4m/s >4m/s 60 Concentrations en µg/m NO NO2 PM10 Figure 9 : Evolution des concentrations des polluants atmosphériques suivant les vitesses de vent observées à Poissy du 03 mars au 14 avril La Figure 10 représente pour chaque série de mesure la fréquence des régimes de vent ainsi que les vitesses de vent : les secteurs en rouge indiquent les vents les plus faibles (vitesses de vent comprises entre 1 et 2m/s) et en jaune les régimes de vents les plus dispersifs (vitesses de vent supérieures à 2m/s). Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

16 >2 m/s 1-2 m / s >2 m/s 1-2 m / s >2 m/s 1-2 m / s Nord 10% 8% 6% Nord 10% 8% 6% Nord 10% 8% 6% Ouest 4% 2% 0% Est Ouest 4% 2% 0% Est Ouest 4% 2% 0% Est Sud Sud Sud (a) Du 03 au 17 mars 2004 (b) Du 17 au 31 mars 2004 (c) Du 31 mars au 14 avril 2004 Figure 10 : Fréquence (en %) des vents observée à Achères en fonction de leur secteur - [source : Météo-France]. Les régimes de vent observés lors de la première série de mesure sont très hétérogènes puisque des vents en provenance du Nord à Nord-Nord-Est, du Sud-Ouest à Sud-Est et du Nord-Ouest sont rencontrés durant cette quinzaine. Lors de la seconde série, les vents dominants sont de secteur Nord à Nord-Est et de secteur Sud-Ouest. Les régimes de vent de Sud-Ouest lors de cette quinzaine présentent des conditions dispersives (vitesses de vent élevées) contrairement au régime Nord-Est, accompagnés de vents essentiellement faibles. Deux directions de vent prédominent lors de la dernière série de mesure, à savoir une majorité de vents, généralement peu dispersifs, provenant du Nord au Nord-Nord-Est et des régimes de vents forts de direction Ouest-Sud-Ouest. Afin de visualiser l influence des conditions météorologiques sur les niveaux de pollution au cours de la campagne de mesure, la Figure 11 présente les niveaux moyens de fond en NO 2 et en benzène lors de chaque série de mesure en fonction de la fréquence des vents les plus faibles. Plus les vents forts sont rencontrés et plus les conditions météorologiques sont favorables à la dispersion des émissions et donc plus les niveaux de pollution sont faibles. Dioxyde d'azote Vitesse de vent : 0-2m/s Benzène Vitesse de vent : 0-2m/s % % Concentrations en µg/m % 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% Fréquence de vents faibles Concentrations en µg/m % 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% Fréquence de vents faibles 0 Série 1 Série 2 Série 3 0.0% 0.0 Série 1 Série 2 Série 3 0.0% (a) Dioxyde d azote (b) Benzène Figure 11 : Niveaux de pollution en fonction de la fréquence des vitesses de vent lors des séries de mesure. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

17 Les meilleures conditions dispersives rencontrées lors de la campagne de mesure sont observées lors de la troisième série avec 64% de vitesses de vent supérieures à 2m/s. A contrario, les conditions les plus propices à l accumulation de la pollution sont enregistrées lors de la première série, puisque cette quinzaine est marquée par plus de 50% du temps par de faibles vitesses de vent. Ainsi, on note sur l ensemble de la commune une concentration moyenne en NO 2 lors de la première série de 34µg/m 3 contre 23µg/m 3 pendant la troisième série. De la même manière, on observe lors de cette troisième série une diminution significative des concentrations de benzène sur l ensemble de la commune avec une moyenne de 0,8µg/m 3 lors de cette série contre 1,4µg/m 3 et 1,2µg/m 3 respectivement lors de la première et la seconde série, moins favorables à la dispersion et au brassage de l air. La relation entre la vitesse de vent et les niveaux de pollution permet d expliquer l évolution globale des concentrations rencontrées au cours des trois séries de mesure par tubes à diffusion passive. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

18 V CARACTERISATION DE LA POLLUTION DE FOND V.1 Cartographie de la qualité de l air La répartition homogène et dense des sites de mesure par tubes à diffusion permet la cartographie des champs de pollution de NO 2 et de benzène sur l ensemble de la commune de Poissy. Ces cartes ont été obtenues à l aide des techniques de la géostatistique, dite méthode d interpolation, en prenant en compte la corrélation spatiale du polluant considéré. V.1.1 Dioxyde d azote Les résultats de mesure de dioxyde d azote sont présentés en Annexe 1 et Annexe 2 sous forme de tableaux de résultats et de cartographies. La Figure 12 présente la cartographie des champs de pollution de dioxyde d azote sur l ensemble de la commune de Poissy pour chaque série de mesure. 1km 1km (a) Du 03 au 17 mars 2004 (b) Du 17 au 31 mars km (c) Du 31 mars au 14 avril 2004 NO 2 en µg/m 3 Figure 12 : Cartes interpolées des niveaux moyens de dioxyde d azote sur la commune de Poissy. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

19 Les différences de concentrations de NO 2 d une série à l autre sur l ensemble de la commune de Poissy est la conséquence des conditions météorologiques moins favorables lors de la première série et a contrario à de meilleures conditions dispersives rencontrées lors de la seconde et plus encore pendant la troisième série (cf. chapitre IV). Les motifs de pollution de NO 2 observés lors de chaque série font clairement apparaître des niveaux de fond supérieurs dans le cœur urbain de la commune de Poissy. Les émissions de NO 2, principalement localisées là où la densité urbaine et du trafic routier y sont les plus importantes, engendrent des niveaux de pollution atmosphérique plus élevés (secteurs les plus forts en orange sur la Figure 12-a). En s éloignant du centre urbain, les niveaux de NO 2 tendent à diminuer en direction du Nord-Est et du Sud-Ouest. Ce comportement peut être mis en relation avec la répartition spatiale des émissions sur la commune. Ainsi, les niveaux les plus faibles sont rencontrés au Sud-Ouest de la commune de Poissy. En effet, à l exception des émissions très localisées dues au trafic autoroutier de l A14 et de l A13, le Sud-Ouest de Poissy présente un environnement plus rural avec une très faible densité urbaine et généralement dépourvue d émissions importantes d oxydes d azote. La différence de pollution entre le centre urbanisé et le Sud-Ouest de la commune est la plus marquée lors de la première série avec en moyenne des niveaux de NO 2 supérieurs de 36% par rapport aux valeurs les plus faibles rencontrées au Sud-Ouest de la commune. ( 38µg/m 3 contre 28µg/m 3 ). L écart des niveaux de NO 2 entre ces deux domaines reste néanmoins important (environ 30%) lors des séries suivantes, même si les niveaux de NO 2 ont été globalement plus faibles. Les concentrations de pollution atmosphérique pour le NO 2 sont maximales au centre ville de Poissy et décroissent au fur et à mesure que l on s en éloigne pour atteindre les valeurs les plus faibles au Sud-Ouest de la commune. Les différences de concentrations entre certains secteurs de la commune peuvent dépasser 30%. V.1.2 Benzène Les résultats de mesure de benzène sont présentés en Annexe 1 et Annexe 3 sous forme de tableaux de résultats et de cartographies. De la même manière que pour le dioxyde d azote, la répartition homogène des sites de mesure ont permis une cartographie des champs de pollution de benzène sur l ensemble de la commune de Poissy. Ainsi la Figure 13 présente pour les trois séries de mesure les cartes interpolées de benzène. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

20 1km 1km (a) Du 03 au 17 mars 2004 (b) Du 17 au 31 mars km (c) Du 31 mars au 14 avril 2004 benzène en µg/m 3 Figure 13 : Cartes interpolées des niveaux moyens de benzène sur la commune de Poissy. Au même titre que pour le NO 2, la décroissance des niveaux de benzène est identifiable, puisque l on retrouve les concentrations les plus importantes au centre de Poissy pour diminuer ensuite en s éloignant vers le Nord-Est et le Sud-Ouest de la commune. La décroissance des concentrations de benzène à partir du centre urbain de la commune est rapide. Ainsi les niveaux de benzène sont moins homogènes que ceux de NO 2 avec une baisse plus marquée des concentrations de benzène dès que l on s éloigne des sources d émissions du fait de son caractère primaire. Ainsi la différence entre les niveaux moyens observés en centre ville et la partie plus rurale du Sud-Ouest est de plus de 50% sur l ensemble de la campagne de mesure. Lors des deux premières séries cette disparité atteint 55% (1,6µg/m 3 contre 1,1µg/m 3 lors de la 1 ère série et 1,4µg/m 3 contre 0,9µg/m 3 lors de la seconde), pour ensuite diminuer à environ 30% lors de la troisième série, à savoir 0,9µg/m 3 contre 0,7µg/m 3. Rappelons que cette série présente Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

21 des conditions météorologiques plus favorables à la dispersion de la pollution et donc à homogénéisation des niveaux de pollution sur la commune. Le motif de pollution de benzène sur la commune de Poissy est comparable à celui du NO 2, à savoir des niveaux de pollution qui décroissent au fur et à mesure que l on s éloigne du centre urbain le plus dense pour observer des concentrations de benzène plus faibles au Nord-Est et au Sud-Ouest de la commune. Le caractère primaire du benzène fait que le surcroît moyen induit par les activités du centre urbanisé de la commune est d environ 50% de la pollution observée. V.2 Evolution temporelle de la pollution atmosphérique Le paragraphe précédent permet d apprécier la variabilité spatiale des niveaux de la pollution atmosphérique urbaine sur l ensemble de la commune de Poissy. Cependant ces niveaux varient également dans le temps, par exemple au cours d une journée. Ainsi, l analyse du profil journalier des niveaux horaires enregistrés lors de la campagne de mesure à l aide du laboratoire mobile situé au cœur de Poissy permet d illustrer le comportement temporel de la qualité de l air et de son lien avec les sources d émissions les plus importantes du secteur d étude. Ensuite la comparaison entre ce profil et celui relevé sur les stations fixes du réseau permanent d AIRPARIF les plus proches géographiquement, permet de positionner le comportement des polluants atmosphériques observés à Poissy par rapport à ceux d autres situations en Ile-de-France. V.2.1 Oxydes d azote La Figure 14 présente le comportement moyen des oxydes d azote (exprimée en µg/m 3 ), tout au long de la journée, en heure légale, lors de la campagne de mesure. La courbe rouge présente les profils journaliers du monoxyde et du dioxyde d azote enregistrés sur le laboratoire mobile implanté en centre ville de la commune de Poissy. POISSY Cergy-Pontoise Versailles Argenteuil POISSY Cergy-Pontoise Versailles Argenteuil Concentration en µg/m Concentration en µg/m h 3h 5h 7h 9h 11h 13h 15h 17h 19h 21h 23h 0 1h 3h 5h 7h 9h 11h 13h 15h 17h 19h 21h 23h Heure Légale Heure Légale (a) Monoxyde d azote (b) Dioxyde d azote Figure 14 : Cycle journalier du NOx relevé lors de la campagne de mesure du 03 mars au 14 avril 2004 à Poissy et sur trois stations fixes du réseau AIRPARIF. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

22 L évolution des concentrations horaires du dioxyde d azote montre distinctement un comportement bimodal lié notamment aux émissions d oxydes d azote plus importantes lors des heures de pointes du trafic routier du matin et du soir. Ainsi, ce profil journalier reflète l évolution du trafic routier au cours de la journée. Les niveaux de dioxyde d azote enregistrés sur la commune de Poissy sont bornés par la station de fond d Argenteuil, pour le profil journalier le plus élevé, et par la station de fond de Cergy- Pontoise qui correspond au profil le plus faible. Au contraire, la station de fond de Versailles représente le profil le plus similaire à celui observé à Poissy lors de la campagne pour le dioxyde d azote avec néanmoins des écarts limités dus vraisemblablement aux caractéristiques spécifiques du trafic local. Le profil journalier en monoxyde d azote est encadré par la station de fond d Argenteuil (limite haute) et par celles de Versailles et de Cergy-Pontoise. Le pic de NO est bien marqué et révèle l influence du trafic routier local sur la qualité de l air en centre ville de la commune de Poissy. Au contraire du dioxyde d azote, il n y a pas d augmentation des niveaux de NO en fin d après-midi pendant l heure de pointe du soir. Cette situation est en partie due à la transformation du NO par voie photochimique au cours de la journée. Les niveaux d oxydes d azote (NO + NO 2 ) les plus forts sont observés le matin entre 8h et 9h alors que le trafic routier est le plus important. Le pic du matin en oxydes d azote est plus marqué que celui du soir puisque les conditions de dispersion (vitesse de vent ) sont moins bonnes qu en fin de journée et que «l épaisseur» d atmosphère concernée par les phénomènes de pollution est généralement moins importante le matin que le soir. Le début de la journée peut être caractérisé par des inversions de température qui limitent la dispersion des émissions dans la basse couche de l atmosphère et ainsi entraîne une accumulation de la pollution. Conjugué à ce phénomène météorologique matinal et aux vents plus soutenus en soirée, la densité du trafic routier est plus diffuse le soir que le matin. Les retours plus dispersés dans le temps le soir entraînent des émissions associées également plus étalées. Les oxydes d azote sont principalement représentatifs de l impact du trafic routier et montre ainsi l évolution bimodale au cours d une journée, avec les maxima enregistrés le matin et le soir correspondant aux heures d influence les plus importantes sur les axes routiers. Ce comportement est typique des niveaux de fond des oxydes d azote en zone urbanisée comme en témoigne les profils calculés sur le réseau fixe francilien. V.2.2 Particules fines Le réseau de mesure d AIRPARIF concernant les PM10 est moins dense que celui des oxydes d azote compte tenu du comportement plus homogène des particules à l échelle de l agglomération. Les stations permanentes de référence les plus adaptées dans le cadre de l étude des particules fines sont les stations urbaines de Cergy-Pontoise et de Gennevilliers. La Figure 15 présente le comportement temporel moyen des particules fines (PM10) tout au long de la journée lors de la campagne de mesure sur la station provisoire de Poissy et sur les stations fixes du réseau de mesure d AIRPARIF de Cergy-Pontoise et de Gennevilliers. La courbe rouge représente le profil journalier enregistré lors de la campagne de mesure à l aide du laboratoire mobile. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

23 POISSY Cergy-Pontoise Gennevilliers Concentrations en µg/m h 3h 5h 7h 9h 11h 13h 15h 17h 19h 21h 23h Heure Légale Figure 15 : Cycle journalier des particules fines (PM10) relevé lors de la campagne de mesure du 03 mars au 14 avril 2004 à Poissy et sur deux stations fixes du réseau AIRPARIF. Au même titre que les oxydes d azote, l évolution moyenne des concentrations horaires des PM10 au cours d une journée montre distinctement deux maxima liés aux heures de pointes du trafic routier du matin et du soir. Le pic du matin est plus marqué et témoigne des conditions météorologiques moins favorables à la dispersion des polluants rencontrées le matin. De plus, l étalement du trafic routier au cours de la soirée engendre par la même occasion des émissions plus diffuse dans le temps que ce que l on rencontre habituellement le matin. Les concentrations moyennes de PM10 enregistrées à Poissy sont bornées par celles de Gennevilliers (limite haute) et de Cergy-Pontoise (limite basse) avec toutefois des niveaux de PM10 voisins de ceux de Gennevilliers en fin d après midi. Les niveaux de particules fines à Poissy sont plus faibles que ceux observés à la station de fond de Gennevilliers qui se trouve plus près du cœur dense l agglomération parisienne. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

24 VI POLLUTION EN PROXIMITE DU TRAFIC ROUTIER Deux sites de mesure par tube à diffusion en proximité du trafic ont été mis en œuvre sur l un des axes les plus empruntés de la commune. Un point de mesure était localisé au rond point du Boulevard Gambetta et le second le long du Boulevard Gambetta, entre le Boulevard Devaux et la rue maréchal Charles, comme le montre la Figure 16. Rond Point du Bd Gambetta Boulevard Gambetta Figure 16 : Localisation des sites de mesure à proximité du trafic routier. Pour mémoire, on rappellera que dans ce secteur le Boulevard Gambetta (D190), selon la DDE des Yvelines, a un trafic routier de véhicules par jour et le rond point du Boulevard Gambetta, carrefour important de la commune de Poissy, compte quotidiennement plus de véhicules. VI.1 Dioxyde d azote Au plus près du trafic routier, les niveaux de pollution mesurés lors de la campagne de mesure en dioxyde d azote sont nettement plus élevés que ceux situés en situation de «fond», puisque l influence des émissions du trafic est directe. Les deux sites de mesure implantés à proximité du trafic routier présentent les niveaux de pollution maxima observés lors de la campagne et permettent de quantifier l impact spécifique du trafic routier par rapport aux niveaux de fond rencontrés dans le centre urbanisé de la ville de Poissy. La Figure 17 illustre l influence du trafic routier sur les niveaux de pollution observés à proximité de celui-ci. Les parties jaunes correspondent au niveau de fond du secteur alentour, et les parties orange et rouge, le «surplus» de pollution en NO 2 imputable au trafic routier de chaque axe de circulation. Ainsi, sur le Boulevard Gambetta, les niveaux de NO 2 sont en moyenne supérieurs de 35% par rapport à ceux relevé en situation de fond. L impact des émissions routières varie entre 12 et 15µg/m 3. L influence du trafic est encore plus marquée au rond Point Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

25 du Boulevard Gambetta avec des concentrations pouvant atteindre le double de celles rencontrées en fond (26µg/m 3 en situation de fond contre 53µg/m 3 lors de la troisième série de mesure). L impact du trafic sur le rond point est relativement stable. Il s établit à environ 30µg/m 3 pour les trois séries de mesure. La différence de la densité du trafic routier entre le Boulevard Gambetta et le rond point de ce même Boulevard est corrélée avec le surcroît de NO 2. En effet, le trafic routier journalier du rond point du Boulevard Gambetta, qui est deux fois plus important que celui du Boulevard Gambetta, engendre un apport sur les niveaux de NO 2 du même ordre de grandeur. L impact routier au rond point est entre deux et deux fois et demi celui du trafic du Boulevard Gambetta Concentrations en µg/m Concentrations en µg/m nd 0 Du 3 au 17 mars Du 17 au 31mars Du 31mars au 14 avril 0 Du 3 au 17 mars Du 17 au 31mars Du 31mars au 14 avril (a) Rond point du Boulevard Gambetta nd : non disponible (b) Boulevard Gambetta Figure 17 : Apport du trafic routier sur les niveaux de NO 2 de fond observés lors de chaque série de mesure sur les deux points de mesure de proximité. Le surcroît de NO 2 à proximité du trafic routier par rapport au niveau de fond du secteur correspond à entre 35% et 90% le long du Boulevard Gambetta. De plus, l influence du trafic routier sur la qualité de l air est fortement corrélée avec l importance du nombre de véhicules. En effet, l impact en microgramme par mètre cube du trafic routier est relativement constant pour chacun des sites et semble lié notamment aux caractéristiques du trafic du site considéré. VI.2 Benzène De la même façon que pour le NO 2, les sites de mesure à proximité du Boulevard et du rond point Gambetta, étaient instrumentés de tubes à diffusion mesurant le benzène. La Figure 18 présente l influence du trafic routier sur les niveaux de benzène rencontrés à proximité immédiate du Boulevard et au Rond Point Gambetta. Les parties orange et rouge des différents graphiques représentent le surcroît de pollution en benzène directement dû au trafic routier local. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

26 Concentrations en µg/m nd Concentrations en µg/m Du 3 au 17 mars Du 17 au 31mars Du 31mars au 14 avril 0.0 Du 3 au 17 mars Du 17 au 31mars Du 31mars au 14 avril nd : non disponible (a) Rond point du Boulevard Gambetta (b) Boulevard Gambetta Figure 18 : Apport du trafic routier sur les niveaux de benzène de fond observés lors de chaque série de mesure sur les deux points de mesure de proximité. L apport de pollution sur les niveaux de benzène imputable au trafic routier est en proportion plus important que pour le NO 2 en raison du caractère primaire du benzène. Lors de chaque série, la contribution des émissions directes de pollution sur les niveaux de benzène est similaire. Le Boulevard Gambetta enregistre des concentrations 70% plus élevées lors des deux premières séries (2.7µg/m 3 contre 1.6µg/m 3 lors de la première et 2.4µg/m 3 contre 1.4µg/m 3 lors de la seconde série) et des niveaux de benzène deux fois plus forts durant la troisième série par rapport au niveau de fond alentour (1.8µg/m 3 contre 0.9µg/m 3 ). Cela est également observé au rond point du Boulevard Gambetta avec des différences de concentrations de benzène encore plus marquées par rapport au niveau de fond alentour, puisque celles-ci sont de l ordre de 110% (1.4µg/m 3 contre 3µg/m 3 et 0.9µg/m 3 contre 1.9µg/m 3 ). L impact du trafic routier sur la qualité de l air est à mettre en relation avec le nombre de véhicules, puisque l axe le plus emprunté enregistre les plus fortes concentrations de benzène. Ainsi, l influence du trafic routier sur les niveaux de benzène rencontrés à proximité des axes de circulation les plus importants peut entraîner des concentrations deux fois plus importantes par rapport à celles de fond observées dans le même secteur d étude. L impact du trafic routier sur la qualité de l air est relativement stable quelque soit le niveau de benzène de fond alentour et apparaît lié au nombre de véhicules empruntant ces axes de circulation. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

27 VII COMPARAISON AVEC D AUTRES ENVIRONNEMENTS Le Laboratoire mobile installé dans le cœur urbanisé de la commune de Poissy fournit un relevé horaire de NO x et de PM10 durant la campagne de mesure. Cela a permis de confronter les concentrations de pollution avec celles observées au même moment sur les stations permanentes du réseau fixe d AIRPARIF. De la même façon, les données bihebdomadaires de benzène observées à Poissy peuvent être comparées avec les résultats des stations du réseau permanent. A l aide de telles comparaisons, l identification d un comportement similaire entre la qualité de l air de Poissy et celle rencontrée sur une station permanente est alors possible, notamment pour les polluants réglementés : le dioxyde d azote, les particules fines et le benzène. VII.1 Dioxyde d azote La Figure 19 présente, pour chacune des heures de la campagne de mesure, la concentration de NO 2 observée au laboratoire mobile implanté au centre ville de Poissy lors des six semaines (en ordonné) par rapport à celle observée simultanément sur des stations permanentes du réseau d AIRPARIF (en abscisse). Les stations considérées sont celles implantées en situation de fond à Argenteuil, Cergy-Pontoise et Versailles. Rappelons pour mémoire que les mesures relevées sur le site provisoire de Poissy, localisé au cœur du centre ville, correspondent aux niveaux de fond parmi les plus importants de la commune. Concentrations en µg/m3 à Poissy Concentrations de Poissy > Cergy-Pontoise Concentrations de Poissy < Cergy-Pontoise Concentrations en µg/m3 à Cergy (a) Poissy comparé avec Cergy-Pontoise Concentrations enµg/m3 à Poissy Concentrations de Poissy > Argenteuil Concentrations de Poissy < Argenteuil Concentrations en µg/m3 à Argenteuil (b) Poissy comparé avec Argenteuil Concentrations de Poissy > Versailles Concentrations en µg/m3 à Poissy Concentrations de Poissy < Versailles Concentrations en µg/m3 à Versailles (c) Poissy comparé avec Versailles Figure 19 : Comparaison en NO 2 entre le laboratoire mobile implanté au cœur de Poissy et des stations permanentes du réseau AIRPARIF. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

28 Le comportement général des niveaux horaires de dioxyde d azote du site provisoire de Poissy est équivalent à celui observé à la station de fond de Versailles car le nuage de points, correspondant aux données horaires recueillies lors de la campagne, sont regroupées et resserrées autour de la première bissectrice (trait noir sur les différents graphiques). Cela indique que d une manière générale, au même instant les niveaux de NO 2 enregistrés sur les deux communes sont sensiblement semblables. Cependant, des phénomènes ponctuels locaux peuvent être observés sur l une des communes dus à des conditions météorologiques spécifiques (par exemple la direction de vent mettant l une ou l autre des communes sous le vent de l agglomération parisienne). Les niveaux horaires de NO 2 relevés à la station de fond d Argenteuil sont en moyenne équivalents de ceux de Poissy pour les concentrations inférieures à 60µg/m 3. Mais Argenteuil observe des niveaux plus élevés de NO 2 beaucoup plus fréquemment qu à Poissy du fait de son imbrication dans le Nord-Ouest de l agglomération parisienne. Si Argenteuil est la station de référence ayant observé des concentrations de NO 2 plus importantes qu à Poissy, Cergy-Pontoise observe au contraire durant cette campagne des valeurs généralement plus faibles que le centre urbanisé de Poissy. De manière générale, les niveaux de NO 2 à Poissy sont plus forts que ceux mesurés au même moment à Cergy-Pontoise. Les données heure par heure des stations permanentes de fond de Cergy-Pontoise et d Argenteuil semblent borner celles de la station provisoire de Poissy, alors que la station de Versailles présente, quant à elle, un comportement horaire de la qualité de l air proche de celui de Poissy. Cela reste cohérent avec les observations déjà obtenues à l aide du profil journalier des niveaux de NO 2 (cf. paragraphe V.2.1) faisant apparaître un comportement analogue entre la station de fond de Versailles et celui instrumenté provisoirement à Poissy. Les éléments statistiques concernant le site de mesure provisoire de Poissy et les stations fixes du réseau permanent d AIRPARIF sont présentés dans le Tableau 4. Ces informations correspondent à la période de mesure de la campagne à Poissy du 3 mars au 14 avril Résultats en µg/m 3 Site temporaire Poissy Station AIRPARIF Versailles Station AIRPARIF Cergy-Pontoise Station AIRPARIF Argenteuil Typologie Périurbaine Périurbaine Urbaine Urbaine Moyenne Percentile 98 H Percentile 99,8 H Maximum horaire Taux de représentativité 12 97% 96% 99% 98% Tableau 4 : Statistiques des niveaux de NO 2 enregistrés lors de la campagne de mesure du 03 mars au 14 avril 2004 sur le site de Poissy et sur différentes stations du réseau AIRPARIF. 12 Le taux de représentativité représente le pourcentage de données horaires valides enregistré à l aide des analyseurs lors de la campagne de mesure. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

29 Les percentiles présentés dans le tableau ci-dessus correspondent aux valeurs limites faisant partie des critères nationaux de la qualité de l air à l échelle annuelle (Cf. Annexe 4). Les Percentiles 98 et 99.8 horaire correspondent à la valeur dépassée respectivement par 2% et 0.2% des niveaux horaires. Ces éléments statistiques permettent d identifier et de quantifier les phénomènes ponctuels de pollution atmosphérique. Le maximum horaire à Poissy a été enregistré le mardi 17 mars à 8h, les conditions météorologiques étaient alors favorables à l accumulation de la pollution atmosphérique puisque la vitesse de vent était nulle et accompagnée d une importante inversion de température. Dans ce cas, la masse d'air qui se trouve près du sol ne peut s'élever et se disperser dans l'atmosphère. Ainsi la pollution atmosphérique est piégée et s'accumule puisqu il n'y a pas de brassage vertical de l air. Les différentes statistiques des niveaux horaires de NO 2 relevés à Poissy sont bornées par celles d Argenteuil (limite supérieure) et par celles de Cergy-Pontoise (limite inférieure). La station périurbaine de Versailles présente quant à elle des statistiques comparables à la commune de Poissy que ce soit pour les événements de pollutions ponctuels (percentiles et maximum horaire) et pour l ambiance globale tout au long de la campagne de mesure (représenté par la moyenne). Cela confirme les résultats présentés auparavant et permet de conclure que les niveaux de NO 2 sur la commune de Poissy sont relativement comparables à ceux observés à la station de fond de Versailles. VII.2 Particules fines Le réseau permanent d AIRPARIF compte au Nord-Ouest de l Ile-de-France deux stations urbaine mesurant les particules fines (PM10), à savoir la station de Gennevilliers et celle de Cergy-Pontoise. La Figure 20 illustre les concentrations de PM10 mesurées au laboratoire mobile installé à Poissy (en ordonnée) par rapport à celles observées au même instant sur les stations de fond du réseau fixe d AIRPARIF de Cergy-Pontoise et de Gennevilliers (en abscisse). Concentrations en µg/m3 à Poissy Concentrations de Poissy > Cergy-Pontoise Concentrations de Poissy < Cergy-Pontoise Concentrations en µg/m3 à Cergy (a) Poissy versus Cergy-Pontoise Concentrations en µg/m3 à Poissy Concentrations de Poissy > Gennevilliers Concentrations de Poissy < Gennevilliers Concentrations en µg/m3 à Gennevilliers (b) Poissy versus Gennevilliers Figure 20 : Comparaison en PM10 entre le laboratoire mobile implanté au cœur de Poissy et les stations permanentes du réseau AIRPARIF. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

30 Les concentrations horaires de PM10 observées à Gennevilliers sont en général plus élevées que celles de Poissy. Quelques phénomènes locaux atypiques peuvent ponctuellement entraîner des niveaux horaires de PM10 plus forts sur l une ou l autre commune. Ces phénomènes restent cependant rares et font apparaître une influence locale d émissions plus importantes, notamment lors de conditions météorologiques défavorables à la bonne dispersion des polluants. A contrario, la station permanente de Cergy-Pontoise présente des niveaux de PM10 qui, tout comme pour le NO 2, restent globalement inférieurs à ceux observés dans le centre urbanisé de Poissy. Le Tableau 5 illustre les éléments statistiques des PM10 enregistrés lors de la campagne de mesure sur le site de Poissy et les deux sites du réseau AIRPARIF. Résultats en µg/m 3 Site temporaire Poissy Station AIRPARIF Cergy-Pontoise Station AIRPARIF Gennevilliers Typologie Périurbaine Urbaine Urbaine Moyenne Percentile 90.4 J Maximum horaire Taux de représentativité 97% 97% 94% Tableau 5 : Statistiques des niveaux de PM10 enregistrés lors de la campagne de mesure du 03 mars au 14 avril 2004 sur le site de Poissy et sur différentes stations du réseau AIRPARIF. De manière générale, les concentrations horaires de PM10 sont assez homogènes avec toutefois des niveaux plus faibles au fur et à mesure que l on s éloigne du cœur dense de l agglomération parisienne et ainsi des principales émissions de pollution atmosphérique. Comme cela fût déjà observé à l aide du profil journalier (Paragraphe V.2.2), les statistiques des niveaux de PM10 observés au cœur de Poissy sont systématiquement bornées par celles d une part plus élevées de la station de Gennevilliers et d autre part celles plus faibles de Cergy-Pontoise. VII.3 Benzène La Figure 21 présente les niveaux moyens de benzène observés à l aide des 21 sites de fond instrumentés de tubes à diffusion lors de la campagne de mesure sur la commune de Poissy (intitulé Moyenne Poissy) et sur les stations fixes du réseau AIRPARIF. Compte tenu de la disparité des niveaux de benzène au sein même de Poissy, notamment due aux différents environnements caractérisant la commune, les valeurs minimales et maximales rencontrées lors de chaque série de mesure sont également présentées. Cela permet de comparer différents environnements, à travers les niveaux de benzène rencontrés au cœur dense de l agglomération, aux Halles dans le 1 er arrondissement de Paris, et ceux de Gennevilliers, station permanente la plus proche de Poissy. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

31 Concentrations en µg/m Concentrations en µg/m Site Max. Moyenne POISSY Site M in. PARIS les Halles GENNEVILLIERS 0 Site Max. Moyenne POISSY Site M in. PARIS les Halles GENNEVILLIERS (a) Du 03 au 17 mars 2004 (b) Du 17 au 31 mars Concentrations en µg/m Sit e M ax. M oyenne POISSY Site M in. PARIS les Halles GENNEVILLIERS (c) Du 31 mars au 14 avril 2004 Figure 21 : Niveau moyen de benzène enregistré lors des trois séries de mesure du 3 mars au 14 avril 2004 à Poissy et sur des stations fixes du réseau AIRPARIF. Le niveau moyen de benzène observé sur la commune de Poissy au cours de la campagne de mesure est plus faible de 27% par rapport aux sites de références de Paris 1 er et de Gennevilliers (1.1µg/m 3 contre 1.5µg/m 3 ). Les concentrations les plus élevées de la commune, localisées en centre-ville, sont en moyenne légèrement plus faibles que les niveaux de benzène enregistrées au sein de l agglomération parisienne (1.4µg/m 3 contre 1.5µg/m 3 ) mais peuvent être semblables comme lors de la seconde série de mesure. Les niveaux de fond de benzène au sein de la commune de Poissy sont très hétérogènes. Dans le centre ville de Poissy, les niveaux sont inférieurs à ceux observés au sein de l agglomération parisienne, mais peuvent ponctuellement être similaires à ces derniers. Les concentrations les plus faibles localisées au Sud-Ouest de la commune sont en moyenne près de 40% plus faibles. Ainsi le niveau de benzène rencontré à Gennevilliers peut fournir une borne supérieure du niveau de fond maximum observé classiquement au centre ville de la commune de Poissy. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

32 VIII SITUATION AU REGARD DES NORMES EN VIGUEUR La campagne de mesure menée lors des six semaines permet aussi de positionner les niveaux de pollution relevés par rapport aux normes de qualité de l air relatives à la pollution atmosphérique pour l ensemble des sites de mesure instrumentés sur la commune de Poissy. VIII.1 Oxydes d azote Il n existe pas de normes sur la qualité de l air pour le monoxyde d azote car aucun effet sur la santé n a été démontré. Pour le dioxyde d azote, les directives européennes et les critères nationaux définissent des niveaux réglementaires pour des échelles temporelles distinctes : moyenne horaire et moyenne annuelle (Cf. Annexe 4). Cette distinction permet de prendre en considération deux types de situations critiques vis-à-vis des effets sur la santé pour ce polluant : d une part la pollution atmosphérique chronique à l échelle annuelle, et d autre part, les épisodes de courte durée, à l échelle d une ou plusieurs heures. VIII.1.1 Etat de la pollution chronique L objectif de qualité défini au niveau national pour le dioxyde d azote est fixé à 40µg/m 3 en moyenne annuelle. A l aide des concentrations de NO 2 relevées durant la campagne de mesure, une moyenne annuelle peut être estimée sur l ensemble de la commune de Poissy afin de déterminer si l objectif de qualité serait respecté. Les conditions météorologiques observées lors des séries de mesure n étant que partiellement représentatives des situations météorologiques à l échelle de l année, le calcul «simpliste» de la moyenne à partir des résultats de la campagne de mesure ne permet pas d obtenir une évaluation fiable du niveau moyen annuel. Par conséquent, l évaluation de la concentration annuelle ne peut se faire que par l application d une fonction de transfert qui prend en compte la différence des conditions météorologiques et des autres facteurs environnementaux qui influent ponctuellement sur les niveaux observés lors des séries de mesure. Une évaluation correcte du niveau moyen annuel en chaque site de mesure implique que l on se réfère à des résultats annuels connus, déduits des mesures continues réalisées. C est ce qui a été fait à partir des résultats des stations permanentes du réseau AIRPARIF. Une comparaison directe entre les niveaux relevés lors des trois séries de mesure aux stations permanentes et le niveau moyen annuel de ces stations permet de déterminer la fonction de transfert qui reflète au mieux les différences environnementales entre les deux périodes de mesure. Une relation mathématique, déterminée sur la base de cette comparaison, est appliquée aux résultats obtenus pour chacun des sites de mesure instrumentés par échantillonneur passif afin d évaluer d une façon fiable la concentration moyenne annuelle de chaque site de mesure. La concentration moyenne annuelle ainsi déterminée est nécessairement entachée d une incertitude. Cette incertitude provient notamment de l erreur de mesure associée aux aspects métrologiques de chaque série de mesure ainsi que l erreur associée à la fonction de transfert qui permet de déduire la moyenne annuelle à partir des campagnes de mesure. Ainsi, le niveau annuel évalué représente l estimation la plus probable de la concentration annuelle du site de mesure qui aurait été obtenue si l on avait pu surveiller tout au long d une l année (du 1 er mai 2003 au 30 avril 2004) au lieu de la campagne réalisée du 3 mars au 14 avril L incertitude associée au niveau annuel évalué est d environ 10% pour le dioxyde d azote. Le niveau moyen annuel ainsi déterminé Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

33 et l intervalle d incertitude pour chacun des sites de mesure est présenté en annexe 5 sous forme numérique. objectif de qualité : 40 µg/m 3 1km NO 2 en µg/m 3 Figure 22 : Carte de la moyenne annuelle de NO 2 estimée en situation de fond sur l ensemble de la commune de Poissy. La cartographie des niveaux annuels de fond de NO 2 (cf. Figure 22) s apparente à celle des différentes séries de mesure de la campagne puisque l on retrouve les niveaux les plus forts dans la partie urbaine du centre ville de la commune et les plus faibles au Sud-Ouest. L objectif de qualité de 40µg/m 3 est en tout point de la commune de Poissy respecté puisque la moyenne annuelle maximale estimée ne dépasse pas les 36µg/m 3. On retrouve ce maximum en centre ville, là où la densité urbaine et les émissions locales sont les plus fortes. A partir de ce secteur, la décroissance du niveau annuel de NO 2 diminue en direction du Nord-Est et du Sud- Ouest de la commune. Le niveau annuel de NO 2 le plus faible est situé au Sud-Ouest avec des niveaux annuels correspondant à ceux observés généralement en milieu rural. Concernant les niveaux de NO 2 en proximité du trafic routier, les deux sites de mesure instrumentés de tubes à diffusion (sur le Boulevard Gambetta et sur le rond point du même nom avec respectivement et véhicules par jour) ont permis d estimer une moyenne annuelle en NO 2 où le trafic routier est le plus dense dans la partie urbaine de Poissy. La Figure 23 présente la moyenne annuelle estimée de NO 2 sur ces deux sites influencés par le trafic routier ainsi que la moyenne annuelle la plus forte en situation de fond estimée sur la commune de Poissy. Si l objectif de qualité fixé à 40µg/m 3 en moyenne annuelle est respecté sur l ensemble de la commune de Poissy en situation de fond, il n en est pas de même sur ces axes routiers. En effet, la moyenne annuelle estimée de NO 2 sur le Boulevard Gambetta est supérieure à 40µg/m 3 et celle au Rond point de ce Boulevard est de plus de 60µg/m 3. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

34 70 60 Concentrations en µg/m Objectif de qualité français 0 Rond Point du Boulevard Gambetta Boulevard Gambetta Maximum en situation de fond Figure 23 : Moyenne annuelle estimée de NO 2 sur deux sites trafic et sur la moyenne annuelle maximale en niveau de fond en fonction de l objectif de qualité fixé à 40µg/m 3 (Ligne rouge sur le graphique). Un risque réel de dépassement de l objectif de qualité est donc uniquement constaté le long et à proximité immédiate des axes de circulation les plus importants comme celui du Boulevard Gambetta. Dès lors que l on s éloigne de ces derniers, en situation de fond, le risque de dépassement sur la commune de Poissy est très peu probable. VIII.1.2 Respect des normes à l échelle horaire Des seuils réglementaires relatifs aux situations aiguës de pollution atmosphérique de courte durée sont fixés. Ces «pics» sont induits notamment par des phénomènes d accumulation associés à des conditions météorologiques spécifiques. La procédure d'information et d'alerte du public en cas d'épisode de pollution atmosphérique mis en place en Ile-de-France depuis le 25 avril 1994 a notamment été élaborée pour ce type de situation dégradée de courte durée : le déclenchement de la procédure d'information et de recommandation du public est fixée à 200µg/m 3 en moyenne horaire et le seuil d alerte 13 s établit à 400µg/m 3 pour le dioxyde d azote. Par ailleurs, indépendamment de ces valeurs associées au dispositif d information et d alerte du public, la réglementation française fixe une valeur limite horaire de référence. Elle s établit à 260µg/m 3 en 2004 et évolue au cours du temps. La valeur limite applicable en 2010 est fixée à 200µg/m 3 en moyenne horaire : cela correspond, à partir de l année 2010, à 18 dépassements horaires par an. La Figure 24 présente l évolution des concentrations horaires maximales pour chaque journée de la campagne sur la commune de Poissy (courbe rouge) et celles relevées sur trois stations de fond du réseau fixe d AIRPARIF les plus pertinentes, à savoir Cergy-Pontoise, Argenteuil et Versailles. 13 Deuxième condition pour déclencher le seuil d alerte : si la procédure d'information et de recommandation a été déclenchée la veille et le jour même et si les prévisions font craindre un nouveau risque de déclenchement pour le lendemain. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

35 POISSY CERGY-PONTOISE ARGENTEUIL VERSAILLES Concentrations en µg/m Valeur limite annuelle en 2010 et seuil d'information et de recommandation 0 03/03/04 07/03/04 11/03/04 15/03/04 19/03/04 23/03/04 27/03/04 31/03/04 04/04/04 08/04/04 12/04/04 Figure 24 : Concentrations horaires maximales de dioxyde d azote observées lors de la campagne de mesure du 3 mars au 14 avril 2004 à Poissy et sur trois stations fixes du réseau AIRPARIF. Au cours de la campagne de mesure, aucun dépassement du seuil d information et de recommandation fixé à 200µg/m 3 n a été enregistré sur la commune de Poissy ni sur l ensemble des stations de fond du réseau fixe francilien. Plus particulièrement, les stations permanentes du réseau AIRPARIF les plus pertinentes n ont enregistré qu une heure de dépassement de 200µg/m 3 au cours des 3 dernières années comme le montre le tableau ci-dessous, ce qui est bien en deçà des 18 dépassements fixés par la valeur limite 14. Nombre de dépassement Nombre de dépassement Nombre de dépassement de 200µg/m 3 de 200µg/m 3 de 200µg/m 3 en 2003 en 2002 en 2001 Cergy-Pontoise Argenteuil Versailles Tableau 6 : Nombre de dépassement horaire de 200µg/m 3, enregistrés sur des stations fixes du Réseau AIRPARIF depuis Ainsi, au vu des maxima enregistrés lors de la campagne à Poissy et sur les sites fixes du réseau AIRPARIF, il est vraisemblable que le dépassement du seuil d information et de recommandation (200µg/m 3 ) ne soit pas observé à Poissy en situation de fond sauf dans le cas d un épisode d ampleur importante constaté dans l agglomération parisienne et plus particulièrement aux stations fixes de Cergy-Pontoise et d Argenteuil. 14 En situation de fond, la station de fond située dans le 18 ème arrondissement de Paris a enregistré en dépassements horaires de 200µg/m 3. En proximité trafic, la station du boulevard périphérique Auteuil a observé au cours de cette même année 110 dépassements horaires. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

36 VIII.2 Particules fines Pour les particules fines, les directives européennes et les critères nationaux (Cf. Annexe 4) définissent des niveaux réglementaires à l échelle annuelle et journalière. VIII.2.1 Etat de la pollution chronique L objectif de qualité annuel est fixé pour les PM10 à 30µg/m 3. L évaluation de la moyenne annuelle des PM10 à l aide des données enregistrées par le laboratoire mobile localisé à proximité de la Mairie de Poissy est basée sur la même méthodologie que pour le dioxyde d azote : une fonction de transfert permettant d extrapoler les niveaux des campagnes de mesure vers le niveau annuel est déterminée selon les observations du réseau fixe francilien. Selon cette technique, l incertitude associée à la moyenne annuelle estimée de PM10 est de 6% : la moyenne annuelle de PM10 que l on aurait obtenue si on avait surveillé en continu la pollution atmosphérique tout au long de l année est comprise dans l intervalle (moyenne estimée ± 6%). Comme le montre la Figure 25, la moyenne annuelle de PM10 estimée à partir des résultats du laboratoire mobile se situe entre les stations fixes du réseau AIRPARIF de Cergy (limite basse) et celle de Gennevilliers (limite supérieure) Objectif de qualité français Concentrations en µg/m Gennevilliers Station AIRPARIF Poissy Site Temporaire Cergy-Pontoise Station AIRPARIF Figure 25 : Moyenne annuelle estimée à Poissy en comparaison de la moyenne annuelle des stations permanentes du réseau AIRPARIF Les niveaux de pollution des PM10 sont relativement homogènes sur l ensemble de l agglomération parisienne, et même à l échelle de la région. Cette homogénéité est due aux phénomènes de transport à très grande échelle des particules naturelles et/ou anthropiques. Cela est confirmé par les observations du réseau fixe d AIRPARIF. Ainsi la moyenne annuelle en PM10 en situation de fond sur la commune de Poissy respecterait l objectif de qualité annuel. En Ile-de-France, aucune station du réseau AIRPARIF n enregistre de dépassement de l objectif de qualité en situation de fond. Seules les teneurs observées à proximité des axes routiers importants dépassent cet objectif national, comme c est actuellement le cas sur le boulevard Périphérique à la Porte d Auteuil et pourrait l être sur les axes de circulation les plus importants de la commune de Poissy. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

37 VIII.2.2 Respect des normes à l échelle de la journée En ce qui concerne les épisodes de courte durée, il existe des seuils réglementaires et des objectifs de qualité pour les PM10 qui portent sur la concentration moyenne journalière. En effet, la moyenne journalière de 55µg/m 3 ne doit pas être dépassée plus de 35 jours par an en Cette valeur limite journalière est ramenée en 2005 à 50µg/m 3. C est la valeur applicable en 2005, plus contraignante, qui a servi de référence dans l analyse des résultats obtenus dans le cadre de cette étude. Lors de la campagne de mesure, une seule journée a connue une moyenne journalière supérieure à 50µg/m 3 (57µg/m 3 enregistré le 17 mars à Poissy). La Figure 26 présente l évolution, au cours de la campagne de mesure, des concentrations journalières observées à Poissy et sur deux stations fixes du réseau AIRPARIF les plus proches. 70 POISSY CERGY-PONTOISE GENNEVILLIERS 60 Concentrations en µg/m Valeur limite en /3/04 10/3/04 17/3/04 24/3/04 31/3/04 7/4/04 14/4/04 Figure 26 : Concentrations journalières de particules fines (PM10) observées lors de la campagne de mesure sur le site provisoire de Poissy et sur les stations de Cergy et de Gennevilliers. L évolution des niveaux journaliers de PM10 en situation de fond à Poissy est fortement corrélée avec celle de Gennevilliers et de Cergy et plus généralement avec l ensemble des stations de fond du réseau francilien. D un jour à l autre, les variations de niveau sont semblables quelle que soit la localisation des stations de mesure, dans le cœur de l agglomération ou à la périphérie de celle-ci. Cela s explique par l existence de phénomènes à une échelle qui dépasse largement celle de l Ile-de-France, qui régissent la ligne de base des niveaux des PM10 sur l ensemble de la région. D une manière générale et depuis de nombreuses années, les 35 dépassements de la valeur limite applicable en 2005 (50 µg/m 3 ) sont respectées sur l ensemble des stations de fond du réseau Airparif (Tableau 7) et plus particulièrement sur les stations les plus représentatives des niveaux de PM10 à Poissy. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août

38 Nd : Non disponible Nombre de dépassement Nombre de dépassement Nombre de dépassement de 50µg/m 3 de 50µg/m 3 de 50µg/m 3 en 2003 en 2002 en 2001 Cergy-Pontoise 9 4 Nd Gennevilliers Tableau 7 : Nombre de dépassement journalier de 50µg/m 3, applicable en 2005, enregistrés sur des stations fixes du Réseau AIRPARIF depuis Etant donné la corrélation et l homogénéité des niveaux entre le site provisoire de Poissy et ceux des stations de fond du réseau AIRPARIF, il est clair que le nombre de dépassement de la valeur limite journalière de PM10 sur l ensemble de Poissy est respecté. Seuls les axes importants de circulation dans la commune peuvent ne pas respecter cette valeur limite. VIII.3 Benzène Les directives européennes et les critères nationaux concernant le benzène sont définis en terme de concentration moyenne annuelle, qui traduit la pollution atmosphérique chronique à l échelle annuelle (Cf. Annexe 4). Au niveau national, l objectif de qualité de l air pour le benzène est fixé à 2µg/m 3. Le niveau annuel de benzène est évalué à partir des trois séries de mesure, comme il a été fait pour les résultats de dioxyde d azote. Ainsi une cartographie de ce niveau annuel de benzène sur l ensemble de la commune est élaborée. L incertitude associée à la moyenne annuelle évaluée est de 20%. Ainsi la moyenne annuelle que l on aurait obtenue si on avait surveillé en continu le benzène tout au long de l année est comprise dans l intervalle (moyenne estimée ± 20%). Objectif de qualité : 2 µg/m 3 1km benzène en µg/m 3 Figure 27 : : Carte de la moyenne annuelle de benzène estimée sur l ensemble de la commune de Poissy en situation de fond. Caractérisation de la qualité de l air sur la commune de Poissy - Août