LA QUALITE DE L AIR DANS LE SECTEUR DE CHAMPLAN SYNTHESE

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1 Surveillance de la Qualité de l Air en Île-de-France LA QUALITE DE L AIR DANS LE SECTEUR DE CHAMPLAN SYNTHESE SEPTEMBRE 2007 AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 1/14

2 I. INTRODUCTION Depuis quelques années, habitants et associations de Champlan s interrogent sur les nuisances subies dans différents domaines : bruit lié aux activités aéroportuaires et au trafic routier, pollution atmosphérique induite par ces mêmes activités ainsi que par la zone industrielle de Massy au Nord- Ouest, présence de lignes électriques à très haute tension. Dans ce contexte d interrogations multiples des populations, notamment sur les conséquences de ces nuisances sur leur santé, la députée de la circonscription de Champlan, Nathalie Kosciuscko-Morizet, a demandé à l ADEME de piloter une étude d impact sanitaire multicritères comprenant l évaluation des différents risques rencontrés sur la commune. L ADEME a ainsi mandaté plusieurs agences spécialistes dans leur domaine, pour mettre en œuvre un programme d études coordonnées. Ainsi, AIRPARIF (Association Agréée de Surveillance de la Qualité de l Air en Ile-de-France) s est vu confier la réalisation d un diagnostic approfondi de la qualité de l air sur le secteur de Champlan. Située à 18 km au Sud-Ouest de Paris, donc hors du cœur dense de l agglomération, la commune de Champlan est l exemple d un village en zone périurbaine où la forte proportion d espaces non constructibles a conduit à une urbanisation éclatée mélangeant infrastructures de transport, zones d activités, zones habitées et zones agricoles ou naturelles. Le réseau routier est particulièrement dense autour de Champlan, puisque plusieurs axes majeurs de circulation à vocation régionale ou nationale (A6, A10, RN20) convergent dans ce secteur, plus particulièrement au Nord et au Nord-Est de la commune. Sur ces axes, ce sont plusieurs centaines de milliers de véhicules cumulés qui circulent chaque jour. Champlan se trouve par ailleurs survolée à basse altitude par les avions à l approche ou au départ d Orly. Enfin, la zone industrielle de Massy comprend plusieurs installations classées pour la protection de l environnement (centrale de chauffe, usine d incinération d ordures ménagères). II. OBJECTIFS ET METHODOLOGIE DE L ETUDE L étude d AIRPARIF a pour objectif de répondre aux questions de la population et notamment d évaluer les variations de niveaux de pollution au niveau de cette commune, de situer les niveaux par rapport à ceux d autres communes du secteur et de la région et par rapport aux valeurs réglementaires et d évaluer les contributions des différentes sources de pollution. Elle a été construite comme suit : - Analyse des sources d émission du secteur de Champlan à partir du cadastre des émissions d Île-de-France 1. - Étude de la répartition spatiale des niveaux de pollution de dioxyde d azote et de benzène à partir de mesures par tubes passifs sur l ensemble du secteur (17 km 2 couvrant l ensemble de la commune de Champlan, ainsi qu une partie des quatre communes voisines, Chilly-Mazarin, Longjumeau, Massy et Palaiseau. Il concerne environ habitants, dont plus de à Champlan). Les mesures se sont déroulées sur 88 sites pendant 6 semaines du 23 janvier au 6 mars 2006 complétées d une série supplémentaire de deux semaines de mesure du dioxyde d azote du 25 avril au 10 mai Etude de l influence des conditions météorologiques notamment les directions de vent sur les niveaux de pollution et leurs évolutions temporelles (mesures automatiques de monoxyde d azote (NO), dioxyde d azote (NO2), benzène, particules (de taille inférieure à 10 µm et 2,5 µm notés PM10 et PM2,5), monoxyde de carbone (CO) et dioxyde de soufre (SO2)). Trois laboratoires mobiles d AIRPARIF ont ainsi été installés pour la surveillance en continu pendant 6 semaines du 04 décembre 2006 au 16 janvier 2007 (cf. Figure 1). - Modélisation des concentrations sur le secteur pour compléter les enseignements des mesures. Les travaux de modélisation permettent de faire des comparaisons dans différentes configurations (émissions identiques et conditions météorologiques variables, simulations avec 1 Le cadastre utilisé a une base Il a été élaboré dans le cadre du Plan de Protection de l Atmosphère de la Région Île-de-France en collaboration avec la DRIRE Île-de-France. Dans le cadre de cette étude, il a été affiné tant dans les informations de base que dans la spatialisation pour permettre une analyse détaillée sur le secteur de Champlan. AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 2/14

3 un seul type de sources, ) qu il n est pas possible de réaliser par des mesures. Le modèle utilisé est un modèle gaussien permettant le calcul des concentrations issues des différentes sources sur toute la zone d étude. Rue des Acacias G.S du Château Maison Boyer Figure 1 : Implantation des sites de mesure par tubes passifs et laboratoires mobiles Les polluants retenus pour cette étude sont les oxydes d azote (monoxyde et dioxyde d azote), benzène et monoxyde de carbone (CO) notamment comme composés représentatifs du trafic routier, le dioxyde de soufre (SO2) émis par les industries et les installations de chauffage ainsi que les particules émises par toutes ces sources. L étude du dioxyde d azote, dont les effets sur la santé sont reconnus, et dont les niveaux sont particulièrement problématiques en Ile-de-France (dépassements récurrents des valeurs réglementaires dans le cœur dense de l agglomération parisienne), sera largement développée. Les particules sont également un sujet de préoccupation des spécialistes de santé. Par contre, la modélisation des niveaux de particules présente des incertitudes plus importantes du fait de la diversité des sources qui peuvent être locales ou au contraire très lointaines (sable du Sahara par exemple) ; les particules peuvent également résulter de transformations chimiques ou de phénomènes de remise en suspension. De plus, les techniques de mesure simples du type tubes passifs n existent pas pour les particules. C est pourquoi de façon générale les connaissances sur les particules sont plus limitées. La famille désignée «composées organiques volatils» représente des centaines de composés individuels, souvent appelés aussi «hydrocarbures». Les sources d émissions anthropiques de COV peuvent être associées aux différentes coupes pétrolières (l essence, le gazole, le kérosène, le carburéacteur ) ainsi qu aux solvants industriels (peinture, imprimerie, dégraissage des métaux ) et domestiques. Le benzène, un des COV, est contenu dans l essence. De par ses effets cancérigènes, ce polluant est réglementé au niveau national et européen. A l heure actuelle, il est en effet le seul COV ainsi réglementé dans l air extérieur et, à ce titre, fait l objet d une surveillance intensive dans le cadre de cette étude. AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 3/14

4 II. ANALYSE DES EMISSIONS SUR LE SECTEUR DE CHAMPLAN Les émissions correspondent aux rejets directs de polluants à partir de différentes sources. 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. Pour tous les polluants étudiés, les densités d émission décroissent au fur et à mesure de l éloignement de Paris. Mais sur le secteur de Champlan cette règle se s applique pas (voir l exemple de la densité des oxydes d azote figure 2). En effet, la densité des émissions de l ensemble des communes du secteur d étude, notamment Champlan et Chilly-Mazarin, est nettement plus élevée que celle de Montgeron, pourtant à la même distance de Paris. Le département de l Essonne présente pour sa part une densité d émissions bien moindre, du fait du caractère rural d une partie du département Densité d'émission (t/km2) Montgeron Chilly-Mazarin Champlan Paris Agglomeration Essonne Figure 2 : Densités des émissions de NOx (en tonnes/km 2 ) sur différentes entités géographiques dont la commune de Champlan (en violet). Le trafic routier est la principale source d émission du secteur d étude pour les oxydes d azote (supérieure à 50 %), les particules (entre 38 % et 52 % des émissions suivant les communes du secteur d étude), les Composés Organiques Volatils (65 % des émissions de Champlan) ainsi que pour le monoxyde carbone (93 % des émissions à Champlan et Chilly-Mazarin). Le trafic aérien est le deuxième contributeur des émissions d oxydes d azote sur la commune de Champlan (plus de 25 % des émissions) ainsi que les communes de Chilly-Mazarin et Longjumeau (respectivement 18 et 17 %). Ces émissions sont liées aux avions, à l approche ou au départ d Orly, survolant à basse altitude (600 à 800 m en phase de décollage et 400 à 200 m en phase d atterrissage) la commune de Champlan. Le trafic aérien contribue également pour 8 % aux émissions de particules de la commune. Pour les Composés Organiques Volatils, les émissions liées aux avions sont négligeables sur la commune de Champlan car ils en émettent peu en phase de vol. Pour l aéroport d Orly, les phases de montée et d approche représentent 8 % des émissions de COV, alors que les phases de roulage et de décollage contribuent respectivement pour 91 % et 1 % de ces composés. Le secteur industriel contribue pour 17 % aux émissions de particules sur la commune de Champlan, à 18 % des émissions de COV (l utilisation de solvants tels que l application de peinture, le dégraissage et le nettoyage à sec, la fabrication et la mise en œuvre de produits chimique, représentent, pour la commune de Champlan, 24 % des émissions de COV) mais seulement pour 5 % aux émissions de SO2. Pour Massy, 80 % des émissions communales de dioxyde de soufre sont issues de l Usine d Incinération d Ordures Ménagères (UIOM) et de la centrale de chauffe. L usine d incinération de Massy émet cependant très peu de dioxyde de soufre par rapport aux grandes sources régionales que AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 4/14

5 représentent les centrales thermiques de production d électricité comme celle de Vitry-sur-Seine (20 fois moins en 2000). A Massy, le secteur industriel est également la source de 31 % des émissions de COV. Contrairement à la situation de Massy, le secteur résidentiel et tertiaire (chauffage) est la source principale d émissions de dioxyde de soufre (entre 55 % et 80 %) sur les autres communes du secteur d étude. Il est également le deuxième contributeur des émissions de particules PM10 (23 % des émissions de Champlan, 19 % de celles de Chilly-Mazarin, 40 % de celles de Longjumeau et 28 % de celles de Massy). Afin de visualiser les variations d émission sur le secteur d étude, l exemple de la cartographie des émissions de NOx est présenté figure 3. Les axes routiers sont tout particulièrement visibles notamment l autoroute A6 traversant les communes de Chilly-Mazarin, Longjumeau, et Wissous, l autoroute A10 traversant les communes de Massy, Champlan, Palaiseau et Villebon-sur-Yvette. Les deux grands échangeurs, ainsi que la route nationale 20 situés au sein de la commune de Champlan sont également mis en évidence. Les émissions attribuables aux avions survolant le domaine au départ ou à l arrivée de l aéroport d Orly, localisé à l Est du domaine, sont également mises en relief. Ces avions survolent les communes de Chilly-Mazarin, Longjumeau, Champlan, Wissous, Saulx-les-Chartreux et Villebon-sur-Yvette. A10 Échangeur A6- A10 UIOM Trajectoires des avions N20 A6 Figure 3 : Cartographie de la densité des émissions de NOx en kg/m 2 /an AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 5/14

6 III. REPARTITION SPATIALE DES NIVEAUX A partir des résultats des campagnes de mesure et de ceux des stations fixes du réseau d AIRPARIF, les niveaux moyens annuels du secteur ont été estimés. La cartographie des concentrations annuelles de dioxyde d azote estimées pour l année 2006 sur l ensemble du domaine d étude est présentée figure 4. Une décroissance des niveaux moyens de NO2 du Nord-Est du domaine vers le Sud-Ouest est observée au fur et à mesure de l éloignement du cœur dense de l agglomération. Les plus fortes teneurs annuelles de fond se trouvent dans tout le Nord-Est de la commune de Chilly-Mazarin (teneurs supérieures à 43 µg/m 3 ) et l extrême Est de Massy. Une grande partie de Champlan (tout le centre-ville) reste inférieure à 40 µg/m 3 (valeur de l objectif de qualité). Les niveaux sont sensiblement supérieurs à ceux du site de référence de Montgeron pourtant à la même distance de Paris. OBJECTIF DE QUALITE : Niveau de concentration de polluant dans l atmosphère à atteindre dans le but de limiter progressivement les effets nocifs sur la santé humaine. Ce niveau est fixé par la réglementation française. VALEUR LIMITE : Niveau de concentration de polluant fixé par les réglementations européennes et françaises à respecter dans l atmosphère dans un délai donné. En prenant en compte les incertitudes associées, un dépassement de l objectif de qualité est établi le long des axes routiers majeurs, ce qui est le cas dans l ensemble de la zone agglomérée dense de l Île-de-France en bordure immédiate des grands axes. Sur plusieurs communes, ce dépassement s étend également bien au-delà de la proximité immédiate des axes, en particulier sur tout le Nord- Ouest de Chilly-Mazarin et l extrême Est de Massy. Les zones, dont les concentrations moyennes annuelles sont supérieures à l objectif de qualité, comptent habitants soit environ 25 % de la population du domaine d étude (42 000). La plus grande part (plus de 75 %) de cette population exposée à des valeurs annuelles supérieures à 40 µg/m 3 se situe sur la commune de Chilly-Mazarin. Concernant la commune de Champlan, seuls les habitants situés au plus près de la RN20 dans le quartier du «Petit Champlan» et de la RN188 à l Ouest de la commune sont susceptibles d être exposés à une concentration supérieure à l objectif de qualité fixé pour le NO2. Le dépassement de l objectif de qualité est également établi le long de l autoroute A10. Néanmoins, sa zone d influence ne comprend que très peu d habitations. Massy µg/m 3 Palaiseau A10 Chilly- Mazarin Objectif de qualité Champlan N20 Longjumeau A6 Figure 4 : Cartographie du niveau moyen annuel de dioxyde d azote (en µg/m 3 évalué pour la période du 1 er janvier au 31 décembre 2006). Des seuils réglementaires relatifs aux situations aiguës de pollution atmosphérique de courte durée sont également fixés par l Union Européenne. Compte tenu des résultats donnés, les niveaux horaires AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 6/14

7 resteraient inférieurs au seuil d information (valeur horaire de 200 µg/m 3 ) globalement sur la commune de Champlan avec cependant ponctuellement un risque de dépassement lors de situations atmosphériques très stables qui engendreraient un dépassement sur l ensemble de l agglomération parisienne. A proximité du trafic routier, ces dépassements peuvent être récurrents. Il apparaît donc possible que cette valeur limite 2 soit dépassée au droit des axes les plus importants du domaine d étude comme les autoroutes A6 et A10. Concernant le benzène, la cartographie du niveau annuel estimé sur l ensemble du domaine d étude pour l année 2006, présentée sur la Figure 5, montre que les niveaux de benzène les plus élevés, supérieurs à l objectif annuel de qualité fixé (2 µg/m 3 ), sont observés le long de trois axes routiers : une partie de l autoroute A6 et de la Route Départementale D120 sur la commune de Chilly- Mazarin ainsi qu un tronçon de la N20 traversant les communes de Champlan et de Longjumeau. Les niveaux diminuent rapidement dès lors que l on s éloigne de ces axes pour atteindre un niveau de fond similaire à celui rencontré généralement dans l agglomération parisienne. Ce niveau est inférieur à l objectif de qualité national. Seules les quelques habitations au plus près de ces axes peuvent être concernées par le dépassement de l objectif de qualité pour le benzène. La valeur limite fixée pour le benzène en 2010 (5 µg/m 3 ) est respectée sur tout le domaine d étude. Massy Chilly- Mazarin µg/m 3 Palaiseau D120 D120 Champlan Champlan N20 Objectif de qualité N20 Longjumeau Longjumeau A6 Figure 5 : Cartographie du niveau moyen annuel de benzène (en µg/m 3 ) évalué pour la période du 1 er janvier au 31 décembre De nombreuses études menées par AIRPARIF ont montré une certaine homogénéité des niveaux de particules au sein de l agglomération parisienne dès lors que l on s éloigne des axes routiers les plus importants. Sur le domaine d étude, les moyennes annuelles estimées de particules PM10 sur les deux sites temporaires de Champlan sont de 19 µg/m 3 ce qui est largement inférieur à l objectif de qualité fixé à 30 µg/m 3 (la station fixe de fond implantée à Cergy-Pontoise, à la périphérie Nord-Ouest de l agglomération parisienne, a également observé une moyenne annuelle de 19 µg/m 3 en 2006). L influence des émissions issues du trafic routier de l autoroute A6 entraîne sur le site du Groupe Scolaire du Château à Chilly-Mazarin une moyenne annuelle de PM10 de 22 µg/m 3, supérieure à celles de Champlan, mais ne dépassant pas l objectif de qualité et comparable aux niveaux moyens relevés à l échelle de l année au cœur de l agglomération parisienne et en «Petite Couronne». En ce qui concerne les épisodes de courte durée, la moyenne journalière de 50 µg/m 3 ne doit pas être dépassée plus de 35 jours par an. Au regard des résultats, les sites de mesure du secteur ne devraient pas enregistrer un nombre de jour de dépassements conduisant au non-respect de la valeur limite. Les changements intervenus dans la méthode de mesure des particules depuis le 1 er Janvier 2007 ne devraient pas modifier ces conclusions. 2 La réglementation fixe comme valeur limite en 2010 pour le dioxyde d azote, un nombre maximal de 18 dépassements de la concentration horaire de 200 µg/m 3 dans l année. AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 7/14

8 A ce jour, au niveau européen et français, les particules fines dont le diamètre est inférieur à 2.5 µm (PM2.5) ne sont pas réglementées dans l air ambiant. Néanmoins, ces particules préoccupent aujourd hui les spécialistes de santé pour l'évaluation des risques sanitaires et environnementaux et un projet de directive européenne intégrant les PM2.5 est actuellement en discussion au Parlement européen (seuil prévu entre 20 et 25 µg/m 3 en moyenne annuelle). Les sites temporaires implantés à Champlan ont une moyenne annuelle estimée comparable (12 µg/m 3 et 13 µg/m 3 ), inférieure au seuil établi par l US EPA 3. Le site installé à Chilly-Mazarin, a relevé des niveaux de PM2.5 supérieurs du fait de l influence des émissions du trafic routier de l autoroute A6, avec une moyenne estimée supérieure au seuil américain avec 16 µg/m 3 et très inférieure au seuil prévu par l Union Européenne. Pour le monoxyde de carbone, les observations permettent de conclure que la valeur limite fixée pour ce polluant ( µg/m 3 sur 8 heures consécutives) est très largement respectée dans le domaine d étude, même à proximité des axes routiers les plus importants. Concernant le dioxyde de soufre, dont les niveaux respectent depuis de nombreuses années l ensemble des normes de la qualité de l air sur toutes les stations permanentes du réseau AIRPARIF, ce polluant n est plus considéré comme problématique en Île-de-France et aucune spécificité n a été identifiée dans le domaine d étude de Champlan. IV. PARAMETRES D INFLUENCE SUR LE SECTEUR INFLUENCE DES DIRECTIONS DE VENT (INFLUENCE DE L AGGLOMERATION) Les régimes de vent dominants en Île-de-France sont de secteur Sud-Ouest (près de 40 %) et secondairement de Nord-Est (près de 20 %). Au cours de la campagne de mesure, les niveaux de NO2 observés sont globalement plus élevés sur l ensemble du domaine d étude lorsque les vents proviennent du Nord-Est que lorsqu ils proviennent du Sud-Ouest (cf. Figure 6). En effet, les situations de vent de Nord-Est placent le secteur d étude dans son ensemble sous l influence de l agglomération. Par ailleurs, les cartes de la Figure 6 montrent clairement l influence de la forte densité des sources d émissions dans le secteur Nord-Est (noyau routier constitué par les deux autoroutes, plate-forme aéroportuaire). Le Sud de la commune de Champlan présente des niveaux de NO2 compris entre 27 et 30 µg/m 3 lorsque le vent provient du Sud-Ouest, où aucune source majeure de pollution n est présente (carte de gauche) alors que par vent de Nord-Est lorsque ce secteur se trouve sous l influence de la zone de fortes émissions et sous le vent de l agglomération, les niveaux sont sensiblement plus élevés (40 à 45 µg/m 3 ). Dans la zone Nord-Est du domaine, on observe le même phénomène, mais moins marqué, la proximité des sources d émissions entraînant des niveaux sensiblement plus élevés (entre 45 et 50 µg/m 3 par vent de Sud-Ouest, et de 55 à 60 µg/m 3 par vent de Nord-Est). Cette décroissance des niveaux du Nord-Est au Sud-Ouest du domaine d étude est renforcée par le motif de pollution général observé sur l ensemble de l agglomération parisienne, à savoir une décroissance des niveaux de dioxyde d azote en fonction de l éloignement du centre de l agglomération liée à la diminution de la densité des émissions au fur et à mesure que l on s éloigne de celui-ci. La décroissance des niveaux de NO2 du Nord-Est vers le Sud-Ouest est vraisemblablement accentuée par la présence d un relief significatif sur la commune de Champlan. 3 L US EPA, (Agence de Protection de l Environnement américaine) fixe depuis plusieurs années un seuil annuel relatif à ce polluant (15 µg/m 3 ). AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 8/14

9 Vent dominant de Nord-Est Vent dominant de Sud-Ouest Niveaux des stations de référence - 2 ème quinzaine de mesure Montgeron Vitry-sur-Seine Moyenne stations de fond Paris Autoroute A1 (trafic) Niveaux des stations de référence - 3 ème quinzaine de mesure Montgeron Vitry-sur-Seine Moyenne stations de fond Paris Autoroute A1 (trafic) Fond de carte : source IGN Paris Licence 2005CUJ0498 Figure 6 : Résultats des mesures de NO2 par tubes à diffusion au cours des deuxième (du 06 mars au 20 février 2006) et troisième quinzaines de mesure (du 21 février au 06 mars 2006). Les résultats du site de mesure automatique installé à la «Maison Boyer» dans le centre du village de Champlan illustrent également l influence de l agglomération et des régimes de vent (cf. Figure 7). Par vent de dominante «Sud», le centre-ville de Champlan n est soumis à aucune source d émission importante, la zone au Sud de la commune étant plutôt rural. De ce fait, les concentrations de NO2 et de particules PM10 sont très nettement inférieures à ce que l on enregistre sur les stations fixes parisiennes du réseau AIRPARIF. Ainsi, les niveaux moyens des polluants sont inférieurs à ceux de Paris de 60 % et 20 % respectivement pour le NO2 et les PM10. Sous l influence combinée de l agglomération parisienne et des sources d émissions locales, lorsque les régimes de vent sont de secteur «Nord», les concentrations de NO2 et les PM10 sont légèrement inférieures à celles mesurées au même moment à Paris. 40% Au vent Sous le vent 20% Impact en % 0% -20% -40% NO2 PM10-60% -80% Figure 7 : Impact par rapport à Paris sur le NO2 et les PM10 en fonction des régimes de vent plaçant le laboratoire mobile à la Maison Boyer «au vent» ou «sous le vent» de l agglomération parisienne et des principales sources d émissions locales (plate-forme aéroportuaire d Orly, autoroute A10 ). AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 9/14

10 On observe ainsi une grande variabilité de l impact sur la qualité de l air en fonction des régimes de vent. Celle-ci fait apparaître soit des niveaux de pollution largement inférieurs à ceux de Paris par vent de «Sud» et à l inverse des concentrations se rapprochant de celles de la capitale par vent de secteur «Nord» du fait de l impact conjugué des sources locales d émissions et de l agglomération parisienne. Cette influence des sources locales et de l agglomération, variable selon les régimes de vent est également illustrée dans le cas des concentrations horaires de dioxyde d azote. La Figure 8 présente les concentrations horaires sur chaque site temporaire du domaine d étude ainsi que celles de stations fixes du réseau AIRPARIF, Montgeron (courbe rouge) et Paris (situation de fond moyenne : courbe mauve). 100 Maison Boyer Montgeron Groupe Scolaire du Château Vent dominant de Sud-Ouest Rue des Acacias Moyenne fond Paris Vent dominant de Nord-Est Concentration de NO2 en µg/m Changement de vent 17/12 18h 17/12 22h 18/12 2h 18/12 6h 18/12 10h 18/12 14h 18/12 18h 18/12 22h Heure Figure 8 : Exemple du rôle de la direction du vent sur l influence des niveaux de NO2 observés sur les trois moyens mobiles de mesure du 17 au 18 décembre La période de mesure entre le 17 et le 18 décembre 2006 est marquée par un changement de secteur de vent. En effet, le vent relevé à la station Météo-France d Orly, passe du Sud-Ouest au Nord-Est à partir du 18 décembre 11h. Le changement de secteur de vent engendre une augmentation des concentrations de NO2 à Champlan du fait de l influence, par vent de Nord-Est, de l agglomération parisienne et des sources d émissions locales (A10 ). Pour ces conditions de vent, la station de Montgeron n est au contraire plus influencée par le cœur dense de l agglomération. Par vent de secteur Nord-Est, le Groupe Scolaire du Château n est plus «sous le vent» des émissions du trafic de l autoroute A6 et présente ainsi des niveaux de NO2 comparables à ceux enregistrés à la «Maison Boyer» à Champlan. Ce même constat est fait pour les particules PM10 et PM2.5. INFLUENCE DES CONDITIONS METEOROLOGIQUES Au-delà de la seule influence de la direction de vent, l impact des conditions météorologiques (conditions de dispersion notamment) sur les niveaux de pollution a été étudié. L utilisation de modèles permet de simuler les concentrations dans des conditions météorologiques différentes, tous les autres paramètres restant inchangés. Les concentrations horaires au cours d une journée ont été modélisées en utilisant des conditions météorologiques particulièrement défavorables à la dispersion des polluants. Pour cela, les niveaux de pollution ont été calculés en utilisant les émissions de la journée du 15 décembre 2006 et les conditions météorologiques stables (vitesse de vent faible et inversion de température), défavorables à une bonne dilution des polluants, du 1 er février Lors de AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 10/14

11 cette journée, le seuil d information et de recommandation a été dépassé au sein de l agglomération parisienne. Les émissions du 15 décembre correspondent à celles d un jour chargé de semaine, les avions survolent le secteur d étude en phase de décollage. Les résultats obtenus avec ces conditions météorologiques défavorables ont été comparés à ceux obtenus en utilisant les conditions météorologiques réelles du 15 décembre Figure 9 : Évolution des concentrations journalières de NO2 entre les deux simulations : conditions météorologiques stables - conditions météorologiques réelles pour la journée du 15 décembre 2006 L évolution des niveaux journaliers de dioxyde d azote entre les deux cas d étude montre globalement, sur le domaine d étude, une augmentation des concentrations de fond. L augmentation la plus importante se situe autour des axes de circulation. Ce gain s élève jusqu à 15 % à savoir 8 µg/m 3. La cartographie montre, dans certaines zones, une baisse des niveaux. Elle est liée aux conditions météorologiques rencontrées au cours des deux situations, mettant dans le cas référent les zones sous le vent des sources locales, impactant ainsi le secteur, et dans le second cas, au vent des sources locales. Les simulations montrent que les variations de conditions météorologiques induisent des variations importantes des niveaux de pollution. INFLUENCE DU TRAFIC ROUTIER Trois axes routiers majeurs traversent le domaine d étude, à savoir l autoroute A10 avec un trafic maximum sur le tronçon le plus emprunté de véhicules par jour 4 à l Est de la commune de Massy, l autoroute A6 avec quotidiennement véhicules 4 sur la commune de Chilly-Mazarin et la Route Nationale 20 à hauteur de Longjumeau avec véhicules 4 par jour. Les mesures montrent l influence de ces axes routiers sur les niveaux de pollution rencontrés dans les quartiers placés «sous le vent». L exemple de l influence de la RN 20 sur le quartier du «Petit Champlan» est présenté ci-après. La RN20 traverse, du Nord au Sud, l extrémité Est de la commune de Champlan et borde ce quartier résidentiel. La Figure 10 présente l implantation des sites de mesure, équipés de tubes à diffusion (mesure du dioxyde d azote). 4 Source DDE 91 Trafic routier en Essonne année AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 11/14

12 RN20 Figure 10 : Localisation des trois zones étudiées autour de la RN20 sur les communes de Champlan et de Longjumeau. Fond de carte : source IGN Paris Licence 2005CUJ0498 La Figure 11 illustre les concentrations de dioxyde d azote pour chaque zone en fonction à la fois de la direction du vent (flèche grise), de la distance par rapport à l axe (abscisse) et du niveau de fond du centre-ville de Champlan (ligne rouge). Les résultats sont présentés pour deux séries de mesure caractérisées par des régimes de vent différents : vents dominants de secteur Nord-Est pour la première série et vent de Sud-Ouest pour la seconde. Concentration en µg/m sous le vent du 23/01 au 06/02 RN20 au vent Petit Champlan Distance à la RN20 (en m) Concentration en µg/m au vent du 06/02 au 20/02 RN20 sous le vent Petit Champlan Distance à la RN20 (en m) Figure 11 : Évolution des concentrations de NO2 autour de la RN20 en fonction des directions de vent et par rapport aux niveaux de fond du centre-ville de Champlan (ligne rouge). Lors de la première série de mesure (du 23 janvier au 06 février 2006), les vents dominants de secteur Nord-Est ont placé le quartier du «Petit Champlan» hors de l influence des émissions de la RN20. Ainsi, même à 40 m de la RN20, les niveaux de NO2 de ce secteur ne sont pas impactés. A contrario, la seconde série de mesure, caractérisée par des vents dominants de secteur Sud-Ouest ont placé ce quartier résidentiel sous l influence des émissions induites par le trafic routier de la RN20. Dans ce cas, le site de mesure implanté à 40 m à l Est de la RN20 observe des niveaux de NO2 plus importants de près de 50 % (43 µg/m 3 contre 29 µg/m 3 ) par rapport aux sites hors de l influence des émissions implantés à l Ouest de l axe. Le quartier du «Petit Champlan» présente par rapport au centre-ville de Champlan un surcroît de NO2 de près de 20 % (43 µg/m 3 contre 36 µg/m 3 ). L Est du «Petit Champlan», plus éloigné de la RN20 observe des concentrations de NO2 comparables à celles que l on enregistre en fond au centre-ville de Champlan. AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 12/14

13 L influence des axes routiers, illustrée lors des campagnes de mesure par celle de la RN20 sur le quartier du «Petit Champlan», se retrouve plus généralement à proximité des principaux axes routiers comme cela est observé sur l ensemble du secteur à l aide de la modélisation. Les résultats des simulations (un exemple est présenté figue 12) montrent qu en s éloignant de l axe, les niveaux de NO2 diminuent plus ou moins rapidement suivant l importance du trafic routier, de son environnement (rue encaissée ), pour atteindre le niveau de fond à environ m pour un axe autoroutier majeur comme l A6 ou l A10. Concernant les PM10, même si les incertitudes liées au modèle sont plus importantes, la zone d influence de ces axes apparaît limitée à une centaine de mètres. Les concentrations au niveau d un axe varient en fonction de l importance du trafic sur cet axe, de son environnement mais également des conditions météorologiques et des concentrations liées à l import. L import de polluant sur le domaine correspond à la contribution de toutes les sources situées hors du domaine d étude et notamment celles de l agglomération (cas des simulations figure 12). Il correspond à la concentration que l on aurait sur le domaine d étude en l absence de toute source locale. Import de NO2 dans le domaine : 47 µg/m 3 (a) NO2 Import de PM10 dans le domaine : 17 µg/m 3 (b) PM10 Figure 12 : Cartographies de la part des concentrations journalières en dioxyde d azote (a) et en particules PM10 (b) liées au trafic routier et à l import le 19 décembre AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 13/14

14 INFLUENCE DU TRAFIC AERIEN Les mesures n ont pas permis d identifier un impact particulier du trafic aérien survolant le secteur de Champlan sur les niveaux de polluants étudiés. Aussi, des modélisations ont été menées pour isoler la part des émissions liées aux avions dans les concentrations au sol. Pour des conditions de vent pour lesquelles les avions survolent le secteur d étude en phase de décollage, l impact s avère très faible sur les niveaux de NO2 dans le secteur d étude. Il est de 4 % sur la plate-forme, en bout de piste et de 1,5 % sur la commune de Champlan, survolée par des avions à m d altitude. La phase de décollage, nécessitant une forte poussée, est pourtant la phase générant le plus d oxydes d azote. L influence très limitée sur la qualité de l air du secteur est due aux effets de dilution liés à l altitude à laquelle les polluants sont émis. La phase d atterrissage est moins génératrice d oxydes d azote. La part du trafic aérien sur les niveaux d oxydes d azote du secteur est inférieure à 1 % (les avions survolent la commune de Champlan en phase descendante à des altitudes comprises entre 400 et 200 m). INFLUENCE DES SITES INDUSTRIELS L influence de l Usine d Incinération d Ordures Ménagères (UIOM) de Massy sur les niveaux de dioxyde d azote (NO2) n a pu être mise en évidence lors des campagnes de mesure. Ainsi des simulations ont été réalisées dans les conditions météorologiques et d émissions du 19 décembre 2007 en isolant la contribution de cette source. Les résultats de la figure 13 montrent un panache sur la commune de Champlan de 3 µg/m 3 de dioxyde d azote pour un niveau global de fond de 47 µg/m 3 et de moins de 1 µg/m 3 de particules PM10 pour un niveau de fond de 17 µg/m 3. Ainsi, dans le panache des émissions de l UIOM, une légère influence est notée, dont l importance reste limitée. Chaufferie Chaufferie UIOM UIOM Figure 13 : Contribution de l usine d incinération et de la chaufferie de Massy dans les concentrations journalières en dioxyde d azote et en particules le 19 décembre AIRPARIF : Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France 14/14