AIRPARIF Surveillance et état de la qualité de l air en Ile-de-France. Philippe LAMELOISE. Polytechnique. 04 Décembre 2009

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1 AIRPARIF Surveillance et état de la qualité de l air en Ile-de-France Philippe LAMELOISE Polytechnique Décembre 9

2 Airparif en quelques mots... Missions d AIRPARIF : - Surveiller, Prévoir et Comprendre la pollution atmosphérique en Ile-de-France ; -Caractériser en tout point de l IDF la qualité de l air, prioritairement vis à vis des critères réglementaires. - Informer au jour le jour et en cas d épisodes d alerte. -Appui à la mise en œuvre de politiques publiques (Plans divers, évaluations ou prospectives)

3 Le conseil d administration : 3 Membres Représentants de l'état Représentants des diverses activités contribuant à l'émission des substances surveillées Collectivités territoriales d'ile-de-france Associations agréées de protection de l'environnement et Personnalités qualifiées Conformément à la loi sur l air du 3..96, le conseil d administration se compose de collèges

4 La pollution: des phénomènes d échelles variées, mais liés entre eux -Planétaire ou globale Ozone hole -Continentale ou régionale -Locale -Micro locale (proximité et intérieur) Source : WMO Gaw Urban Research Meteorology and Environmental Project

5 La Qualité de l air que l on respire: deux facteurs Les émissions de polluants La météorologie

6 Les effets de la pollution atmosphérique : sur la visibilité Indice Atmo«BON 3» Juin, h PM : µg/m3 Indice Atmo «Mauvais» 9 Juin, h PM : 8 µg/m3

7 Les outils de la surveillance :. Une surveillance menée à travers trois outils principaux : La mesure permanente La Modélisation: directe Le calcul de la pollution Les campagnes intensives

8 La pollution de fond Exemple de station de mesure de fond Station urbaine de Paris er les Halles (5)

9 La pollution de proximité Exemple de station de mesure trafic Station trafic de la Place Victor Basch (5)

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12 L organisation du réseau de mesure Extérieur d une station de mesure Intérieur d une station de mesure Poste central informatique d AIRPARIF AIRPARIF.8.98 AIRPARIF/Réseaux.ppt

13 TUBES A DIFFUSION RADIELLO Site de mesure : abri fixé sur un lampadaire Abri avec dispositif de prélèvement vue rapprochée

14 Le cas des aéroports : sites de mesure

15 L exemple des aéroports Concentrations moyennes de NO durant l expérimentation Probabilité de dépassement annuel de l objectif national de qualité

16 Simulation : les principes données météorologiques modèles météorologiques et de qualité de l air A Cartographies d observations et Prévisions jusqu à J+ COV NOx Source : Ineris - Prevair inventaire des émissions description et prévision de la qualité de l air

17 Cartographie du dioxyde d azote 5 ans de progrès... Dioxyde d azote 996 Dioxyde d azote µg/m3 3, millions de Franciliens concernés 8 Zones de dépassement de l objectif de qualité de µg/m3 (zones oranges et rouges) pour le dioxyde d azote, aussi bien loin du trafic que le long des axes routiers Dioxyde d azote 8 Valeur limite 8 Objectif de qualité (valeur limite )

18 Une information permanente Internet : 5 connexions / an et des relais multiples

19 La procédure d information et d alerte du public en cas de pointe de pollution atmosphérique Arrêté inter préfectoral du 3 décembre La partie émergée de l iceberg en matière d information et d action - OBJECTIFS - Réduire ou supprimer l émission de substances polluantes dans l atmosphère en cas d épisode de pollution. Techniquement assez peu efficace (action trop locale trop faible et trop tardive pour les polluants secondaires) - Limiter les effets des épisodes sur la santé et l environnement. Intérêt de sensibilisation ( faiblissant ) à l occasion d un événement.

20 Historique du déclenchement de la procédure Arrêté du 3 décembre 8 Nombre de jours d'information et d'alerte par polluant et par année Nombre de jours Trois jours de niveau d'alerte NO : en 995 (les et 8) et en 99 (le 3/9) Le SO: L alerte: 3: 8: O3 NO 3 SO 5 6 Alerte (NO) un polluant qui ne pose plus problème un événement exceptionnel! une année exceptionnelle.? procédure pour les particules

21 L Ile-de-France et la qualité de l air Relief et météorologie favorables à la dispersion des polluants Une région densément peuplée et fortement urbanisée: - La région Ile-de France : millions d habitants, km, - Agglomération de Paris : 9.6 millions d habitants, 6 km,.5 millions de véhicules personnels et 6 VUL 8 millions de km parcourus par jour, 8 km d autoroutes et voies rapides Seule Agglomération européenne de taille comparable: Londres Transport routier: principal responsable des émissions de polluants en Ile-de- France

22 Evolution sur 5 ans des polluants primaires en Ile-de-France -Tous les polluants directement émis baissent (baisse des émissions) : -Monoxyde de carbone 6%, oxydes d azote (-56% (fond) à 8% (trafic)) EVOLUTION DE LA POLLUTION SOUFREE (NIVEAUX MOYENS HIVERNAUX) A PARIS INTRA-MUROS HIVERS A 999- SO: divisé par en 5 ans 35 3 µg/m3 5 Méthode de mesure : Acidité forte jusqu'en 993 Dioxyde de soufre depuis 99 sur un échantillon constant de stations urbaines Années

23 Situation des principaux polluants en Ile-de-France par rapport aux valeurs réglementaires Objectif de qualité Polluants Fond Proximité trafic Arsenic Respectée Respectée Cadmium Respectée Respectée Respectée Respectée Respectée Respectée Fond Respecté Benzène Proximité trafic Valeur cible Dépassé Benzo(a) pyrène CO Respectée Nickel Dépassé NO Dépassé Valeur limite Fond Proximité trafic Respectée Respectée Dépassée Dépassée Respectée Respectée NOx (végétation) O3 Dépassé Dépassée PM Dépassé Dépassé Dépassée Dépassée Plomb Respecté Respecté Respectée Respectée SO Respecté Respecté Respectée Respectée Pas de valeur réglementaire correspondante

24 L Ile-de-France et la qualité de l air Trois problèmes vis à vis des objectifs de qualité de l air de l UE: -le dioxyde d azote (agglomération parisienne) -les particules PM et PM.5 (agglomération parisienne) -l ozone (Ile-de-France)

25 Dioxyde d Azote : -Une diminution plus lente que la baisse des émissions de NOX -Stabilité voire légère hausse à proximité des très grands axes -Des dépassements chroniques dans la zone centrale et à proximité des grands axes

26 Répartition des émissions d oxydes d azote en Ile-deFrance Paris «seule» : % des émissions de NOx régionales Plate-formes aéroportuaires (Avions : %Autres sources : 6 %)6% Production d énergie % Agriculture Industrie manufacturière 3% 5% Trafic ferroviaire et fluvial % R : % PL et Bus : 3 % Trafic routier 55% Traitement des déchets % kt Secteur résidentiel et tertiaire (y compris chauffage urbain) 8% VUL : 6 % VP : % IdF = % des émissions nationales Emissions naturelles : < %o Source : Inventaire AIRPARIF Année 5 - version 8

27 Le dioxyde d azote (NO) Objectif de qualité annuel largement dépassé: Dans l air ambiant comme à proximité du trafic (58 km de superficie de dépassement, 8% du réseau routier régional) Stations trafic: des niveaux stables et deux fois supérieurs µg/m3 3, millions de Franciliens concernés Valeur limite 8 Objectif de qualité (valeur limite ) 8 Zones de dépassement de l objectif de qualité de µg/m3 (zones oranges et rouges) pour le dioxyde d azote, aussi bien loin du trafic que le long des axes routiers Valeur limite annuelle dépassée sur une part importante du réseau routier régional (9 km; %)

28 NO : niveaux de fond et niveaux à proximité du trafic, deux tendances distinctes Stations trafic Stations de fond Objectif de qualité : µg/m3 3 Valeur limite 8 : µg/m µg/m Loin de la circulation: une tendance à l amélioration Près du trafic : plus de deux fois les valeurs limites

29 Pourquoi ce comportement du Dioxyde d azote? Augmentation de l impact direct NO: -Une modification du trafic journalier? -L effet de l accroissement des niveaux moyens d ozone dans l agglomération? -Une modification de la spéciation(no/no) moyenne des émissions des véhicules? (Dieselisation?,Effet des catalyseurs d oxydation, Effet des FAP?)

30 PARTICULES PM.et PM.5 Des valeurs limites (PM) dépassées en zone centrale à proximité du trafic et exceptionnellement loin du trafic. Stabilité des niveaux après une période de baisse PM.5 Dépassement des futures VL à proximité du trafic. Durcissement des normes prévu (Grenelle Environnement)

31 Les particules (PM et PM.5) sources d importance très variable : - émissions directes dont /3 provenant du trafic diesel mais pas seulement (/3 de l industrie) - remise en suspension par le vent et le trafic - transformation chimique des polluants gazeux - transports longues distances Effet santé = tabagisme passif, 9 mois de perte d espérance de vie, 386 décès prématurés (UE)

32 Les effets de la pollution atmosphérique : sur la santé Un coût social des effets sur la santé Programme CAFE (clean air for Europe) de la Commission européenne un tableau inquiétant mais une amélioration de la qualité de l air d ici si les directives communautaires vigueur sont appliquées (respect des directives, limitation des émissions automobiles et industrielles) Pertes d espérance de vie moyenne (en mois) dans l UE dues aux PM,5

33 Prélèvement pour spéciation chimique DA 8 Tête PM ou TSP Haut Volume 5 à 6 m3/h Filtre + Mousse PUF Analyses réalisées et possibles : HAP, Dioxine et furanne, Pesticides h, Métaux lourds, etc

34 Compteur à noyau de condensation Particules: 3 to 3nm Principe: Augmenter la taille des particules au butanol Mesurer la diffusion D un rayon laser Laser

35 Télémesure Laser «LIDAR» Question : Comparaison avec les méthodes normées?

36 Répartition des émissions primaires de PM en Ile-de-France Emissions totales de PM en 5 : 9 kt Agriculture Production d énergie % % Plate-forme aéroportuaire % Trafic ferroviaire et fluvial Industrie manufacturière 5% % Abrasion pneus et routes : 5 % Trafic routier R : 3 % PL et Bus : % VUL : 9 % 3% Traitement des déchets % Secteur résidentiel et tertiaire (y compris chauffage urbain) 5% dont 8 % lié au bois VP : 36 % Emissions naturelles : % Source : Inventaire AIRPARIF Année 5 - version 8

37 Contribution du chauffage au bois dans les émissions en PM.5 et PM En Ile-de-France

38 PM et PM,5 Tendances annuelles Changement de méthode de mesure PM FDMS 6 µg/m Evolutio ns PM TEOM PM Moyenne annuelle stations trafic % PM Moyenne annuelle stations de fond µg/m Changement de méthode de mesure Evolution PM,5 TEOM % PM.5 Moyenne annuelle station trafic µg/m3 3 Stations de fond % 33 5 Changement de méthode de mesure PM.5 FDMS 5 Stations trafic * PM.5 TEOM Evolutio n PM TEOM % Changement de méthode de mesure PM FDMS PM TEOM µg/m3 PM TEOM station trafic jusqu'en (boulevard périphérique - Auteuil), à partir de, 3 à partir de 5, à partir de PM Valeur limite journalière 5O µg/m3 Une baisse générale (fond et proximité) depuis 99 mais stable depuis et remontée en : + 6 à 8% (météo + changement méthode de mesure)

39 , risque de dépassement de la valeur limite journalière PM 3,9 millions (8 km)de franciliens exposés à un air qui ne respecte pas la valeur limite (5 µg/m3 moy jour plus de 35 jours dans l année) en, millions (8 km) en 6 Risque de dépassement des 35 jours supérieurs ou égaux à 5 µg/m3 en PM Dépassement certain Dépassement vraisemblable Au 8 8, dép. 5 µgm3 : - Trafic : 66 à 3 jours - Fond : j à jours Dépassement peu probable Aucun risque

40 Episodes de pollution en particules PM site de Gennevilliers (fond) Concentrations moyennes journalières de PM à Gennevilliers du mars au 8 mai TEOM Particules volatiles 5 3 Avril µg/m3 9 5 µg/m 3 = s euil de la valeur lim ite journalière : 35 dépas s em ents m axim um par an / 8 / 5 / 6 / 5 / / / 5 / 3 / / 5 / 8 / / / 6 / / / / / / / / 8 / 6 / / / / / / / / / 8 / 6 / / / / 3 / 3 / / 9 / 3 / 3 / / Concentrations moyennes journalières de PM à Gennevilliers du er au 3 décembre TEOM Particules volatiles 5 Décembre µg/m 3 = s euil de la valeur lim ite journalière : 35 dépas s em ents m axim um par an / / 3 3 / / 9 / 8 / / 6 / 5 / 3 / / / / 9 / / 8 / / 6 / 5 / / 3 / / / / 9 8 / / 6 5 / / / / 3 / µg/m3

41 Valeurs de références ; Particules PM.5 Année 8 station trafic stations urbaines RecommandationOMS : µg/m3 Vitry-sur-Seine Norme américaine EPA : 5µg/m3 Gennevilliers Valeur limite européenne : µg/m3 6 Paris er les Halles Valeur limite européenne 5: 5µg/m3 Valeur cible européenne : 5µg/m3 8 Bobigny Valeur limite européenne 8 3 µg/m3 3 Boulevard périphérique Auteuil 3 µg/m3 5

42 Ozone Un polluant non directement émis et qui voyage Un problème récurrent de dépassement des valeurs de référence en Ile-de-France, en France et en Europe

43 Nombre de jours de dépassement du seuil de la valeur cible européenne en ozone en Ile-de-France 3 5 Nombre de jours 6 Nombre de jours de dépassement du seuil de la valeur cible européenne en ozone (O3) (seuil de µg/m3 sur 8 heures) en Ile-de-France de à

44 Les automobilistes sont les plus pollués! (a) Prélèvement extérieur au véhicule (b) Prélèvement dans l habitacle

45 Quelle exposition à la pollution du trafic? (a) Prélèvement extérieur au véhicule Pollution à vélo dans le trafic Pollution dans les vehicules dans le (b) Prélèvement dans l habitacle trafic Grands échangeurs autoroutiers De l agglomération

46 Axes Stratégiques de la surveillance en IDF - Décrire la qualité de l air en tout point (répondre aux obligations réglementaires) - Mieux décrire la Proximité des sources polluantes (Trafic). -Particules PM,5 Mesures, modélisation, origines, - L exposition des personnes -particulièrement transports (individuels et en commun.y compris espaces clos) -Air intérieur - Les composés potentiellement toxiques non réglementés -COP (pesticides, dioxines et furannes), nanoparticules. -Les synergies et antagonistes qualité de l air /changement climatiques Conséquences bois-énergie, agrocarburants. -Surveillance de la Capitale : obligation d excellence internationale