MESURES DE PARTICULES FINES (PM2.5) A RUEIL-MALMAISON

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1 AIRPARIF Surveillance de la Qualité de l Air en Ile-de-France MESURES DE PARTICULES FINES (PM2.5) A RUEIL-MALMAISON Janvier 2008 Etude réalisée par : AIRPARIF Surveillance de la Qualité de l Air en Ile-de-France Pôle Etudes 7, rue Crillon PARIS Tél. : Fax : Pour : Ville de Rueil-Malmaison 13 boulevard du Maréchal Foch Rueil-Malmaison cedex - Tél Fax

2 SOMMAIRE I INTRODUCTION...3 II LE CONTEXTE DE L ETUDE...3 II.1 Le projet A86 Ouest :...3 II.2 L observatoire de la qualité de l air...4 II.3 La mesure complémentaire de PM 2.5 à Rueil-Malmaison...5 III MISE EN ŒUVRE DE LA CAMPAGNE DE MESURE...5 III.1 Localisation du site de mesure...6 III.2 Période de mesure...6 IV COMMENTAIRES METEOROLOGIQUES...7 V DESCRIPTION DES CONCENTRATIONS EN PARTICULES FINES (PM 2.5) A RUEIL- MALMAISON...9 V.1 Des concentrations à Rueil-Malmaison proches de celles relevées ailleurs en Ilede-France...9 V.2 Les niveaux en particules fines sont plus élevés par vent faible...11 V.3 L influence légère de l agglomération parisienne...12 V.4 Des niveaux qui varient peu au cours de la journée...13 VI SITUATION AU REGARD DES NORMES EN VIGUEUR...14 VII CONCLUSION...15 ANNEXE ANNEXE

3 I INTRODUCTION Une vaste campagne de mesure a été menée dans le cadre de la mise en place d un observatoire de la qualité de l air au voisinage des nouveaux tronçons de l A86. La création de l observatoire, dont le cahier des charges a été validé le 29 avril 2005 par le Préfet des Hauts-de-Seine, fait suite aux engagements de l Etat. Trois objectifs distincts se détachent pour l observatoire. Il s agit d évaluer l impact de la mise en œuvre des ouvrages sur la qualité de l air, d assurer une surveillance permanente de la qualité de l air dans le secteur des ouvrages dès leur mise en service et de générer une information régulière et accessible au public sur la qualité de l air dans l environnement des nouvelles infrastructures. Ainsi, pour la première fois en France, une infrastructure autoroutière fera l objet d une surveillance permanente de la qualité de l air et cela en temps quasi-réel. Comme développé dans le cahier des charges, les polluants suivis explicitement dans le cadre de l observatoire sont le dioxyde d azote (NO 2 ), le monoxyde de carbone (CO), les particules (PM10) et le benzène. Ces polluants réglementés sont des indicateurs reconnus de la pollution atmosphérique engendrée par le trafic routier. Ces polluants ont donc fait l objet de mesures lors de la réalisation de l état initial du 24 janvier au 7 mars Le rapport portant sur cette campagne de mesure est disponible sur le site internet d AIRPARIF 1. En complément de cette campagne, la mairie de Rueil-Malmaison a sollicité AIRPARIF pour ajouter une mesure des particules PM aux dispositifs équipant le site automatique temporaire de mesure de la qualité de l air installé à Rueil-Malmaison au Stade du Vert-Bois. Ce site est installé dans le cadre de la mise en œuvre d une campagne de mesure liée au bouclage de l A86 Ouest (Duplex A86). Les résultats concernant les particules fines (PM 2.5) sont présentés dans ce rapport. II LE CONTEXTE DE L ETUDE II.1 Le projet A86 Ouest L A86 est la seconde rocade d Ile-de-France, située à environ 6 km du Boulevard Périphérique. Actuellement, elle s interrompt à l Ouest de l agglomération parisienne entre Rueil-Malmaison (92) et Versailles (78). Le projet A86 Ouest, déclaré d utilité publique en 1995, consiste à relier ces deux communes et ainsi boucler l A86. Afin de préserver les massifs forestiers, les monuments historiques et les zones habitées, l Etat a opté pour un tracé souterrain. A la suite d un appel d offre européen organisé en 1999, l Etat a retenu la solution proposée par la société COFIROUTE, faisant de COFIROUTE le concessionnaire et l exploitant des tunnels de l A86 Ouest. Le bouclage consiste à construire deux tunnels à partir de Rueil-Malmaison : - Le tunnel Est, long de 10 km et exclusivement réservé aux véhicules légers avec deux voies de circulation superposées, reliera l A86 et la RN286 au Sud de Versailles. Il permettra un échange avec l autoroute A13 par un échangeur intermédiaire situé sur les communes du Chesnay et de Vaucresson. - Le tunnel Ouest, long de 7,5 km, permettra de rejoindre l autoroute A12 (commune de Bailly) Particules ayant un diamètre aérodynamique inférieur à 2.5 µm Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

4 La Figure 1 présente les tracés des deux tunnels ainsi que la position des échangeurs et des unités de ventilation. Figure 1 : Tracés des deux tunnels de l A86 Ouest. La mise en service 3 de la première section du tunnel Est est prévue au printemps 2008, elle reliera Rueil-Malmaison à l autoroute A13 (communes de Vaucresson-Le Chesnay). Cette section est désignée sous l appellation «EST 1». L ouverture de la section «EST 2» reliant l échangeur de l A13 à Pont Colbert (au Sud de Versailles) est annoncée pour La mise en service du tunnel Ouest entre Rueil-Malmaison et l A12 est prévue ultérieurement. II.2 L observatoire de la qualité de l air COFIROUTE est tenue, suite aux engagements pris par l Etat lors de la définition du projet, de mettre en œuvre un observatoire de la qualité de l air au voisinage des nouvelles infrastructures. A la vue des préconisations de l Etat, trois objectifs distincts se détachent pour l observatoire. Il s agit comme évoqué précédemment d évaluer l impact de la mise en œuvre des ouvrages sur la qualité de l air, d assurer une surveillance permanente de la qualité de l air dans le secteur des ouvrages dès leur mise en service et de générer une information régulière et accessible au public sur la qualité de l air dans l environnement des nouvelles infrastructures. Une présentation détaillée de l observatoire est disponible dans le cahier des charges de ce dernier sur le site internet d AIRPARIF 4 dans la rubrique Publications. L observatoire s appuie sur la complémentarité entre mesure et modélisation. Les campagnes de mesure apportent une description précise et détaillée de la qualité de l air au moment et aux endroits où elles ont été réalisées. Les outils de modélisation fournissent une évaluation exhaustive de la qualité de l air à proximité des ouvrages, mais aussi sur plusieurs kilomètres alentours, en permanence et pratiquement en temps réel. Ainsi, l observatoire porte sur un domaine de 192 km 2 à l Ouest de l agglomération parisienne. L ensemble des informations collectées et élaborées dans le cadre de l observatoire seront consultables via internet. 3 Les dates de mise en services sont celles du site COFIROUTE consulté en juillet Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

5 II.3 La mesure complémentaire de PM 2.5 à Rueil-Malmaison Au moment de la campagne de mesure (janvier-mars 2007), les particules dont le diamètre est inférieur à 2.5 µm (PM2.5) ne sont pas réglementées dans l air ambiant que ce soit au niveau européen ou français. Depuis la campagne, une position commune arrêtée par le Conseil a servi de base a une directive européenne. Cette directive a été adoptée par le parlement européen le 11 décembre Lors de la campagne de mesure au début de l année 2007, la surveillance des PM 2.5 n était donc pas encore obligatoire dans l air ambiant en France. Toutefois, dans ce contexte (intérêt sanitaire, réglementation attendue) et suite aux échanges avec AIRPARIF, la ville de Rueil-Malmaison a sollicité AIRPARIF pour ajouter la mesure des PM 2.5 à la campagne de mesure réalisée dans le cadre de l observatoire Notons que devant l intérêt du suivi de ces composés, AIRPARIF dispose depuis 1999 de cinq stations de mesures permanentes des PM 2.5. La surveillance des PM 2.5 est demandée par la réglementation à partir du 1 er janvier III MISE EN ŒUVRE DE LA CAMPAGNE DE MESURE La mesure en PM 2.5 complète la campagne de mesure portant sur l évaluation des concentrations dans le secteur Ouest de l agglomération parisienne concernée par le bouclage de l A86. Cette campagne est présentée dans le rapport «Etat initial de la qualité de l Air avant la mise en service de la section Est 1 du projet A86 Septembre 2007» disponible sur le site internet d AIRPARIF. La mesure de PM 2.5 est réalisée par un laboratoire mobile, qui documente les concentrations horaires 24h/24h. Les laboratoires mobiles se présentent sous forme d analyseurs automatiques installés dans un camion ou un véhicule utilitaire adapté, comme illustré par la Figure 2. 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 électrique et téléphonique ainsi que la maintenance régulière des analyseurs. (a) (b) Figure 2 : Implantation du site automatique temporaire de mesure Stade du vert bois à Rueil-Malmaison (a) et analyseurs situés à l intérieur d un laboratoire automatique (a). La finesse temporelle des mesures horaires de la pollution atmosphérique permet d étudier, d une part l évolution temporelle de la qualité de l air 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 l impact potentiel des sources locales d émissions. Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

6 III.1 Localisation du site de mesure La mesure de PM 2.5 est réalisée au stade du vert bois, site commun aux autres mesures (CO, NO, NO 2 et PM10). Ce site est installé dans la zone d impact de la future unité de ventilation. Cette zone d impact a été déterminée par modélisation. La Figure 3 présente la disposition du site de mesure au voisinage de l unité de ventilation de Rueil- Malmaison. La sortie de modélisation pour déterminer la zone d impact est aussi représentée. L implantation précise de sites a été déterminée en considérant les possibilités d installation et les critères de surveillance. Intensité de l'impact Max Min Figure 3 : Localisation du site de PM 2.5 à Rueil-Malmaison. III.2 Période de mesure Les mesures de PM 2.5 ont été réalisées en même temps que celles effectuées pour la campagne de mesure de l observatoire (PM10, NO, NO2, CO), à savoir du mercredi 24 janvier au 7 mars 2007 inclus. Durant la campagne de mesure, des travaux ont eu lieu au niveau des unités de ventilations et des entrées-sorties du tunnel. D après les informations fournies par COFIROUTE sur la nature des travaux, les travaux pour Rueil-Malmaison peuvent être considérés comme secondaires au regard d un impact possible sur la qualité de l air pendant cette période. Il s agit de travaux de terrassement et de chaussée. Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

7 IV COMMENTAIRES METEOROLOGIQUES Les commentaires suivants s appuient sur les observations de la station Météo-France située à Trappes (78), pour la vitesse et la direction de vent. La Figure 4 représente pour la campagne 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 inférieures à 2 m/s), en orangé les vents dont la vitesse est comprise entre 2 et 4 m/s et en jaune les régimes de vent les plus dispersifs (vitesses de vent supérieures ou égales à 4 m/s). Nord 8% 6% >4 m/s 2-4 m/s 0-2 m/s 4% 2% Ouest 0% Est Sud Figure 4 : Fréquence (en %) des vents observée à Trappes du 24 janvier au 7 mars 2007 inclus en fonction de leur secteur [source : Météo-France]. Toutes les directions de vent sont observées lors de la campagne de mesure. Les vents de Sud-Ouest sont largement dominants, ils représentent 50 % des vents rencontrés durant la campagne. Ensuite, ce sont les vents de secteur Nord-Ouest, avec particulièrement les vents d Ouest, observés 21 % du temps. Enfin, les vents de secteur Nord-Est et Sud-Est sont moins présents durant la campagne de mesure (15 % et 14 % du temps). Concernant les vitesses de vent, elles se répartissent de manière relativement homogène, avec 38 % des vents totaux dont la vitesse est inférieure à 2 m/s, 35 % compris entre 2 et 4 m/s, et 27 % dont la vitesse est supérieure ou égale à 4 m/s. La vitesse moyenne relevée durant la campagne de mesure est de 3 m/s. Les conditions météorologiques ont varié durant la campagne de mesure. La première quinzaine, du 24 janvier au 7 février, se caractérise par des vents provenant du Nord-Est peu dispersifs et un temps froid. Les vents de Nord-Est sont majoritaires, ils représentent 39 % des vents totaux (cf. Figure 5 (a)). La vitesse de vent moyenne durant la première série est de 2m/s. Les températures varient entre 5 C et 10 C, avec une température moyenne de 4 C. Pour la seconde quinzaine, les vents de Sud-Ouest sont majoritaires à 54 % (Figure 5 (b)) et la vitesse de vent moyenne est de 3 m/s. Les températures sont comprises entre 1 C et 18 C avec une température moyenne de 7,5 C. La dernière quinzaine de mesure est la plus dispersive avec du vent de Sud-Ouest à 74 % et une vitesse de vent moyenne de 4 m/s (Figure 5 (c)). La température varie alors entre 3 C et 14 C, avec une température moyenne de 9 C. Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

8 Nord 10% 8% 6% 4% 2% >4 m/s 2-4 m/s 0-2 m/s Nord 10% 8% 6% 4% 2% >4 m/s 2-4 m/s 0-2 m/s Nord 10% 8% 6% 4% 2% >4 m/s 2-4 m/s 0-2 m/s Ouest 0% Est Ouest 0% Est Ouest 0% Est Sud Sud Sud (a) Du 24 janvier au 7 février 2007 (b) Du 7 février au 21 février 2007 (c) Du 21 février au 7 mars 2007 Figure 5 : Fréquence (en %) des vents observée à Trappes en fonction de leur secteur durant les trois séries de mesure [source : Météo-France]. L indice ATMO en Ile-de-France durant la campagne de mesure a varié entre 2 (très bon) et 6 (médiocre), comme l illustre la Figure 6. Rappelons que l indice de qualité de l'air ATMO est un chiffre allant de 1 à 10 associé à un qualificatif (de très bon à très mauvais). Il qualifie la qualité de l air globale en situation de fond 5 et à l échelle de la journée. Il prend en compte quatre polluants atmosphériques : le dioxyde d azote, le dioxyde de soufre, les particules (PM10) et l ozone. Un sousindice est calculé pour chacun des composés et l indice ATMO résultant est égal au maximum des quatre sous-indices (cf. Annexe 1). Indice ATMO /01 26/01 28/01 30/01 01/02 03/02 05/02 07/02 09/02 11/02 13/02 15/02 17/02 19/02 21/02 23/02 25/02 27/02 01/03 03/03 05/03 07/03 Figure 6 : Indice ATMO de l agglomération parisienne relevé du 24 janvier au 7 mars 2007 compris. Indice ATMO 10 Très mauvais 9 Mauvais 8 Mauvais 7 Médiocre 6 Médiocre 5 Moyen 4 Bon 3 Bon 2 Très Bon 1 Très Bon Durant la campagne de mesure, la qualité de l air en Ile-de-France est qualifiée de très bonne (indice 1 et 2) durant une journée et de bonne 79 % du temps (indice 3 et 4). Les niveaux «moyen» et médiocre» sont atteints 8 jours durant la campagne principalement pendant la campagne de mesure (peu dispersive). L indice le plus fort relevé est de 6 (le 6 février 2007). L indice le plus faible est de 2, il est observé le 15 février Enfin, l indice ATMO, qualifiant la qualité de l air en Ile-de-France, le plus fréquent durant la campagne de mesure est de 3 (24 sur 43 jours). 5 On entend par situation de fond : hors influence directe des sources de pollution. Les critères d implantation sont définis par les directives européennes et la classification de l ADEME et du MEDAD. Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

9 V DESCRIPTION DES CONCENTRATIONS EN PARTICULES FINES (PM 2.5) A RUEIL-MALMAISON V.1 Des concentrations à Rueil-Malmaison proches de celles relevées ailleurs en Ile-de-France Les particules fines PM2.5 sont suivies dans l agglomération parisienne sur cinq sites de mesures. Quatre sites sont en situation de fond et représentent les niveaux en particules fines contribuant à la qualité de l air générale : Bobigny (93), Vitry-sur-Seine (94), Paris Les Halles (75) et Gennevilliers (92). Ces observations sont complétées par le site en proximité du trafic routier du Boulevard Périphérique à la Porte d Auteuil. La modification de la méthode de mesure appliquée officiellement à partir du 1 er janvier 2007 pour les particules (PM10) a aussi été étendue aux particules fines (PM 2.5). Cette modification permet une meilleure prise en compte de la part volatile des particules 6. Les concentrations relevées à Rueil-Malmaison durant la campagne de mesure sont proches de celles rencontrées sur les autres sites de mesures. La Figure 8 présente les concentrations de moyennes en particules fines (PM 2.5). La concentration moyenne pour le site de Rueil-Malmaison est très légèrement inférieure à celle de Paris, 18 µg/m 3 pour 19 µg/m 3. Les niveaux moyens relevés à Bobigny, Gennevilliers et Vitry-sur-Seine sont un peu plus élevés avec une concentration moyenne de 20 µg/m 3. Pour comparaison le site de la Porte d Auteuil, en proximité du Boulevard Périphérique se détache avec une concentration moyenne de 30 µg/m 3 en raison de l impact direct des émissions du trafic routier. Vitry-sur-seine Gennevilliers Bobigny Paris les Halles Rueil-Malmaison Concentration en particules fines (PM2.5 µg/m3) Figure 7 : Concentrations moyennes en particules fines (PM 2.5) observées durant la campagne de mesure à Rueil-Malmaison et sur les stations permanentes d AIRPARIF. Une analyse plus détaillée des concentrations relevées sur les différents sites de mesure durant la campagne de mesure montre bien que les concentrations sont très proches. Les résultats sont présentés sous forme de «boites à moustaches», traitement statistique des données qui permet de représenter de nombreuses informations statistiques en un seul graphique : - la moyenne et la médiane (valeur au-dessous de laquelle se trouve 50 % des données), qui permettent de connaître la variabilité des résultats - les percentiles 25 et 75 qui correspondent aux extrémités de la boîte et qui contient 50 % des données - les minimum et maximum (extrémités des moustaches). Il peut arriver que des points extrêmes se trouvent à l extérieur des moustaches (pour plus d informations sur le fonctionnement des boîtes à moustache, voir Annexe 2). 6 Pour plus d éléments voir le AIRPARIF Actualités n 30 consultable sur Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

10 75 % des données sont au-dessous de cette valeur ou percentile % des données sont au-dessous de cette valeur Figure 8 : Signification des différents éléments d une boîte à moustache. La Figure 9 présente les boites à moustaches pour les concentrations en particules fines (PM 2.5) sur les différents sites. Cette figure montre que les distributions des concentrations en particules fines sont très proches sur l ensemble des sites instrumentés en Ile-de-France. Les paramètres statistiques (moyennes, médianes, quartiles, maximum, minimum) sont voisins sur l ensemble des sites. La Figure 9 montre aussi que les concentrations à Vitry-sur-Seine, Gennevilliers et Bobigny sont légèrement supérieures de celles à Paris. Les niveaux de Rueil-Malmaison sont très proches de ceux rencontrés sur les autres stations en étant très légèrement inférieurs. En moyenne, les concentrations en particules fines à Rueil-Malmaison sont de 6% inférieures aux concentrations parisiennes. A titre de comparaison, les concentrations en dioxyde d azote sont moins homogènes dans l agglomération parisienne. Ainsi, une différence de 30% est constatée durant la campagne entre le site de Rueil- Malmaison et la station permanente de Paris Les Halles, avec des niveaux plus faibles à Rueil- Malmaison. Figure 9 : Boite à moustache des concentrations en particules fines pour Rueil-Malmaison et les stations permanentes. Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

11 V.2 Les niveaux en particules fines sont plus élevés par vent faible Une appréciation des conditions météorologiques rencontrées lors de la campagne de mesure permet de mieux appréhender leur influence sur les concentrations en particules fines observées. Les conditions météorologiques jouent un rôle très important dans les processus d accumulation ou de dispersion des polluants : plus les conditions sont dispersives et 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 7, les inversions de température ou la vitesse de vent. Les deux premiers définissent la façon dont les polluants vont se mélanger sur la verticale. Par exemple, en cas de forte inversion de température et de faible hauteur de couche limite, les polluants s accumulent dans les basses couches de l atmosphère. Quant à la vitesse de vent, elle peut être considérée comme représentative de la dispersion météorologique. Ainsi, les conditions les plus favorables à la dispersion de la pollution atmosphérique se rencontrent lorsque les vitesses de vent sont moyennes ou élevées (supérieure à 3 m/s). La vitesse moyenne observée en Ile-de-France est généralement voisine de 3 m/s. En conséquence, les niveaux en particules fines (PM2.5) et des autres polluants primaires diminuent lorsque les conditions de dispersion s améliorent. Ces conditions météorologiques sont alors de plus en plus favorables au brassage de l air. A contrario, lors de période de vent nul ou faible les concentrations sont plus importantes du fait de la stabilité de l atmosphère, ce qui se traduit par une accumulation de la pollution. La Figure 10 illustre cela en présentant l évolution des concentrations en PM 2.5 au stade du vert-bois en fonction de la vitesse du vent. Lorsque les vents sont très faibles (0-1 m/s), la concentration moyenne rencontrée est de 29 µg/m 3. A l opposé, par vent soutenus (> 5 m/s), on relève des niveaux moyens de 9 µg/m concentrations en µg/m m/s 2-3 m/s 4-5 m/s > 5 m/s Figure 10 : Evolution des concentrations en particules PM 2.5 observées au voisinage de l unité de ventilation de Rueil-Malmaison suivant les vitesses de vent. Comme présenté au chapitre IV, la première quinzaine de la campagne de mesure présente des conditions météorologiques pouvant entraîner l accumulation des polluants et notamment des particules dans l atmosphère. Au contraire, la deuxième quinzaine se caractérise, avec des vents de Sud-Ouest et des températures douces, par des conditions plutôt favorables à la dispersion des polluants. Enfin, lors de la troisième quinzaine, ces conditions dispersives sont renforcées. La Figure 11 illustre la variation des niveaux moyens en PM 2.5 pour chacune des séries. Les concentrations maximales sont observées lors de la première série de mesure. Ensuite, les niveaux diminuent lors de la seconde série d environ 20 %. Les concentrations subissent une nouvelle diminution de 35 % entre les deux dernières quinzaines. 7 La couche de mélange est la région de l atmosphère située à proximité du sol et dans laquelle les polluants se dispersent. De faibles valeurs de hauteur de couche de mélange indiquent que les émissions polluantes sont diluées dans un volume d air plus petit. Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

12 30 Concentration moyenne PM 2.5 en µg/m du 24/01/07 au 7/02/07: assez froid et peu dispersif du 7/02/07 au 21/02/07 doux et dispersif du 21/02/07 au 7/03/07 doux et très dispersif Figure 11 : Evolution des concentrations moyennes en PM 2.5 pour les trois quinzaines composant la campagne de mesure. V.3 L influence légère de l agglomération parisienne Il est possible de mettre en évidence l influence du cœur dense de l agglomération parisienne sur les niveaux relevés à Rueil-Malmaison. Pour cela, les concentrations moyennes à Rueil-Malmaison sont comparées à celles de Paris par vent d Est et par vent d Ouest. Lors des vents d Est, Rueil-Malmaison se situe sous le vent 8 de Paris et du cœur dense de l agglomération parisienne. Les concentrations en particules fines (PM2.5) sont alors identiques sur les deux sites de mesures (stade du vert bois à Rueil-Malmaison et Paris Les Halles, cf Figure 12 (a)). Par contre par vent d Ouest, quand Rueil- Malmaison est au vent par rapport à Paris, les concentrations à Rueil-Malmaison sont inférieures de 8% à celles relevées à Paris les Halles (cf. Figure 12 (b)). Notons aussi que pour les deux sites les niveaux par vent d Ouest sont inférieurs à ceux relevés par vent d Est, les vents d Est étant généralement accompagnés par des conditions météorologiques moins dispersives. Ainsi, il est remarqué une influence légère (quelques %) du cœur dense de l agglomération parisienne sur les niveaux en particules fines (PM 2.5) relevés à Rueil-Malmaison. A titre de comparaison, l influence du cœur dense de l agglomération parisienne à Rueil-Malmaison sur les niveaux en dioxyde d azote est de l ordre de 30 %. Les niveaux par vent d Ouest en NO 2 à Rueil-Malmaison sont inférieurs de 39% à ceux rencontrés à Paris les Halles. Par vent d Est, l écart est ramené à 6%. 25 vent d'est 25 vent d'ouest concentrations en µg/m concentrations en µg/m Rueil- Malmaison Paris 0 Rueil- Malmaison Paris Figure 12 : Concentrations moyennes en particules fines (PM µg/m 3 ) à Rueil-Malmaison et à Paris par vent d Est [0 ;180 [ et par vent d Ouest [180 ;360[ du 24 janvier au 7 mars sous le vent de Paris : le vent provient de Paris pour aller vers Rueil-Malmaison, mettant ainsi Rueil-Malmaison sous l influence du cœur dense de l agglomération parisienne. Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

13 L influence de l agglomération pour les particules est faible par rapport à d autres polluants car les particules fines observées à Rueil-Malmaison et plus généralement dans l agglomération parisienne ne proviennent pas uniquement de l agglomération. Les particules peuvent être transportées à longues distances à travers l Europe, au même titre que l ozone. De plus, les origines de particules peuvent être multiples : - les rejets directs dans l atmosphère issus des différentes activités humaines (trafic routier, industrie, chauffage ) - les rejets provenant de sources naturelles (sel de mer, éruption volcanique, feux de forêts, érosion éolienne des sols par le vent) - la remise en suspension des particules déjà déposée au sol sous l action du vent ou de la circulation routière - la transformation chimique de gaz devenant des particules, par exemple le dioxyde d azote peut se transformer en particules de nitrates et le dioxyde de soufre en sulfates V.4 Des niveaux qui varient peu au cours de la journée L évolution au cours de la journée des concentrations en particules fines (PM 2.5) à Rueil-Malmaison est décrite à travers le profil journalier moyen (Figure 13(a)). Les concentrations varient peu au cours de la journée avec des niveaux compris entre 15 et 20 µg/m 3 pour une moyenne de 18 µg/m 3. Pour comparaison, les niveaux en dioxyde d azote varient sur le même site entre 21 et 40 µg/m 3 avec une moyenne de 29 µg/m 3 (cf. Figure 13 (b)) Concentration en µg/m Concentra ti on e n µg/m h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h He ure e n TL 0 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h Heure en TL (a) en particules fines (PM2.5) (b) en dioxyde d azote Figure 13 : Profil journalier des concentrations en particules fines (PM2.5) (a) et en dioxyde d azote (b) à Rueil- Malmaison du 24 janvier 2007 au 7 mars Toutefois, quelques variations des niveaux en particules fines au cours de la journée peuvent être observées. Lors de la campagne, les concentrations les plus importantes sont relevées durant la nuit et le matin. Les niveaux les plus faibles sont observées en milieu d après-midi. Les légères variations des niveaux en PM 2.5 peuvent s expliquer en grande partie par l évolution des conditions météorologiques, notamment des vitesses de vent, au cours de la journée. La Figure 14 présente le profil journalier des vitesses de vents à Trappes. On retrouve des vitesses de vent faibles durant la nuit et la matinée, puis une augmentation de ces dernières à la fin de la matinée. Les vitesses de vent les plus élevées sont relevées au cours de l après-midi. A nouveau, les concentrations en particules les plus élevées sont observées lors des vitesses de vents les plus faibles, à savoir durant la nuit. Notons aussi la hausse des niveaux en fin de matinée couplée sûrement à l augmentation des émissions lors du matin (trafic routier, chauffage ). Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

14 vi te sse de v ent en m/s Heure en TL Figure 14 : Profil journalier des vitesses de vent à Trappes (78) du 24 janvier 2007 au 7 mars 2007 Données Météo France. VI SITUATION AU REGARD DES NORMES EN VIGUEUR La campagne de mesure menée lors des six semaines a permis de renseigner les niveaux en particules fines (PM 2.5) rencontrés à Rueil-Malmaison et de positionner ces niveaux par rapport à la réglementation. Pour les PM 2.5, une directive européenne a été adoptée le 11 décembre 2007 par le parlement européen sur la base de la position commune 9 arrêtée par le Conseil le 25 juin La position commune fixe 25 µg/m 3 en moyenne annuelle comme valeur cible à partir de Ce seuil devient une valeur limite (objectif contraignant) pour Une seconde phase de la directive donne pour 2020 une valeur limite indicative de 20 µg/m 3, qui sera examinée en 2013 à la vue des futures informations concernant les effets sur la santé et l environnement, la faisabilité technique et le retour d expérience de la première phase. Pour comparaison aux Etats-Unis, l US EPA (l Agence de Protection de l Environnement américaine) fixe un seuil annuel relatif à ce polluant de 15 µg/m Quant à l OMS (Organisation Mondiale de la Santé), elle donne comme ligne directrice une moyenne annuelle de 10 µg/m Comme démontré dans le chapitre V.1, les concentrations observées à Rueil-Malmaison durant la campagne sont très proches voire légèrement inférieures aux niveaux relevés sur les stations de fond permanentes du réseau AIRPARIF. Ces stations lors de l année 2007 présentent des moyennes annuelles comprises entre 21 et 22 µg/m 3 (Tableau 1). Pour rappel, la modification de la méthode de mesure appliquée officiellement à partir du 1 er janvier 2007 pour les particules (PM10) a aussi été étendue aux particules fines (PM 2.5). Cette modification permet une meilleure prise en compte de la part volatile des particules. Stations Gennevilliers (92) Bobigny (93) Paris Les Halles (75) Vitry-sur-Seine (94) Moyennes annuelles Tableau 1 : Moyennes annuelles en 2007 en particules fines (PM2.5) en µg/m 3 du 1 er janvier au 31 décembre Non publiée à la date du 4 janvier Position Commune arrêtée par le Conseil le 25 juin 2007 en vue de l adoption de la directive du Parlement européen et du Conseil concernant la qualité de l air ambiant et un air pur pour l Europe 11 voir National Ambient Air Quality Standards NAAQS sur 12 Lignes directrices OMS relatives à la qualité de l air : particules, ozone, dioxyde d azote et dioxyde de soufre - Mise à jour mondiale synthèse de l évaluation des risques Organisation Mondiale de la Santé Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

15 La valeur cible de 2010 fixée à 25 µg/m 3 est respectée sur l ensemble des stations. A partir des observations réalisées à Rueil-Malmaison durant 6 semaines, on peut estimer que le seuil de 25 µg/m 3 est respecté à Rueil-Malmaison en situation de fond. Ce seuil peut toutefois être dépassé à proximité du trafic routier (moins de 5 mètres de la première voie de circulation). C est le cas sur la station permanente de la Porte d Auteuil sur le Boulevard Périphérique avec une concentration annuelle de 33 µg/m 3 en PM 2.5. VII CONCLUSION Les mesures de particules fines réalisées à Rueil-Malmaison avant la mise en service de la première section du Duplex A86 montrent que : - les concentrations relevées sont très proches de celles observées dans le reste de l agglomération parisienne pour des configurations semblables (site de fond), - les concentrations les plus élevées sont rencontrées par vent faible, - une très légère influence du cœur dense de l agglomération parisienne est notée par vent d Est de l ordre de quelques %, - la valeur cible de 2010 fixée à 25 µg/m 3 serait respectée à Rueil-Malmaison en situation de fond (hors influence directe des sources de pollution). Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

16 Annexe 1 L indice Atmo L'indice ATMO caractérise la qualité de l'air globale pour l'ensemble de l agglomération parisienne. Cet indice est déterminé à partir des niveaux de pollution mesurés au cours de la journée par les stations de fond urbaines et périurbaines de l'agglomération et prend en compte les différents polluants atmosphériques, traceurs des activités de transport, urbaines et industrielles. Le type de site de mesure pris en compte est précisément défini : il s'agit de sites de fond qui doivent être des sites de zones fortement peuplées. Ainsi pour le dioxyde de soufre, la densité de population doit être supérieure à 4000 habitants par kilomètre carré dans un cercle de rayon de 1 km autour du site. Pour le dioxyde d'azote, l'ozone et les poussières, la densité de population doit répondre aux mêmes critères, de plus le rapport NO/NO 2 du site doit être inférieur ou égal à 1.5 (ce qui est la caractéristique d'un site éloigné des axes routiers). L indice ATMO concerne toutes les grandes agglomérations de plus de habitants. Cet indice et son mode de calcul sont précisément définis au niveau national par l arrêté du Ministère de l Ecologie et du Développement Durable du 22 juillet Dans son calcul interviennent : - le dioxyde de soufre (d origine industrielle), - les poussières (d origine industrielle, liée au transport et au chauffage domestique), - le dioxyde d azote (d origine liée au transport, aux activités de combustion et de chauffage domestique), - l ozone (polluant secondaire issu principalement des transports et de l utilisation des solvants et des hydrocarbures). Pour chaque polluant un sous-indice est calculé. Chaque sous-indice est déterminé chaque jour à partir d'une moyenne des niveaux du polluant considéré sur l'ensemble des stations retenues. Pour les particules, on prend la concentration moyenne journalière sur chaque site. Pour le dioxyde de soufre, le dioxyde d'azote et l'ozone, on prend la concentration maximale horaire du jour sur chaque site. C'est le sous-indice maximal qui est choisi comme indice ATMO final caractérisant la qualité de l'air globale de la journée considérée. L'indice de qualité de l'air ATMO est en fait un chiffre allant de 1 à 10 associé à un qualificatif (de très bon à très mauvais) Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier

17 Annexe 2 Glossaire des principaux paramètres statistiques utilisés dans ce rapport Définition statistique d une «boite à moustache» (box plot) Une boite à moustache (ou box plot) est un graphique représentant la répartition d une série statistique. Pour ce faire, l échantillon est séparé en 4 parties de même effectif, appelées quartiles. Un quartile est donc constitué de 25% des données de l ensemble de l échantillon. Le deuxième quartile (percentile 50) est appelé plus couramment la médiane. La partie centrale correspondant à une «boite» représente 50 % des données. Ces données se situent entre les 1 er et 3 ème quartiles. La différence entre les deux est appelé l écart inter quartiles. Les moustaches réparties de chaque côté de la boite représentent généralement près de 25 % des données, mais n excèdent pas en terme de longueur, 1.5*I (I étant l écart interquartile, c est à dire la longueur de la boite), ce qui peut amener la présence de points atypiques en dehors des moustaches. La fin de la moustache supérieure correspond donc soit à la valeur 3Q+1.5I (3 ème quartile + une fois et demi l intervalle inter quartile), soit au maximum de l échantillon s il est plus faible que cette valeur. La fin des moustaches est très proches des centiles 1 et 99, lorsque la distribution de l échantillon est gaussienne (suit une loi Normale). Mesures de particules fines (PM2.5) à Rueil-Malmaison janvier