Quelques éléments sur les données de particules PM10 en Ile-de-France depuis le début de l année 2007

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1 Quelques éléments sur les données de particules PM1 en Ile-de-France depuis le début de l année 27 Conformément aux engagements nationaux, depuis le 1 er janvier 27, en Ile-de-France les données de PM1 issues des analyseurs sont ajustées par des analyseurs qui permettent la prise en compte des espèces volatiles (nitrate d ammonium). AIRPARIF dispose actuellement de 4 sites de fond équipés de (sur deux de ces sites un classique est aussi en service) et ajuste les données des 15 autres sites PM1 (4 trafic et 11 fond) sur la base des implantés sur les 2 sites de fond de référence disposant simultanément d un et d un (Paris 18 ème et Gennevilliers). Principe de l ajustement apporté aux 15 appareils du réseau de mesure AIRPARIF Pour les deux stations de référence (Paris 18 ème et Gennevilliers) Calculs des écarts - pour chaque donnée quart-horaire, puis calcul de la moyenne glissante des écarts des 4 dernières heures. On moyenne ensuite pour chaque quart d heure les valeurs glissantes calculées pour les deux stations de référence. Pour les 15 stations du réseau Pour chaque quart d heure, ajout de la valeur de l écart obtenue précédemment aux teneurs des «bruts». Note : si aucun des deux ou de référence ne fonctionne, il n y a pas d ajustement donc pas de données PM1 disponible, les deux autres de fond (Nogent-sur-Marne et Lognes) peuvent toutefois disposer de données. Les teneurs issues des sont le plus souvent supérieures aux teneurs des, car la partie volatile des particules n est pas prise en compte par la mesure alors que le l intègre. Des simulations avaient été opérées dans le passé en appliquant un facteur correctif arbitraire de 1,3 aux concentrations journalières afin d estimer le nombre de jours de dépassement sur l année du seuil de µg/m 3 (35 jours autorisés maximum par an). Ces simulations avaient montré que les sites de proximité au trafic, déjà en dépassement avec les valeurs brutes, dépassaient encore plus la valeur limite annuelle. Pour les sites de fond, malgré l application du facteur correctif 1,3, le quota des 35 jours n était pas atteint. Rappelons que le facteur 1,3 est préconisé par l Europe et appliqué par certains Etats depuis plusieurs années, sachant que d autres pays utilisent un autre facteur (jusqu à 1,47), voire aucun (facteur 1). La France a tout d abord montré, au moyen de campagnes de mesure exploratoires, que le facteur 1,3 appliqué quotidienneme nt par de nombreux pays n était pas adapté. Elle a ensuite développé une méthode d ajustement de la mesure par la mise en œuvre d un autre type d analyseur () permettant de prendre en compte la partie volatile des particules et mis en place une mé thodologie permettant d être en conformité avec la méthode de référence. 1

2 Le bilan ci- après fournit quelques éléments statistiques sur les données de PM1 relevées entre le 1 er janvier et le 31 mai 27. Résultats Comparaisons entre et PM1 sur les 2 sites de fond disposant des deux types d analyseurs Il s agit des sites de mesure de fond de Paris 18 ème et Gennevilliers. La figure ci- après montre la chronologie des ratios des concentrations journalières / du 1 er janvier au 31 mai 27 pour la station de Gennevilliers Ratios des concentrations journalières / PM1 sur la station de référence de Gennevilliers période du 1er janvier au 31 mai 27 Moyenne des ratios journaliers / : 1,35 Moyenne = 23 Moyenne = 31 Ratio moyenne / : 1, Facteur correctif préconisé par l'europe =.5 1/1/7 8/1/7 15/1/7 22/1/7 29/1/7 5/2/7 12/2/7 19/2/7 26/2/7 5/3/7 12/3/7 19/3/7 26/3/7 2/4/7 9/4/7 16/4/7 23/4/7 /4/7 7/5/7 14/5/7 21/5/7 28/5/7 Les ratios entre et sont très variables d un jour à un autre. Ils sont le plus généralement compris entre 1 et 1,6. Quelques journées relèvent un ratio voisin de 2. Les figures ci- après, établies pour la station de référence de Gennevilliers, montrent que les ratios / sont d autant plus élevés que les concentrations en particules sont élevées. En général donc au moment des épisodes de pollution concernant les PM1, les espèces vola tiles non identifiées par les classiques prennent une part importante de la pollution particulaire. Cette part volatile contribue alors à une nette augmentation de la concentration moyenne journalière, pouvant dans certains cas dépasser le seuil de la valeur limite journalière ( µg/m 3 ), qui ne doit pas être dépassé plus de 35 jours par an. 2

3 Relation entre et Station de Gennevilliers, période du 1er janvier au 31 mai 27 Relation entre ratios / et concentrations journalières en PM1 - Gennevilliers - 1/1 au 31/5/ PM1 () PM1 () Ratio / Concentrations journalières PM1 () Les figures suivantes montrent la chronologie des teneurs journalières pour la mesure et la mesure brute, pour la station de référence de Paris 18 ème. Concentrations moyennes journalières de PM1 à Paris 18ème du 1er janvier au 15 mars = seuil de la valeur limite journalière : 2 1 1/1/7 3/1/7 5/1/7 7/1/7 9/1/7 11/1/7 13/1/7 15/1/7 17/1/7 19/1/7 21/1/7 23/1/7 25/1/7 27/1/7 29/1/7 31/1/7 2/2/7 4/2/7 6/2/7 8/2/7 1/2/7 12/2/7 14/2/7 16/2/7 18/2/7 2/2/7 22/2/7 24/2/7 26/2/7 28/2/7 2/3/7 4/3/7 6/3/7 8/3/7 1/3/7 12/3/7 14/3/7 Concentrations moyennes journalières de PM1 à Paris 18ème du 16 mars au 31 mai = seuil de la valeur limite journalière : /3/27 18/3/27 2/3/27 22/3/27 24/3/27 26/3/27 28/3/27 /3/27 1/4/27 3/4/27 5/4/27 7/4/27 9/4/27 11/4/27 13/4/27 15/4/27 17/4/27 19/4/27 21/4/27 23/4/27 25/4/27 27/4/27 29/4/27 1/5/27 3/5/27 5/5/27 7/5/27 9/5/27 11/5/27 13/5/27 15/5/27 17/5/27 19/5/27 21/5/27 23/5/27 25/5/27 27/5/27 29/5/27 31/5/27 On note plusieurs périodes successives où les espèces volatiles identifiées par le représentent une part non négligeable des PM1 totales : entre fin janvier et début février, mimars, et la plus grande partie du mois d avril, plus particulièrement autour du 15 avril où un 3

4 épisode de pollution particulaire a été constaté notamment en Ile- de- France, associé à un dépassement précoce du seuil d information en ozone (le 15 avril). Les graphiques précédents montrent par ailleurs que dans la quasi-totalité des cas les teneurs journalières du non ajusté sont inférieures au seuil européen de µg/m 3. L ajout des espèces volatiles conduit en revanche à de nombreux dépassements de ce seuil, répartis tout au long de la période, tout particulièrement en avril. Statistiques pour l ensemble des stations de mesure des PM1 en Ile-de-France Le tableau ci- dessous fournit un ensemble de données statistiques établies pour la période du 1 er janvier au 31 mai 27. Eléments statistiques PM1 pour la période du 1er janvier au 31 mai 27 Ratios des moyennes journalières et ajusté/ non ajusté PA1H PA18 GEN DEF ISSY BOB TREMB NOG VITRY LOGN MELUN CERG GON RUR-SE RUR-O ELYS AUT BASCH Ratio minimum Ratio maximum Moyenne des ratios Nombre de moyennes journalières >= PA1H PA18 GEN DEF ISSY BOB TREMB NOG VITRY LOGN MELUN CERG GON RUR-SE RUR-O ELYS AUT BASCH non ajustés et ajustés corrigé facteur 1, Concentration moyenne journalière la plus forte PA1H PA18 GEN DEF ISSY BOB TREMB NOG VITRY LOGN MELUN CERG GON RUR-SE RUR-O ELYS AUT BASCH non ajusté () et ajustés () Concentration moyenne 1/1 au 31/5/7 PA1H PA18 GEN DEF ISSY BOB TREMB NOG VITRY LOGN MELUN CERG GON RUR-SERUR-O ELYS AUT BASCH non ajusté () et ajustés () corrigé facteur 1, Ratio moy. /moy Codification des stations PA1H Paris 1er les Halles Urbaine de fond MELUN Melun Périurbaine de fond PA18 Paris 18ème Urbaine de fond CERG Cergy-Pontoise Urbaine de fond GEN Gennevilliers Urbaine de fond GON Gonesse Périurbaine de fond DEF La Défense Urbaine de fond RUR-SE Zone rurale Sud-Est - Forêt de Fontainebleau Rurale régionale de fond ISSY Issy-les-Moulineaux Urbaine de fond RUR-O Zone rurale Ouest - Prunay-le-Temple Rurale régionale de fond BOB Bobigny Urbaine de fond ELYS Avenue des Champs-Elysées Trafic TREMB Tremblay-en-France Périurbaine de fond AUT Boulevard périphérique Auteuil Trafic NOG Nogent-sur-Marne Urbaine de fond BASCH Place Victor Basch Trafic VITRY Vitry-sur-Seine Urbaine de fond A1 Autoroute A1 Saint-Denis Trafic LOGN Lognes Urbaine de fond A A A A Dépassements du seuil journalier européen ( µg/m 3 ) On constate au 31 mai 27 jusqu à 23 jours de dépassement du seuil journalier de µg/m 3 en situation de fond dans l agglomération. Le dépassement du quota de 35 jours maximum par an en situation de fond n est donc pas exclu à la fin de l année 27, ce qui conduirait alors au dépassement de la valeur limite journalière en fond, hypothèse qui n avait pas été retenue jusqu alors sur la base d une correction arbitraire des teneurs journalières par un facteur constant de 1,3 préconisée par l Europe. L expérience des données acquises au cours de ces 5 premiers mois de 27 confirme que la correction par un facteur constant de 1,3 sous-estime fortement les concentrations journalières de PM1, notamment les jours où les teneurs sont les plus fortes, et qu elle n est pas adaptée,. Le calcul du nombre de jours de dépassement avec des données corrigées tous les jours par un facteur 1,3 conduirait en effet à 1 journées de dépassements en moins en moyenne sur les sites de fond (6 jours en moyenne au lieu de 16 jours en moyenne). On constate cependant un ratio moyen / compris entre 1,2 et 1,5 selon les stations, de 1,35 en moyenne sur les deux sites de référence franciliens, mais la forte variabilité de ces ratios ne rend pas adaptée l application d un facteur correctif unique. 4

5 Pour la proximité au trafic routier, la valeur limite journalière, déjà dépassée les années antérieures avec les données brutes, sera davantage dépassée avec les données ajustées avec les. Ainsi, la plus forte station du réseau compte déjà jours de dépassement en cinq mois. Teneurs moyennes Pour ce qui concerne les concentrations moyennes annuelles, le calcul de la moyenne sur les 5 premiers mois de 27 donne des teneurs de fond comprises entre 25 et 32 µg/m 3, soit 35 à % de plus qu avec les mesures non ajustées. La valeur limite annuelle ( µg/m 3 ) sera largement respectée en fond, par contre il n est pas impossible que l objectif de qualité ( µg/m 3 ) soit atteint ou dépassé en situation de fond à la fin de l année. En sites trafic, la valeur limite annuelle sera largement dépassée sur l ensemble des sites, alors que jusqu en 26 seule la station du boulevard périphérique dépassait légèrement la valeur limite chaque année. Indice de qualité de l air Autre conséquence de la hausse notable des niveaux de particules depuis début 27, l indice de qualité de l air est plus régulièrement dû aux PM1. En avril, mois particulièrement chaud et sec en Ile- de- France, pour 21 des jours du mois les particules étaient responsables de l indice, dont 1 journée d indice 8, 3 journées d indice 7, 4 journées d indice 6 et 8 journées d indice 5. Les statistiques sur l indice de qualité de l air devraient donc montrer une moins bonne qualité de l air. Indice global Indice PM1 Indice de qualité de l air en Ile-de- France le 15 avril 27 Comment expliquer les forts niveaux de PM1 relevés certains jours? 27 comparativement à 26 Si l on compare les niveaux moyens de PM1 ( non ajustés) de la période du 1 er janvier au 31 mai des deux années 26 et 27, on ne relève pas d écart significatif. Les conditions globales de dispersion des cinq premiers mois de l année 27 ne sont pas à priori très différentes entre les deux années. L «augmentation» des niveaux de PM1 sont en premier lieu à mettre sur le compte des espèces volatiles jusqu alors non prises en compte dans la mesure. 5

6 Si on compare les teneurs et sur la station de Gennevilliers, qui a servi de plateforme d essai en 25-26, entre les périodes du 1 er janvier au 31 mai des années 26 et 27, on peut faire les constats suivants (voir annexe 1 pour les graphiques des séries chronologiques) : Eléments statistiques PM1 pour la période du 1er janvier au 31 mai - années 26 et 27 - site de mesure de Gennevilliers Ratios des moyennes journalières et ajusté/ non ajusté Ratio minimum Ratio maximum Moyenne des ratios Nombre de moyennes journalières >= non ajustés corrigé facteur 1, Concentration moyenne journalière la plus forte non ajusté () 82 () Concentration moyenne 1/1 au 31/ non ajusté () () corrigé facteur 1, Ratio moy. /moy les teneurs moyennes du sont proches en 26 (22 µg/m 3 ) et 27 (23 µg/m 3 ). - les teneurs moyennes du sont très légèrement supérieures en 27 (31 µg/m 3 ) par rapport à 26 (29 µg/m 3 ) - le nombre de jours où le seuil de µg/m 3 en moyenne journalière est atteint ou dépassé pour le est de 3 en 26 et 1 en 27. Les dépassements de 26 ont été observés fin janvier, période «traditionnelle» pour l observation possible d épisode de pollution particulaire, alors qu en 27 l hiver très doux a conduit à des niveaux de pointe en particules plus modérés. - le nombre de jours où le seuil de µg/m 3 en moyenne journalière est atteint ou dépassé pour le est très supérieur en 27 (23 jours) par rapport à 26 (15 jours). Au 31 mars de chaque année, on comptait un nombre de dépassements proche (14 jours en 26 contre 11 jours en 27). C est au mois d avril que la différence entre 26 et 27 s est faite (12 jours en 27 contre seulement 1 journée en 26). En 27, le mois d avril recense en effet à lui seul plus de la moitié des dépassements constatés du 1 er janvier au 31 mai. Il ressort de ces éléments comparatifs que c est le mois d avril 27 qui a engendré les écarts importants sur le nombre de jours de dépassements du seuil de µg/m 3 enregistrés en 27 par rapport à 26. La persistance de forts niveaux de particules volatiles en avril a également conduit à une moyenne des ratios / légèrement supérieure en 27 par rapport à la même période de l année antérieure. Un début de printemps 27 à la météorologie exceptionnelle En 27, les plus forts niveaux de PM1 et les plus fortes contributions d espèces volatiles (nitrate d ammonium) sont essentiellement observés au début du printemps, entre début mars et fin avril. Certaines journées, des teneurs journalières nettement supérieures à µg/m 3 avec une part de à % de nitrate d ammonium ont été observées. Ces journées correspondent toutes à des situations de temps ensoleillé et chaud pour la saison (parfois plus de 25 C), avec des régimes de vents continentaux conduisant à des re- circulations de masses d air sur une partie de l Europe. De l ozone a pu être associé à ces épisodes de pollution particulaire. Ainsi, le 15 avril (record de 6

7 précocité d un épisode d ozone en Ile- de- France) le seuil d information a été franchi pour l ozone, alors que les niveaux de PM1 étaient exceptionnellement élevés. Rétro-trajectoire des masses d air arrivant sur l Ile-de-France le 15 avril 27 (source Arpège, Météo-France) Les quantités importantes de nitrate d ammonium enregistrées au printemps 27 pourraient être dues à la conjugaison de plusieurs paramètres : périodes de fortes émissions d ammoniac pour les usages agricoles associées à un ensoleillement et des températures exceptionnelles facilitant le transfert par volatilisation dans l air et les transformations chimiques, longues périodes de régimes de vents continentaux favorisant la re-circulation de masses d air non régénérées sur toute une partie de l Europe, quasi-absence de précipitations en avril. Météo France a en effet établi que le mois d avril avait été un des plus secs que l Ile- de- France ait connu depuis que des mesures existent (plus de 1 ans). Un record de durée d insolation a par ailleurs été largement battu pour un mois d avril, qui a été ensoleillé comme un mois de juillet normal. Rapport à la normale de la durée d insolation en France en avril 27 (source Météo France) Rapport à la normale des cumuls de précipitations en France en avril 27 (source Météo France) On notera enfin que ces forts niveaux de particules volatiles ont été constatés dans la plupart des régions françaises à plusieurs reprises en mars et avril. Certains épisodes ont touché généralement simultanément plusieurs régions françaises voisines. 7

8 ANNEXE 1 Concentrations moyennes journalières de PM1 ( et ) à la station de Gennevilliers, du 1 er janvier au 31 mai des années 26 et 27 Concentrations moyennes journalières de PM1 à Gennevilliers du 1er janvier au 15 mars = seuil de la valeur limite journalière : /1/26 3/1/26 5/1/26 7/1/26 9/1/26 11/1/26 13/1/26 15/1/26 17/1/26 19/1/26 21/1/26 23/1/26 25/1/26 27/1/26 29/1/26 31/1/26 2/2/26 4/2/26 6/2/26 8/2/26 1/2/26 12/2/26 14/2/26 16/2/26 18/2/26 2/2/26 22/2/26 24/2/26 26/2/26 28/2/26 Concentrations moyennes journalières de PM1 à Gennevilliers du 1er janvier au 15 mars 27 2/3/26 4/3/26 6/3/26 8/3/26 1/3/26 12/3/26 14/3/ /1/27 3/1/27 5/1/27 = seuil de la valeur limite journalière : 7/1/27 9/1/27 11/1/27 13/1/27 15/1/27 17/1/27 19/1/27 21/1/27 23/1/27 25/1/27 27/1/27 29/1/27 31/1/27 2/2/27 4/2/27 6/2/27 8/2/27 1/2/27 12/2/27 14/2/27 16/2/27 18/2/27 2/2/27 22/2/27 24/2/27 26/2/27 28/2/27 2/3/27 4/3/27 6/3/27 8/3/27 1/3/27 12/3/27 14/3/27 8

9 ANNEXE 1 (suite) Concentrations moyennes journalières de PM1 à Gennevilliers du 16 mars au 31 mai = seuil de la valeur limite journalière : /3/26 17/3/26 19/3/26 21/3/26 23/3/26 25/3/26 27/3/26 29/3/26 31/3/26 2/4/26 4/4/26 6/4/26 8/4/26 1/4/26 12/4/26 14/4/26 16/4/26 18/4/26 2/4/26 22/4/26 24/4/26 26/4/26 28/4/26 /4/26 2/5/26 4/5/26 6/5/26 8/5/26 1/5/26 12/5/26 14/5/26 16/5/26 18/5/26 Concentrations moyennes journalières de PM1 à Gennevilliers du 16 mars au 31 mai 27 2/5/26 22/5/26 24/5/26 26/5/26 28/5/26 /5/ /3/27 18/3/27 2/3/27 22/3/27 24/3/27 26/3/27 28/3/27 /3/27 1/4/27 3/4/27 5/4/27 7/4/27 9/4/27 11/4/27 13/4/27 15/4/27 17/4/27 19/4/27 21/4/27 23/4/27 25/4/27 27/4/27 29/4/27 1/5/27 3/5/27 5/5/27 7/5/27 9/5/27 11/5/27 13/5/27 15/5/27 17/5/27 19/5/27 21/5/27 23/5/27 = seuil de la valeur limite journalière : 25/5/27 27/5/27 29/5/27 31/5/27 9