Pollution aux particules PM10 dans le Grand Est. Episode de pollution aux particules PM10 sur la région Grand Est

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1 Pollution aux particules PM10 dans le Grand Est Episode de pollution aux particules PM10 sur la région Grand Est du 21 au 23 février 2018 Sommaire 1. Description de l épisode Les procédures réglementaires Mise en place des mesures d urgence

2 Episode de pollution aux particules PM10 de type «mixte» 1. DESCRIPTION DE L EPISODE L épisode de pollution en particules PM10, le 2 ème observé pour le mois de février après celui qui a eu lieu du 7 au 9 février, a eu lieu du 21 au 23 février Dès le lundi 18 février, des conditions météorologiques favorables à l accumulation des polluants dans l air (conditions anticycloniques froides, stables la nuit, des vents fiables et des couches d inversion généralement basses) ont été observées sur le nord de la France métropolitaine. Ainsi, la dispersion des polluants était mauvaise, les émissions dues au chauffage résidentiel étaient plus importantes et elles venaient s ajouter aux émissions du trafic routier en agglomération. Les particules secondaires, formées à partir d ammoniac (issu majoritairement des épandages de fertilisants) et d oxydes d azote, ont également contribué majoritairement à l augmentation des concentrations des particules PM10 dans l air. Ces conditions ont amené au déclenchement des procédures d information-recommandation sur les départements de la Marne et des Ardennes le mercredi 21 février Le 22 février, en raison de la persistance de l épisode de pollution, les procédures d alerte ont été déclenchées sur les départements de la Marne et des Ardennes puis maintenues pour le vendredi 23 février En termes de concentrations en particules PM10 dans l air, la situation s est améliorée à partir du jeudi 22 février, au cours d après-midi, suite à l apparition de vents modérés à assez forts. Les concentrations des particules PM10 ont progressivement diminué dans l air de la région Grand Est et pour passer en dessous du seuil d information-recommandation en particules PM10 (50 µg/m 3 en moyenne journalière). Ainsi, les procédures d alerte ont été levées le samedi 24 février 2018 sur les départements de la Marne et des Ardennes, mettant fin à l épisode de pollution. 2

3 Bilan des dépassements sur les stations des mesures Les stations de mesures ont présenté des dépassements du seuil d informationrecommandation (50 µg/m 3 en moyenne journalière) : Le 21 février dans les départements des Ardennes (en fond), de la Marne (en proximité trafic et fond) et dans le Bas-Rhin (en proximité trafic). Le 22 février dans le département de la Marne, en situation de fond. Le seuil d alerte (80µg/m 3 en moyenne journalière) n a pas été dépassé au cours de l épisode de pollution, la valeur la plus élevée ayant été obtenue en situation de fond dans la Marne le 21 février avec 75,1 µg/m 3 en moyenne journalière. Départements 20/02 21/02 22/02 23/02 24/02 Ardennes Aube Marne Haute Marne Meurthe et Moselle Meuse Moselle Vosges Bas-Rhin Haut-Rhin Fond 37,5 52,3 27,1 16,1 18,7 Trafic Fond 30,3 43, ,3 27,5 Trafic Fond 42 75,1 50,5 28,5 34,4 Trafic 49,8 67,3 47,2 31,1 30,4 Fond 36,9 41,6 26,8 23,7 26,2 Trafic Fond 46,4 47,9 30,1 23,6 30,2 Trafic 31,4 33,9 19,7 19,4 22,2 Fond 33,8 40,3 28,1 22,2 26 Trafic Fond 41,9 46,7 29,7 25,5 27,7 Trafic 48,9 47, ,8 31,8 Fond 27,8 31,8 31, ,9 Trafic Fond ,2 26,3 27,2 Trafic 49,4 56,3 35,6 34,4 34,6 Fond 31,6 43,5 32,5 29,3 30,3 Trafic 32,9 39,7 33,2 29,1 30,7 Moyennes journalières en PM10 sur les stations de mesures du réseau d ATMO Grand Est (poste le plus chargés du département). En orange dans le tableau : journées présentant pour la station concernée un dépassement du seuil d information-recommandation - En rouge dans le tableau : journées présentant pour la station concernée un dépassement du seuil d alerte. 3

4 2. LES PROCEDURES REGLEMENTAIRES Bilan des procédures Le tableau ci-dessous reprend les procédures déclenchées sur chacun des départements du Grand Est. Pour l épisode de pollution qui s est déroulé du 21 au 23 février, seuls les départements des Ardennes et de la Marne ont été concernés par des déclenchements de procédures. Le 21 février correspondait au 1 er jour de mise en place de la procédure d informationrecommandation pour les particules PM10. En raison d une persistance de l épisode, les procédures d alerte ont été déclenchées le 22 févier (niveau 1). Le 23 février 2018 correspond au 2 ème jour d alerte avec passage au niveau 2 pour les mesures d urgence. Départements 20/02 21/02 22/02 23/02 24/02 Ardennes Niveau 1 Niveau 2 Aube Marne Niveau 1 Niveau 2 Haute Marne Meurthe et Moselle Meuse Moselle Vosges Bas-Rhin Haut-Rhin Journées ayant présenté un déclenchement d une procédure d information-recommandation ou d alerte (échéance pour le lendemain). En orange : Procédure d information En rouge : Procédure d alerte sur persistance ou dépassement du seuil d alerte 4

5 3. MISE EN PLACE DES MESURES D URGENCE Ci-dessous sont précisées les mesures d urgence mises en place par les départements du Grand Est concernés par l épisode de pollution aux particules PM10 : Pour le jeudi 22 février 2018 : Pas de mesures d urgence prises le jour même du déclenchement de l alerte pour la Marne et les Ardennes. Pour le vendredi 23 février 2018 : Pour la Marne : Le vendredi 23 février, l alerte en particules PM10 sur le département de la Marne était au niveau 2 (2 ème jour de déclenchement de la procédure d alerte). En application de l arrêté départemental n , les mesures d urgences suivantes ont été appliquées sur le département de la Marne : - Vitesse maximale autorisée pour les véhicules est abaissée de 20 km/h sans descendre en dessous de 70 km/h sur l ensemble du réseau routier du département. - Les sites responsables localement des émissions les plus importantes mettent en œuvre les dispositions prévues dans leur arrêté d autorisation ICPE en cas d alerte à la pollution de niveau 2. Pour les Ardennes : les mêmes mesures d urgences que pour la Marne (cf. ci-dessus) ont été mises en place sur le département. 5

6 ANNEXE 1 : CARTES DES EPISODES DE POLLUTION EN DEPASSEMENT DU SEUIL D INFORMATION-RECOMMANDATION EN PARTICULES AU NIVEAU GRAND EST 20/02 21/02 22/02 23/02 24/02 Cartes journalières des concentrations de particules PM10 (en µg/m 3 ) issues de la modélisation PREVEST (J-1) corrigée à l aide des stations de mesures. 6

7 Annexe 2 : Bilan de dépassements des critères de superficie et de population au cours de l épisode de pollution aux particules : Les tableaux ci-dessous présentent les superficies, les populations concernées par un dépassement de seuil (SIR pour les superficies et les populations et SA pour les populations) par département et journée de l épisode de pollution. Ces indicateurs sont issus de la modélisation PREVEST (J-1) corrigée à l aide des stations de mesures. En jaune, les critères de déclenchement conformément au projet d arrêté inter préfectoral sont remplis. La superficie régionale concernée par des dépassements du SIR a rempli les critères de déclenchement ( 100 km² pour la région et 10 km² pour deux départements) le 21 février avec une zone de dépassement représentant au maximum 7% du territoire régional. Départements km² 20-févr 21-févr 22-févr 23-févr 24-févr Champagne Ardenne Ardennes Aube Marne Haute Marne Lorraine Meurthe et Moselle Meuse Moselle Vosges Alsace Bas-Rhin Haut-Rhin TOTAL REGION

8 Tout comme la superficie régionale, la population concernée par des dépassements du SIR a rempli les critères de déclenchement ( habitants pour les Ardennes ; 10% pour la Marne) le 21 février avec près de personnes concernées par les dépassements de seuils d information-recommandation, soit environ 9 % de la population de la région Grand Est. Départements Pop févr 21-févr 22-févr 23-févr 24-févr Champagne Ardenne Ardennes Aube Marne Haute Marne Lorraine Meurthe et Moselle Meuse Moselle Vosges Alsace Bas-Rhin Haut-Rhin TOTAL REGION A titre de comparaison, le précédent épisode du mois de février (du 7 au 9 février), au plus fort de l épisode (le 8 février), plus de 3,9 millions de personnes sur 10 départements ont été concernées par un dépassement du seuil d information-recommandation. 8

9 Annexe 3 : Concentrations de particules sur les stations de mesures du Grand Est D OU VIENNENT LES PARTICULES Les émissions de particules PM10 à l échelle régionale La pollution par les particules est complexe car d origine multiple. Lors des épisodes hivernaux, les particules sont principalement émises directement (particules primaires) par les secteurs du chauffage résidentiel et tertiaire, du transport routier, de l industrie voire de l agriculture. ATMO Grand Est dispose d équipements qui permettent et d évaluer la composition chimique des particules sur plusieurs sites de mesures. Caractérisation des particules et de leurs précurseurs Au moins trois sites disposent d équipements de mesure qui permettent d évaluer notamment la part du chauffage au bois et de l utilisation de combustibles fossiles dans les niveaux de concentrations en particules constatés. Durant l épisode de pollution de février, sur le site de Strasbourg Nord, les particules issues de la combustion de la biomasse et des combustibles fossiles ont contribué entre 21 et 25% des particules PM10 dans l air. Seuil d alerte Seuil d'information-recommandation Exemple de l évolution des niveaux de concentrations en PM10 et en PM2,5 d origine «combustibles fossiles» ou «combustion de biomasse» sur Strasbourg Nord prenant en compte l épisode du 21 au 23 février

10 19/02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/2018 Durant l épisode de pollution de février, sur le site de Reims Jean d Aulan, les particules issues de la combustion de la biomasse et des combustibles fossiles ont contribué entre 20 et 32% des particules PM10 dans l air. µg/m 3 PM2.5 Fuel Fossil Jean d'aulan µg/m Seuil d alerte PM2.5 Wood Burning Jean d'aulan PM10 Reims_Prox Doumer PM10 Reims_Jean d'aulan PM10 Reims_Betheny Seuil d'information-recommandation Exemple de l évolution des niveaux de concentrations en PM10 et en PM2,5 d origine «combustibles fossiles» ou «combustion de biomasse» sur Reims Jean d Aulan prenant en compte l épisode du 21 au 23 février 2018 Durant l épisode de pollution de février, sur le site de Metz, les particules issues de la combustion de la biomasse et des combustibles fossiles ont contribué entre 17 et 20% des particules PM10 dans l air µg/m 3 µg/m Seuil d alerte PM2.5 Fuel Fossil Metz_Borny PM2.5 Wood Burning Metz_Borny PM10 Metz_Borny PM10 Metz_centre Seuil d'information-recommandation Exemple de l évolution des niveaux de concentrations en PM10 et en PM2,5 d origine «combustibles fossiles» ou «combustion de biomasse» sur Metz-Borny prenant en compte l épisode du 21 au 23 février

11 Les graphiques ci-dessous précisent la composition chimique des particules mesurées au nord du département des Ardennes, à Revin. Au plus fort de l épisode, les 21 et 22 février, les concentrations en nitrates ont fortement augmenté et, dans une moindre mesure, celles d ammonium et de sulfates. L augmentation de ces sels inorganiques secondaires illustre le caractère régional de l épisode, voire «transporté» depuis le Nord-Nord-Est de l Europe en raison de vents provenant du nord-est susceptibles d amener des masses d air chargées en particules. Nitrates Ammonium Sulfates Chlore Matière organique Composition chimique des particules PM1 (diamètre aérodynamique inférieur à 1µm) à Revin. Moyenne 3h (Source : IMT Lille-Douai). 11

12 Annexe 4 : Cartes des épisodes de pollution en dépassement du seuil d information-recommandation en particules au niveau national 21-fév fév fév

13 Annexe 5 : Cartes des procédures de pollution mises en œuvre pour les particules au niveau national 21-fév fév fév

14 Origines et sources émettrices Annexe 6 : Information sur les particules Les particules ont des origines distinctes : Mécanique : érosion des sols, broyage, concassage, etc. Chimique ou thermique : ces particules se forment par changement d'état de la matière par réactions chimiques, par évaporation à haute température suivie d'une condensation. Le spectre granulométrique de ces particules varie de quelques nanomètres à quelques dixièmes de microns. Biologique : pollens, champignons, bactéries. Ainsi, les sources des émissions de particules proviennent, soit de sources naturelles, soit des activités humaines. Concernant les sources anthropiques, tous les secteurs d activités sont concernés : Secteurs de l énergie et de l industrie : bâtiments et travaux publics, exploitation des carrières, traitement des déchets, etc. Secteur des transports : combustion de carburants, usure des routes et des véhicules. Secteurs résidentiel et tertiaire : combustion de combustibles fossiles et en particulier du bois énergie. Secteur agricole : labours et cultures des terres, élevages, engins agricoles. Dans le cas des sources naturelles, les émissions sont fortement liées aux conditions climatiques comme l érosion éolienne, les pollens, les feux de forêts, les éruptions volcaniques, etc. (Sources non estimées dans l inventaire). Effets sur la santé Les particules fines peuvent pénétrer profondément dans les voies respiratoires jusqu aux bronchioles et aux alvéoles. Elles présentent des effets néfastes pour la santé à court et long terme. Pour une exposition à court terme, les effets observés chez l homme sont des inflammations respiratoires suivies d atteintes de la fonction vasculaire ainsi que des troubles du rythme cardiaque, pouvant conduire à l hospitalisation ou au décès. Les études portant sur l exposition à long terme mettent en évidence des augmentations significatives de la mortalité (totale, cardio-respiratoire, cancer du poumon) et de la survenue de maladies respiratoires (asthme, broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO), etc.) et cardio-vasculaires. De nouvelles études relient également exposition à long terme et athérosclérose, faible poids à la naissance et naissances prématurées. En octobre 2013, la pollution ambiante extérieure, dont les particules en suspension, sont classées comme agent cancérigène pour l homme (groupe 1) par le CIRC sur la base d un niveau de preuve suffisant d une association entre exposition et risque augmenté de cancer pulmonaire. Les particules fines interagissent avec les pollens pour accroître la sensibilité aux allergènes. 14

15 Effets sur l environnement Les particules en suspension peuvent réduire la visibilité, et influencer le climat en absorbant et en diffusant la lumière. A l échelle globale, les particules ont un forçage radiatif négatif, c est-à-dire refroidissant l atmosphère terrestre, mais de nettes différences sont observées suivant leur composition chimique ou à des échelles plus fines. En se déposant, elles salissent et contribuent à la dégradation physique et chimique des matériaux, des bâtiments et des monuments. Accumulées sur les feuilles des végétaux, elles peuvent entraver la photosynthèse. Réglementation pour les épisodes de pollution Extraits de l arrêté inter-préfectoral (AIP) relatif à la gestion des épisodes de pollution atmosphérique et au déclenchement des procédures d information-recommandation et d alerte du 24/05/2017 Les procédures d information recommandation et d alerte sont déclenchées par ATMO Grand Est par délégation des préfets des départements concernés selon les critères suivants pour l ozone : 1. «Critère de superficie» : dès lors que, dans la région Grand Est, une modélisation prévoit une surface d au moins 100 km² concernées par un dépassement de seuil pour l ozone, les procédures d information-recommandation et/ou d alerte sont déclenchées dans les départements pour lesquels au moins 10km² de leur territoire est concerné par ce dépassement. 2. «Critères de population exposée» : dès lors qu une modélisation prévoit qu au moins habitants pour les départements des Ardennes, de l Aube, de la Haute-Marne, de la Meuse et des Vosges, ou 10% de la population d un des autres départements de la région Grand Est, sont concernées par un dépassement du seuil pour l ozone, les départements concernés déclenchent les procédures d information-recommandation et/ou d alerte. La procédure d information-recommandation est déclenchée sur prévision ou constat du seuil d information-recommandation. La procédure d alerte est déclenchée sur : - Prévision ou constat du dépassement du seuil d alerte - Constat de procédure d information-recommandation pour le jour même et prévision pour le lendemain de la persistance du dépassement du seuil d information-recommandation. Seuil d information et d alerte fixés par l article R du code de l environnement : Seuil d information et de recommandations Seuil d alerte 50 µg/m 3, valeur moyenne journalière 80 µg/m 3, valeur moyenne journalière Le Préfet décide des mesures d urgence à mettre en œuvre en cas de dépassement du seuil d alerte. 15

16 Recommandations sanitaires en cas de dépassements prévu ou constaté du seuil d information et de recommandation fixé pour les particules PM10, le dioxyde d azote (NO2) ou le dioxyde de soufre (SO2) : 16

17 Recommandations sanitaires en cas de dépassements prévu ou constaté du seuil d alerte fixé pour les particules PM10, le dioxyde d azote (NO2) ou le dioxyde de soufre (SO2) : 17

18 Recommandations comportementales systématiques en cas de procédures d informationrecommandation (selon AIP du 24 mai 2017) 18

19 Mesures d urgence programmée en cas de procédures d alerte (selon AIP du 24 mai 2017) 19

20 Espace Européen de l Entreprise 5 rue de Madrid Schiltigheim Tél : Fax : contact@atmo-grandest.eu Siret APE 7120 B Association agréée de surveillance de la qualité de l air 20