Evaluation de la Qualité de l air ambiant à Ligny-en-Barrois

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1 Evaluation de la Qualité de l air ambiant à Ligny-en-Barrois Avril 2013 Air Lorraine assure la surveillance de la qualité de l air pour la région Lorraine. Grâce aux 50 stations fixes installées sur le territoire d agrément de l association, la concentration des principaux polluants atmosphériques réglementés est suivie en continu. Pour les zones non couvertes de façon permanente par les stations fixes, des campagnes de mesures temporaires sont effectuées régulièrement afin d élargir notre connaissance du territoire. Dans ce cadre, deux campagnes de mesure de la qualité de l air ont été mises en œuvre aux abords de la nationale N4 à Ligny-en- Barrois au cours de l année Emplacement du site de mesure : à proximité de la Nationale N4 Ligny-en-Barrois (trafic moyen journalier annuel (TMJA) de à véhicules en 2011) Contexte et objectif Dans le cadre de l élaboration de son Plan de Surveillance de la Qualité de l Air , Air Lorraine s est fixé des axes prioritaires d investigation tels que la surveillance de la qualité de l air sur des zones de proximité trafic. Les zones urbanisées traversées par des axes à forte circulation sont notamment concernées. C est dans ce cadre que la commune de Ligny-en- Barrois a fait l objet d une évaluation de la qualité de l air en proximité trafic, aux abords de la nationale N4. L objectif de cette étude est de compléter les connaissances de l association en termes d évaluation de la qualité de l air sur des secteurs dépourvus de mesures fixes et de transmettre des résultats comparables aux seuils réglementaires à la population de la zone. Pour ce faire, deux campagnes de mesures, en estivale et hivernales, ont été réalisées avec un laboratoire mobile. Moyens mis en œuvre et déroulement Le laboratoire mobile est équipé d analyseurs automatiques en continu permettant le suivi des teneurs en : - Dioxyde d azote (NO 2 ), - Particules fines de diamètre aérodynamique inférieur ou égal à 10 microns (PM 10 ) - Monoxyde de carbone (CO) Les données des mesures sont acquises sur un pas de temps de quinze minutes et font ensuite l objet d une validation technique et environnementale. Les appareils sont étalonnés et contrôlés périodiquement par l intermédiaire d étalons de référence raccordés au dispositif national d étalonnage. En complément de ces mesures, l intégration d un préleveur actif dans le laboratoire mobile a permis l évaluation des concentrations en benzène sur le même site. Ces quatre polluants sont des marqueurs du trafic routier, c est pourquoi ils ont été mesurés lors de ces campagnes de mesure. 1

2 Afin de pouvoir calculer des moyennes annuelles pour l ensemble des polluants suivis, la stratégie d échantillonnage doit répondre à certains objectifs de qualité définis dans la Directive 2008/50/CE 1 : une période minimale de mesures sur 14 % de l année, ou huit semaines, réparties sur toute l année pour être représentatif des diverses conditions de climat et de trafic. Pour répondre à ces critères, Air Lorraine a entrepris de réaliser deux campagnes de mesures par laboratoire mobile sur des contrastées, à savoir en été et en hiver. Par ailleurs, chaque campagne de mesures aura duré 49 jours, ce qui, au total sur l année, représente 14 semaines de mesures. Les de mesures sont les suivantes : - du 10 juillet au 27 août 2012, soit 49 jours, - du 13 novembre au 31 décembre 2012, soit 49 jours. Concernant les prélèvements réalisés par préleveur actif pour le benzène, ils ont été effectués sur des pas de temps de 24 heures. 28 prélèvements ont été réalisés au cours de la période estivale et 10 en période hivernale. Pour ce composé, la période minimale de mesures est inférieure à 14 %. Les résultats seront présentés pour chaque période mais ne pourront être comparés aux valeurs seuils annuelles. Conditions météorologiques observables sur les de réalisation des mesures Le tableau ci-dessous présente les valeurs des différents paramètres météorologiques suivis sur le même site que les mesures des polluants grâce au laboratoire mobile. Dates de campagnes Température en C (données horaires) Moyenne Minimun Maximun Précipitations cumulées en mm Vitesse et direction de vents dominantes à Ligny-en-Barrois 10/07 au 27/08/ ,6 7,9 36,8 96 Vents faibles de sud-sud-ouest 13/11 au 31/12/2012 5,1-7,5 14,6 130 Vents faibles de sud-sud-ouest Les deux de mesures se distinguent par des températures moyennes avec un écart de +13,5 C pour la période estivale par rapport à la période hivernale. Le maximum horaire de 36,8 C a été atteint le 19 août tandis que le minimum horaire (-7,5 C) a été atteint le 12 décembre. Concernant les précipitations, elles ont été plus importantes lors de la période hivernale. Toutefois, la journée présentant le plus fort cumul de précipitations a été observée lors de la période estivale, à savoir le 5 août avec près de 40 mm. 1 Annexe 1 de la Directive 2008/50/CE du Parlement Européen et du Conseil du 21 mai 2008 concernant la qualité de l air ambiant et un air pur pour l Europe. 2

3 Enfin, les roses des vents obtenus lors des deux campagnes de mesures sont similaires avec des vents dominants provenant du sud-sud-ouest. Lors de ces vents, le laboratoire mobile n était pas sous l influence directe des émissions du trafic routier de la nationale N4. A noter toutefois que la configuration dans laquelle a été installée le laboratoire mobile, à savoir en-dessous du niveau de la nationale N4, côté sud (cf.photo de la page 2), n était pas propice à observer, de façon optimale, les vents provenant du nord-nord-est. Résultats des campagnes de mesure annuelles et maxima journaliers Le tableau ci-après présente les moyennes annuelles calculées pour différents polluants. Ces dernières sont comparées aux valeurs réglementaires associées pour la protection de la santé humaine (directive 2008/50/CE et Article R221-1 modifié par le décret n du 21 octobre 2010). Seuils pour la protection de la santé humaine Valeurs de référence en 2012 en µg/m 3 Dépassements annuelles sur les deux en µg/m 3 NO 2 Valeur limite annuelle 40 Non 18 PM 10 Valeur limite annuelle 40 Non Objectif de qualité 30 Non 23 Pour le NO 2 et les PM 10,, les concentrations sur le laboratoire mobile sont inférieures aux différentes valeurs réglementaires définies pour la protection de la santé humaine. Le tableau ci-dessous compare les moyennes annuelles calculées sur le site du laboratoire mobile à celles de la station urbaine de Bar-le-Duc de typologie urbaine, située à 16 kilomètres de Ligny-en-Barrois, ainsi qu à la station de Lunéville de typologie trafic (TMJA de véhicules par jour en 2007), en considérant d une part les valeurs calculées sur les quatre de mesures correspondantes, et d autre part les moyennes à partir des données annuelles complètes. Laboratoire mobile Ligny-en-Barrois Bar-le-Duc annuelles 2012 Bar-le-Duc à Lunéville Moyenne annuelle 2012 à Lunéville NO 2 18 µg/m 3 18 µg/m 3 22 µg/m 3 24 µg/m 3 27 µg/m 3 PM µg/m 3 23 µg/m 3 27 µg/m Pour le NO 2, la moyenne calculée aux abords de la route nationale N4 à Ligny-en-Barrois est identique à celle mesurée en situation de fond urbain à Bar-le-Duc et est inférieure de 25 % par rapport à celle mesurée au niveau du site trafic de Lunéville. Pour Lunéville, la configuration du site de mesures, à savoir à proximité d un carrefour et de bâtiments, peut expliquer ces différences de niveaux avec le site de Ligny-en-Barrois. Que ce soit pour la station de Bar-le-Duc ou celle de Lunéville, les moyennes calculées sur l année sont supérieures à celles sur les des campagnes. Nous pouvons donc supposer que la moyenne annuelle calculée sur le laboratoire mobile à partir des deux campagnes de mesures est légèrement sous-estimée. Pour les PM 10, la moyenne calculée aux abords de la route nationale N4 à Ligny-en-Barrois est identique à celle mesurée en situation de fond urbain à Bar-le-Duc. De même que pour le dioxyde d azote, la moyenne annuelle mesurée à Bar-le-Duc est plus élevée que celle mesurée lors des deux campagnes de mesures. Nous pouvons donc également supposer que la moyenne annuelle calculée sur le laboratoire mobile à partir des deux campagnes de mesures est légèrement sous-estimée. Pour le benzène, la moyenne obtenue lors de la période estivale a été de 0,6 µg/m 3 (moyenne calculée à partir de 28 prélèvements journaliers). Lors de la période hivernale, la concentration moyenne en benzène a augmenté pour atteindre 1,2 µg/m 3 (moyenne calculée à partir de 10 prélèvements journaliers). La moyenne journalière maximale en benzène a été de 1,6 µg/m 3 le 30 novembre

4 A titre de comparaison, sur les mêmes de prélèvements, une moyenne de 0,6 µg/m 3 en été et une moyenne de 1,4 µg/m 3 en hiver ont été sur le site trafic de Nancy, rue de la Libération où le benzène est suivi en continu grâce à un analyseur automatique. Les résultats sont similaires sur les deux sites. A titre d information, sur l année 2012, la moyenne annuelle en benzène obtenue sur l agglomération de Nancy (D400 Avenue de la Libération) est de 1,1 µg/m 3, moyenne qui respecte l objectif de qualité annuel de 2 µg/m 3 ainsi que la valeur limite annuelle de 5 µg/m 3. Les données de l inventaire des émissions Air Lorraine de 2006 (cf. graphiques ci-dessous) indiquent que 58 % des PM 10 émises à Ligny-en-Barrois proviennent des transports routiers. La deuxième source d émission est le secteur résidentiel/tertiaire avec 32 %. En ce qui concerne les oxydes d azote, 88% sont issus des transports routiers, sources d émissions largement majoritaires par rapport aux autres sources d oxydes d azote de la commune. Enfin, pour le monoxyde de carbone et le benzène, les transports routiers sont les émetteurs majoritaires (respectivement 56 % et 58 %) suivis du résidentiel/tertiaire. Inventaire Air Lorraine V2006-V1 Résultats des campagnes de mesures Maxima horaires/journaliers Pour les différentes d étude, les dépassements vis-à-vis des seuils réglementaires en lien avec l exposition aigüe des populations ont été cherchés (arrêté préfectoral de Meurthe-et-Moselle N 2004/385/SIDPC du 12 juillet 2004 et arrêté interdépartemental n du 10 juillet ainsi que la directive 2008/50/CE et l article R221-1 modifié par le décret n du 21 octobre 2010). Le bilan des dépassements est présenté dans le tableau suivant : Polluant PM 10 NO 2 Maximum horaire pour le NO 2 et maximum de Seuil Valeur de référence la moyenne glissante sur 24 heures calculées à Dépassement 8h et 14h, heure locale, pour les PM10 µg/m 3 µg/m 3 Seuil d alerte a 80 Non Seuil d information a 50 Oui 59 Seuil d alerte b 400 Non Seuil d information b 200 Non 85 Seuils pour la protection de la santé humaine Valeurs de références en 2012 en µg/m 3 Dépassement Maximum journalier observé sur 8 heures glissantes en µg/m 3 CO Valeur limite Non 600 a Moyenne sur 24 heures calculée à 8 h et 14 h dépassée sur deux stations de la région. b Moyenne horaire dépassée à moins de 3 heures d intervalles sur deux stations représentatives de la même zone. c Maximum journalier de la moyenne sur 8 heures (à ne pas dépasser plus de 25 fois par an, en moyenne sur 3 ans, pour l ozone). Article R221-1 modifié par le décret n du 21 octobre art.1. Version en vigueur au 7/01/ L arrêté interdépartemental n 2012-DLP/BUPE-294 du 27/04/2012 abroge l arrêté n Il rabaisse le seuil d information à 50 µg/m 3 et le seuil d alerte à 80 µg/m 3 pour les PM 10. 4

5 Pour le dioxyde d azote, aucun seuil d alerte et d information n a été atteint au cours des deux de mesures. Concernant les PM 10, le seuil d information et de recommandation de 50 µg/m 3 a été dépassé pour les PM 10 sur une journée, le 13 décembre 2012, avec un maximum de la moyenne glissante sur 24 heures de 59 µg/m 3, calculé à 14h. Cet épisode de pollution en particules PM10 a été observé sur toute la région avec 9 stations fixes de mesures des particules PM10 qui ont dépassé le seuil d information et de recommandation pour la journée du 13 décembre L épisode de pollution en particules PM10 s était, par ailleurs, poursuivi jusqu au 15 décembre 2012 sur la Lorraine. Il a coïncidé avec les jours les plus froids de la période hivernale au cours desquels l accumulation des polluants dans l air ambiant est favorisée. Pour rappel, la température minimale horaire a été mesurée le 12 décembre avec -7,5 C. Concernant le monoxyde de carbone (CO), aucun dépassement de la valeur limite moyenne glissante sur 8 heures, fixée à 10 mg/m 3, n est observé sur les deux de mesures. La valeur maximale observée a été de 0,6 mg/m 3. Cette valeur a été obtenue les 17 et 18 novembre ainsi que le 13 décembre Synthèse et perspectives Cette campagne de mesures s inscrit dans la stratégie de surveillance et d information d Air Lorraine définie dans le Plan de Surveillance de la Qualité de l Air (PSQA) pour la région Lorraine entre 2011 et 2015 et a pour but de surveiller la qualité de l air en proximité du trafic routier. Les paramètres suivis sont des traceurs de la pollution automobile. A Ligny-en-Barrois, la source d émissions prédominante pour les oxydes d azote et, dans une moindre mesure, pour les particules PM 10, sont les transports routiers. Ces derniers n ont toutefois eu qu une influence modérée sur le site de mesures de par sa configuration et les conditions météorologiques observées au cours des deux de mesures. Concernant la pollution chronique, les moyennes annuelles estimées pour le dioxyde d azote (NO 2 ) et les particules fines PM 10 sur le site de Ligny-en-Barrois respectent les valeurs limites réglementaires. La comparaison des résultats en dioxyde d azote et particules PM 10 obtenus à Ligny-en-Barrois avec ceux obtenus en situation de fond urbain à Bar-le-Duc, sur les mêmes de mesures, met en évidence des niveaux similaires. Toutefois, la comparaison entre les moyennes au cours de ces deux et les moyennes annuelles calculées sur d autres sites fixes d Air Lorraine montre que les résultats observés sur le site de Ligny-en-Barrois sembleraient être légèrement sous-estimés, mais sans risque de dépassement des valeurs réglementaires. Concernant la pollution aigue, les résultats obtenus ont été comparés à la réglementation en vigueur pour les pics de pollution. Les seuils d information et d alerte n ont pas été atteints pour le dioxyde d azote. Pour les particules PM 10, le seuil d information et de recommandation a été dépassé le 13 décembre Ce dépassement s inscrit dans le cadre d un épisode de pollution régionale en particules PM 10 qui a abouti au déclenchement de la procédure d information et de recommandation. Pour le monoxyde de carbone, aucun dépassement de la valeur limite n a été constaté lors des deux de mesures. A titre informatif, les résultats de benzène obtenus sur le site de Ligny-en-Barrois sont similaires à ceux observés sur le site trafic de l agglomération de Nancy (D400 Avenue de la Libération). Air Lorraine, en relation avec les axes prioritaires définis dans son Programme de Surveillance de la Qualité de l Air , va poursuivre ses investigations sur d autres zones potentiellement les plus impactées par les émissions des transports routiers d axes fortement fréquentés et, pour lesquels, la population est potentiellement exposée. Air Lorraine Pôle de Metz : 20 rue Pierre Simon de Laplace Metz / Tél. : Pôle de Nancy : 20 allée de Longchamp Villers-Lès-Nancy / Tél. : Mail : contact@air-lorraine.org Rédacteur : Emmanuel Jantzem Vérificateurs : Alexandre Ockler Approbateur : Jean-Pierre Schmitt Le rapport de synthèse peut faire l objet de modifications ultérieures. Dans ce cas, la dernière version sera mise en ligne sur le site 5