INVENTAIRE DES ÉMISSIONS EN ILE-DE-FRANCE

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1 INVENTAIRE DES ÉMISSIONS EN ILE-DE-FRANCE Méthodologie et résultats - année 2005 Avril 2010

2 Surveillance de la qualité de l air en Île-de-France BILAN DES EMISSIONS DE POLLUANTS ATMOSPHERIQUES ET DE GAZ A EFFET DE SERRE EN ÎLE-DE-FRANCE (DONNEES DE REFERENCE DE L ANNEE 2005) Avril 2010 Cette édition annule et remplace toutes les éditions antérieures, notamment celle de décembre Etude réalisée par : AIRPARIF - Surveillance de la Qualité de l Air en Île-de-France 7, rue Crillon PARIS Tél. : Fax :

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4 SOMMAIRE Introduction 6 I. Contexte régional 6 I.1 Population et économie 7 I.2 Les déplacements en Île-de-France 8 I.3 Le transport des marchandises en Île-de-France 10 I.4 Le tissu industriel francilien 11 I.5 Le secteur tertiaire 13 I.6 Le secteur résidentiel en Île-de-France 13 I.6.1 Modes de chauffage 13 I.6.2 Consommation liée au chauffage, à la production d eau chaude sanitaire et à la cuisson 14 I.7 Le secteur agricole en Île-de-France 15 II. Qu est ce qu un inventaire des émissions? 16 II.1 Définition 16 II.2 Construction de l inventaire des émissions 16 II.3 Les utilisations de l inventaire des émissions 17 II.4 Historique de l inventaire à Airparif 17 II.5 Les polluants concernés 18 II.6 Autres inventaires disponibles 18 III. Méthodologie de calcul des émissions 19 III.1 Méthodologie de calcul pour les émissions du trafic routier 20 III.2 Méthodologie de calcul pour les émissions des plates-formes aéroportuaires 24 III.3 Méthodologie de calcul pour les émissions du trafic ferroviaire et du trafic fluvial 26 III.3.1 Trafic ferroviaire 26 III.3.2 Trafic fluvial 26 III.4 Méthodologie de calcul pour les émissions des secteurs résidentiel et tertiaire 27 III.4.1 Secteur résidentiel 27 III Chauffage et production d eau chaude 27 III Utilisation domestique de solvants 28 III.4.2 Secteur tertiaire 29 III.4.3 Chauffage urbain 30 III.5 Méthodologie de calcul pour les émissions de l industrie manufacturière 30 III.5.1 Chauffage des locaux 31 III.5.2 Procédés de production 31 III Aciéries et industries chimiques 31 III Carrières 31 III Chantiers et travaux du BTP 31 III Engins spéciaux 32 III Utilisations industrielles de solvants 32 III.6 Méthodologie de calcul pour les émissions des installations de production d énergie (hors chauffage urbain) 32 III.7 Méthodologie de calcul pour les émissions des installations de traitement de déchets 32 2

5 III.8 Méthodologie de calcul pour les émissions du secteur agricole 33 III.9 Méthodologie de calcul pour les émissions naturelles 34 IV. Bilan des émissions annuelles 2005 de polluants atmosphériques 35 IV.1 Bilan par polluant des émissions franciliennes 35 IV.1.1 Emissions franciliennes de NOx 35 IV.1.2 Répartition spatiale des émissions de NOx 37 IV.2 Les émissions de particules 37 IV.2.1 Emissions franciliennes de particules 38 IV.2.2 Répartition spatiale des émissions de particules PM10 40 IV.3 Les émissions de Composés Organiques Volatils Non Méthaniques 41 IV.3.1 Emissions franciliennes de COV 41 IV.3.2 Répartition spatiale des émissions de COV 43 IV.4 Les émissions de dioxyde de soufre 43 IV.4.1 Emissions franciliennes de SO 2 43 IV.4.2 Répartition spatiale des émissions de SO 2 45 V. Emissions par secteurs d activité 46 V.1 Trafic routier 46 V.1.1 Les émissions 2005 du trafic routier 46 V.1.2 L évolution des émissions du trafic routier 48 V Stations service 54 V.2 Plates-formes aéroportuaires 54 V.2.1 Les plates-formes aéroportuaires franciliennes 54 V.2.2 Les émissions 2005 des plates-formes aéroportuaires 54 V Les émissions des avions 54 V Les émissions des autres activités au sol 55 V.2.3 L évolution des émissions des plates-formes aéroportuaires entre 2000 et V.3 Trafic ferroviaire et fluvial 56 V.3.1 Les émissions V.3.2 L évolution des émissions du trafic fluvial entre 2000 et V.4 Secteur résidentiel et tertiaire 57 V.4.1 Les émissions du secteur résidentiel et tertiaire entre 2000 et V.4.2 L évolution des émissions du secteur résidentiel et tertiaire entre 2000 et V.5 Industrie manufacturière 58 V.5.1 Les émissions 2005 du secteur de l industrie manufacturière 59 V.5.2 Evolution des émissions du secteur de l industrie manufacturière entre 2000 et V.6 Production d énergie (hors chauffage urbain) 60 V.6.1 La situation francilienne 60 V.6.2 Les émissions V.6.3 Evolution des émissions du secteur de la production d énergie entre 2000 et V.7 Traitement des déchets 60 V.7.1 Emissions atmosphériques 2005 liées au traitement des déchets 61 V.7.2 Evolution des émissions liées au traitement des déchets entre 2000 et V.8 Secteur agricole 61 V.8.1 Les émissions 2005 du secteur agricole 61 V.8.2 Evolution des émissions du secteur agricole entre 2000 et V.8.3 Emissions naturelles 62 VI. Les émissions de gaz à effet de serre 63 VI.1 Bilan 2005 des émissions franciliennes de gaz à effet de serre 63 VI.1.1 Emissions franciliennes de gaz à effet de Serre 63 3

6 VI.1.2 Répartition spatiale des émissions de gaz à effet de serre 64 VI.2 Emissions de gaz à effet de serre par secteurs d activité 65 VI.2.1 Trafic routier 65 VI Les émissions de gaz à effet de serre 2005 du trafic routier 65 VI L évolution des émissions du GES du trafic routier 66 VI.2.2 Plates-formes aéroportuaires : 68 VI Les émissions 2005 de gaz à effet de serre des plates-formes aéroportuaires. 68 VI Evolution 2000/2005 des émissions de gaz à effet de serre du secteur plates-formes aéroportuaires. 69 VI.2.3 Trafic ferroviaire et fluvial : 69 VI Les émissions de gaz à effet de serre 2005 du trafic ferroviaire et fluvial 69 VI Evolution 2000/2005 des émissions de gaz à effet de serre du trafic ferroviaire et fluvial 70 VI.2.4 Secteur résidentiel et tertiaire 70 VI Les émissions 2005 de gaz à effet de serre du secteur résidentiel et tertiaire 70 VI Evolution 2000/2005 des émissions de gaz à effet de serre du secteur résidentiel et tertiaire 71 VI.2.5 Industrie manufacturière 71 VI Les émissions de gaz à effet de serre 2005 de l industrie manufacturière 71 VI Evolution 2000/2005 des émissions de gaz à effet de serre de l industrie manufacturière 71 VI.2.6 Production d énergie 71 VI Les émissions de gaz à effet de serre 2005 du secteur de la production d énergie 71 VI Evolution 2000/2005 des émissions de gaz à effet de serre du secteur de la production d énergie 72 VI.2.7 Traitement des déchets 72 VI Les émissions de gaz à effet de serre 2005 du secteur traitement des déchets 72 VI Evolution 2000/2005 des émissions de gaz à effet de serre du secteur traitement des déchets 72 VI.2.8 Secteur agricole 73 ANNEXE 74 4

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8 Introduction La compréhension fine des niveaux de pollution en Île-de-France, de leur distribution spatiale et de leur dynamique temporelle, nécessite notamment une bonne connaissance des émissions franciliennes de toutes les sources de polluants atmosphériques. Dans le cadre de ses travaux de modélisation de la qualité de l air, Airparif a travaillé au recensement des émissions depuis Les émissions ont dans un premier temps été recensées dans le cadre du PRQA (année de référence 1994), puis celui du PPA (année de référence 2000) puis celle de la réactualisation du PRQA (année de référence 2005). L inventaire des émissions est maintenant mis à jour annuellement. AIRPARIF s est attaché à recenser ces émissions à partir de données statistiques disponibles et de méthodes de calcul reconnues à l échelle française ou européenne. Le recensement de ces émissions permet de déterminer les responsabilités des différents secteurs d activité sur les niveaux de polluants et d évaluer sur plusieurs années les améliorations. Après une présentation de la région Île-de-France et de ses particularités permettant de comprendre les niveaux d émission calculés, le présent rapport détaille les méthodologies de calcul retenues ainsi que les résultats pour l année Les émissions de polluants atmosphériques locaux puis celles de Gaz à Effet de Serre sont détaillées. Ceux-ci sont tout d abord détaillés par polluant. Cette partie permet d avoir une vision générale de la contribution par secteurs d activité. Les résultats sont ensuite détaillés par type de sources émettrices avec les évolutions des émissions entre 2000 et I. Contexte régional La région Île-de-France représente 2 % du territoire national, soit la superficie de deux départements moyens français. Elle couvre km², dont 80 % d espaces naturels ou agricoles. Les plans d eau occupent km 2, dont la moitié est constituée d un millier d étangs, le reste est dessiné par les km de fleuves, rivières et ruisseaux permanents, auxquels il faut ajouter km de cours d eau temporaires. Les surfaces urbanisées représentent un peu plus de 20 % de la surface totale de la région, dont plus de 15 % d espace bâti et environ 5 % d espace urbain «ouvert» (espaces verts et non construits : parcs, jardins, terrains de sports ). L'habitat individuel est le premier poste de l espace urbain dont il représente près de 46 %, et environ 10 % de l espace régional. Le second poste en superficie correspond aux infrastructures de transports qui représentent près de 12 % de l espace urbain et 2,5 % de l espace régional (source IAU Île-de-France L Environnement en Île-de-France - Mémento 2006). L inventaire régional de l occupation des sols réalisé par l Institut d Aménagement et d Urbanisme de la Région Île-de-France montre que la région Île-de-France présente une occupation structurée. Au centre se trouve la ville de Paris, constituée d immeubles d habitat collectif tout au long des voiries. Tout autour, la petite couronne est majoritairement occupée par un habitat individuel dense. Puis entre 10 et 30 km de Paris, une «ceinture verte» inclut les agglomérations nouvelles où des habitats variés et des espaces ruraux se mélangent, et enfin une large couronne rurale entoure l ensemble. L espace agricole couvre un peu plus de la moitié du territoire régional et les forêts un peu moins d un quart. La confluence des cours d eau et le relief ont guidé le développement urbain selon deux directions principales, concentriques et radiales. Les vallées accueillent les plus anciennes infrastructures de transport, routes et voies ferrées. Les villes nouvelles, sur les plateaux, rompent avec la tendance historique à l urbanisation des vallées. 6

9 I.1 Population et économie L Île-de-France est la région la plus peuplée de France avec environ 19 % de la population française et 22,5 % de la population active. La population est fortement concentrée à Paris et en première couronne. L espace rural, très peu dense occupe la moitié du territoire de la région pour seulement 4 % des franciliens. Le Tableau 1 caractérise les départements d Île-de-France en termes de superficie et de nombre d habitants. La densité d habitants des départements du Val de Marne et celle de Seine-Saint-Denis tout comme leurs superficies sont très proches, avec une densité autour de habitants/km². Les Hauts-de-Seine sont plus urbanisés. En grande couronne, les départements de l Essonne, des Yvelines et du Val d Oise ont des caractéristiques proches en superficie et en densité. La Seine-et-Marne est elle, beaucoup plus rurale, occupe quasiment la moitié de la superficie de la région et possède la densité la plus faible (202 hab/km²). superficie km² % superficie par rapport superficie IDF population 1999 % population par rapport population IDF Densité IDF Tableau 1 : Superficie et population des départements en Île-de-France (recensement INSEE 1999) L agglomération parisienne s étend sur les huit départements de la région, couvre 23 % du territoire régional et regroupe 88 % des Franciliens. L agglomération centrale s étend de manière radioconcentrique selon une double dynamique : en «tache d huile», et en «doigts de gants» le long des vallées et des infrastructures de transport. La Figure 1 présentant une carte des densités de population rend compte de l organisation concentrique de la région, avec des ruptures de niveaux de densité entre Paris, les départements de «proche couronne» et ceux de «grande couronne». 7

10 Figure 1 : Carte francilienne des densités de population Source IAU Île-de-France La région Île-de-France est également la région française la plus importante en poids économique (29 % du PIB). Elle regroupe ainsi une importante concentration de population et d activités sur un territoire restreint. I.2 Les déplacements en Île-de-France En Île-de-France, le réseau routier et autoroutier est très dense (plus de 1000 kilomètres d autoroutes et de voies rapides, 1500 kilomètres de routes nationales et 8600 kilomètres de routes départementales). Il comprend d importantes voies autoroutières radiales (A1, A3, A4, A6, A10), ainsi que des rocades majeures (A86, A104-N104 la Francilienne), dont la plus célèbre et la plus ancienne est le boulevard périphérique parisien. La région comporte en outre deux aéroports internationaux (Roissy-Charles de Gaulle et Orly), et un aéroport d affaires (Le Bourget). Le réseau ferroviaire est particulièrement dense : interconnexion des TGV Nord, Sud, Atlantique, réseau RER et dessertes de grande banlieue (5 grandes gares sont réparties dans Paris). Les transports en commun sont plus particulièrement développés pour les dessertes dans Paris (bus, métro, tramway, dessertes fluviales), de banlieue à Paris, mais beaucoup moins de banlieue à banlieue sans passer par Paris. Les déplacements en Île-de-France sont essentiellement concentrés dans la partie centrale de l agglomération tant à Paris intra-muros que dans le cœur d agglomération ou dans le reste de l agglomération parisienne. Les déplacements entre ces territoires sont aussi très nombreux. Au total, on dénombre ainsi 19,6 millions de déplacements motorisés dans cet espace à comparer aux 22,8 millions observés dans l ensemble de la région, soit 86 % des déplacements motorisés. En revanche, l espace rural et les agglomérations secondaires échangent assez peu avec l espace central : 1,3 millions de déplacements par jour qui correspondent à 36 % des déplacements motorisés concernant ces zones. L espace rural et les agglomérations secondaires échangent plus avec les territoires du reste de l agglomération qui leur sont contigus qu avec Paris. 8

11 Une part importante des déplacements ne sort pas d une même commune (23 % des déplacements sans compter les 12 % qui concernent Paris). Dans une sphère plus large que la commune, c est aujourd hui le bassin de vie qui constitue en banlieue et principalement en grande couronne l échelle pertinente pour analyser les déplacements. Les politiques d aménagement du territoire poursuivies par les différents schémas successifs de planification de l aménagement au niveau régional ont cherché à faire de l Île-de- France une région polycentrique. De nombreux pôles d emplois ont été créés et se sont développés en périphérie, notamment dans les villes nouvelles ou les agglomérations secondaires. On constate désormais que la majorité des actifs qui y travaillent habitent autour de ces pôles d emploi. Certains bassins d emploi atteignent des taux d activité (part des actifs qui résident et travaillent dans le bassin d emploi) très importants : plus de 60 % pour les bassins d emploi de Cergy, Roissy, Meaux, Coulommiers, la Ferté Gaucher, Melun, Trappes Guyancourt, Mantes par exemple. Si l on s intéresse aux déplacements effectués par les habitants des bassins d emplois ainsi constitués hors domicile travail, on constate qu on atteint des parts encore plus importantes de déplacements qui restent concentrés dans ces bassins. A contrario, les déplacements entre les différents pôles de l Île-de-France, tout au moins en grande couronne, sont en nombre limité. Sur l'ensemble de l'île-de-france, de 2000 à 2005, le trafic routier (mesuré en véhicules x kilomètres) a augmenté de 1,4 %, soit un rythme annuel de +0,3 %. Il apparaît sans grande surprise une différenciation de cette évolution, avec une très forte diminution à Paris et une légère augmentation en banlieue. A Paris, la diminution est très importante (près de 20%) sur le réseau intra-muros, et plus limitée (4 % à 10 %) sur le boulevard périphérique. Cette dernière évolution est cependant significative. En proche couronne, l'indice de trafic - établi à partir des données disponibles témoigne d'une augmentation du trafic légèrement supérieure à 2 %. Cette croissance varie selon les départements : statu-quo dans le Val-de-Marne, +1 % dans les Hauts-de-Seine et +5 % dans la Seine-Saint-Denis. Il serait intéressant de déterminer si les croissances enregistrées dans ces deux départements sont attribuables en tout ou partie à la mise en service de divers tronçons de l'a86. Le trafic du réseau autoroutier de proche couronne est très stable, exception faite de l'incidence des mises en service mentionnées ci-dessus. Sauf exceptions, les radiales non autoroutières perdent du trafic, notamment près de Paris. Sur la zone centrale constituée par Paris et la petite couronne, on observe ainsi une diminution du trafic de 1%. Dans la grande couronne, l'augmentation de trafic de près de 3 % est liée en partie à des mises en service, dont la Francilienne Nord (RD104). En outre, le réseau rapide continue de se charger, essentiellement à l'est, qu'il s'agisse des rocades ou des radiales. Pour relativiser ces chiffres il faut cependant rappeler que dans les années 80/90 le rythme annuel d'augmentation du trafic était en moyenne de 2 % par an en grande couronne. Sur les voies classiques, on observe des augmentations de trafic relativement importantes à l'approche des limites de la région, particulièrement dans les Yvelines et le Val-d'Oise mais, à l'inverse, des baisses dans le sud de l'essonne. (Diagnostic d évaluation du PDU Novembre 2007). Les liaisons se distinguent non seulement par modes et nombre de kilomètres parcourus mais également par les motifs des déplacements. Les déplacements d'échanges sont plus souvent des déplacements pour des motifs liés au travail (déplacements domicile - travail ou déplacements pour affaires professionnelles) : plus de 66 % des déplacements entre Paris et la Grande Couronne sont des déplacements liés au travail, contre 33 % en moyenne générale. Réciproquement, les motifs privés et les motifs liés à l'enseignement sont plus des motifs de proximité. Ils représentent près de 75 % des déplacements internes. Cependant cette proportion est un peu moins élevée à Paris, notamment parce que les déplacements pour affaires professionnelles sont légèrement plus nombreux (19 % des déplacements, contre 14 % en moyenne générale). On peut également noter, dans Paris, la proportion un peu plus importante de déplacements pour des motifs de loisirs (21 % contre 16 % en moyenne générale). 9

12 Au regard de l impact des déplacements des ménages franciliens sur la qualité de l air, c est le nombre de voyages-kilomètres motorisés effectués qui est important. 44 % des déplacements se sont réalisés en voiture particulière, faisant de celle-ci le premier mode utilisé par les franciliens (marche comprise). L automobile a assuré 58 % des voyageskilomètres des franciliens. En 2001, on comptait 6,8 millions de déplacements en transports collectifs un jour ouvrable. De 1976 à 2001, la croissance des déplacements en transport collectif les jours ouvrables s est avérée faible (+0,5 % par an), voire très faible dans les années 90 (+0,25 % par an). Tous modes confondus (y compris la marche), les transports collectifs ont conservé une part de marché relativement stable d environ 20 %. Toutefois, la part des transports collectifs dans les modes mécanisés est passée de 34,3 % en 1976 à 29,7 % en 2001 : la diminution de l usage de la marche et des deux roues s est faite au profit de la voiture, qui a bénéficié d un flux d implantation d habitat et d activité dans des formes urbaines adaptées à l accès en voiture mais inadaptées aux déplacements en transports collectifs. Les transports collectifs sont en revanche restés attractifs sur leurs marchés habituels, soit pour les déplacements ayant au moins une extrémité dans Paris, les déplacements pour motifs obligés (travail et école / étude), les déplacements aux périodes de pointe. Depuis 2000, l évolution des trafics des transports collectifs prolonge de manière accentuée la tendance à la hausse observée à la fin des années Les croissances annuelles ont été très fortes et cela sur l ensemble des réseaux de transports collectifs, métro, RER et trains de banlieue, réseau de surface RATP (bus ou tramways) ou bus OPTILE. Les modes ferrés (métro, RER et trains de banlieue, tramways) ont connu les croissances les plus fortes. Tous réseaux confondus, la Petite Couronne a connu les plus fortes augmentations, + 2,6 % par an. A Paris, la hausse est estimée à +1,2 % par an, et en Grande Couronne à +1,9 % par an. Globalement, le trafic des réseaux de transports collectifs a crû de +1,9 % par an en Île-de- France. I.3 Le transport des marchandises en Île-de-France Le transport des marchandises est majoritairement effectué par le mode routier pour plus de 85 % du tonnage. Au cours de la période , le trafic de marchandises hors transit a augmenté de 6 % ; 273,5 millions de tonnes ont ainsi été transportées en Les parts modales n'ont pas véritablement été modifiées depuis La route a continué sa progression (+1,6 %, soit +17,9 Mt, concerne toutes les filières) au détriment du ferroviaire (- 1,3 %, soit 2,9 Mt, concerne toutes les filières). La voie d'eau, quant à elle, poursuit sa modernisation et enregistre une progression de ses trafics : +0,4 %, soit 1,8Mt, la progression étant plus marquée dans le transport des matériaux (+7 %). Elément notable, elle expérimente désormais des filières non traditionnelles (grande distribution, messagerie), s'inscrivant pleinement dans la logique du PDU. 10

13 Figure 2 : Répartition du transport de marchandises selon le mode de transport (source DREIF) La part de transit est estimée par la DREIF à 20 % en tonnes de l'ensemble des flux routes hors transit (Source : évaluation du Plan de Déplacement Urbain d Île-de-France - Novembre 2007). I.4 Le tissu industriel francilien Les grands centres industriels, en petite couronne, le plus souvent d implantation ancienne, sont aménagés le long des voies de communication, notamment dans la vallée de la Seine, au nord-ouest de Paris entre Saint-Ouen et Gennevilliers où les activités économiques couvrent les deux tiers de la commune et où les industries manufacturières occupent 35 % de la population salariée, et au sud-est, entre Ivry et Villeneuve-le-Roi. L usine de montage d automobiles d Aulnay, d implantation plus récente, est située à proximité d un nœud autoroutier. Les activités exercées en Île-de-France concernent principalement le travail des métaux pour l industrie automobile et aéronautique ou pour les équipements électriques et électroniques, ainsi que la chimie dans des secteurs variés tels que l habillement et l édition à Paris. 196 grandes installations industrielles sont recensées en Île-de-France en 2005 (installations pour lesquelles l exploitant doit déclarer les émissions à la DRIRE conformément aux termes de la directive européenne IPPC). Ces industries sont réparties sur l ensemble des départements excepté Paris. Parmi ces 196 installations, il y a 3 sites de production importants pour l industrie automobile, une cimenterie, deux plateries et 1 raffinerie (située dans le 77) Il y a également des activités particulièrement développées en Île-de-France : des chaufferies, des centres de traitement des déchets (incinération ou stockage) (voir paragraphes ci-dessous). En plus des 196 grandes installations industrielles, les données concernant les centres d exploitation de carrières (en rouge sur la Figure 3) sont recensées à partir d informations fournies par la DRIRE. A ces activités, s ajoute l important secteur logistique nécessaire à l approvisionnement de l agglomération lequel s est également développé le long des voies de communication, principalement au nord et au sud est de Paris et à proximité des zones aéroportuaires de Roissy (Garonor), d Orly et du Marché d Intérêt National (aménagés le long de la Seine en amont et en aval de Paris, notamment dans le Port de Gennevilliers avec un trafic de 1,9 Mt reçu annuellement). La logistique pétrolière est, quant à elle, assurée à partir de dépôts alimentés par oléoducs et aménagés le long de la Seine en amont et en aval de Paris notamment dans le port de Gennevilliers avec un trafic de 1,9 Mt reçu annuellement. 11

14 Figure 3 : Localisation des communes abritant les principales grandes installations industrielles ou des carrières (en rouge) en Île-de-France Traitement des déchets En 2005, près de tonnes de déchets ménagers et assimilés ont été collectées dans le cadre du service public d'élimination des déchets, soit 489 kg par habitant et par an (population de référence utilisée : estimation INSEE au source ORDIF). Les installations franciliennes de traitement, ouvertes aux déchets collectés dans le cadre du service public, ont traité 7,487 millions de tonnes de déchets en 2005 (hors déchets industriels spéciaux (DIS), une fraction des boues d'épuration et déchets d'activité de soins à risques), dont 3,809 millions de tonnes en incinération et 2,731 millions de tonnes en centre de stockage de classe 2. L incinération constitue le principal mode d élimination des déchets ménagers et assimilés (37 %), suivi de l enfouissement (27 %). En 2005, l Île-de-France comptait dix-neuf usines d incinération d ordures ménagères en exploitation, réparties sur sept départements, deux Usines d incinération de déchets dangereux et quinze centres de stockage de déchets ménagers et assimilés. Production d énergie Compte-tenu de la densité de bâti, le chauffage urbain s est développé et 73 chaufferies urbaines sont recensées parmi les grandes installations industrielles. Ces installations sont en majorité située à Paris et en petite couronne (48 sites). Quatre centrales de production d électricité sont également implantées en Île-de-France en 2005 : Celle de Vitry-sur-Seine, celle de Porcheville, celle de Vaires-sur-Marne ainsi qu une turbine à combustion à Gennevilliers. Les autres centrales thermiques ont fermé. 12

15 I.5 Le secteur tertiaire L activité économique de l Île-de-France est dominée par le secteur tertiaire, qui regroupe établissements totalise 4,26 millions d emplois, avec pas moins de 196,5 millions de mètres carrés à chauffer. La Région concentre plus des 3/4 des sièges sociaux, et compte donc une majorité de bureaux. Avec les commerces ce sont les deux secteurs les plus gros consommateurs suivis par les restaurants et le secteur de la santé. Le secteur de l habitat et du tertiaire est le premier secteur consommateur d énergie avec 12,2 Mtep (54,6 %) de la consommation d énergie francilien en 2002, soit 22,3 Mtep, devant les transports avec 8,4 Mtep (37,7 %). En 2002, la part des énergies consommées était la suivante : l électricité est la première énergie consommée (43 %), suivie du gaz naturel (33 %), du fioul domestique (15 %) et du charbon (12 %) (source CEREN 2002). I.6 Le secteur résidentiel en Île-de-France L habitat francilien (5,2 millions de logements dont 4,7 millions de résidences principales), plus dense que dans le reste de l hexagone, affiche une prédominance de logements collectifs (71,5 %) notamment à Paris et en petite couronne. Plus de 60 % des logements individuels et 75 % des logements collectifs franciliens ont été construits avant Les exigences thermiques quasiment inexistantes à l époque et la dégradation de bâtiment dans le temps engendrent aujourd hui un parc peu performant en termes de consommation énergétique, d émissions de CO2 et de polluants atmosphériques, un logement francilien consomme en moyenne 1,44 Tep/an. Depuis 2000, la consommation moyenne des logements croit chaque année de 3 %, résultants de l amélioration du confort de vie et de l émergence de besoins énergétiques nouveaux (bureautique). Les ¾ des logements francilien sont équipés d un chauffage central individuel ou collectif. Les émissions du secteur résidentiel concernent les émissions liées au mode de chauffage et celles liées à la production d eau chaude sanitaire et aux modes de cuisson. L eau chaude sanitaire et la cuisson représentent 8 % de la consommation d énergie, le chauffage 92 %. Ces émissions de secteur résidentiel sont donc essentiellement pilotées par le chauffage des ménages. I.6.1 Modes de chauffage Cinq types de combustibles hors électricité sont utilisés pour le chauffage : le charbon, le bois, le fioul domestique, le gaz naturel et le GPL. La Figure 4 fournit la part de logements chauffés avec chacun de ces cinq combustibles, pour l Île-de-France. 74 % des franciliens se chauffent au gaz naturel, 20 % au fioul domestique. Ce sont les deux principaux combustibles utilisés pour le chauffage. Le bois est utilisé à hauteur de 6 %, le GPL et le charbon à hauteur de -1 % environ chacun. L utilisation de chacun de ces combustibles dans chaque département est donnée dans le Tableau 2. Les Hauts-de-Seine présentent donc quelques particularités par rapport aux autres départements de petite couronne. Les départements les plus urbanisés (Paris et Hauts-de-Seine) ont un comportement très similaire en terme de mode de chauffage : le charbon, le fioul domestique et le gaz naturel y sont fortement utilisés. En revanche, le bois et le GPL le sont que très peu (les logements chauffés au bois dans le 75 et le 92 ne représentent à eux deux que 2.6 % du parc de logements franciliens chauffés au bois). Dans la grande couronne, la Seine-et-Marne se distingue un peu de l Essonne, les Yvelines et du Val-d Oise. La Seine-et-Marne est le département le moins dense de l Île-de- France. L utilisation du bois et du GPL y est la plus importante relativement aux autres départements. La proportion de logements chauffés au bois dans chaque département a un 13

16 impact important sur les émissions du secteur résidentiel en CO, CH4, PM10 et COVNM ; en effet, la quantité de polluant émise par unité énergétique de combustible consommé est 10 à 1000 fois plus importante pour ces polluants avec le bois qu avec les autres combustibles. Figure 4 : consommation énergétique régionales par combustible pour le chauffage des logements en Ile de-france (les pourcentages inférieurs à 1 % ne sont pas cités) Département Gaz BOIS FOD Naturel % <1 % 16 % % 21 % 19 % % 7 % 20 % % 9 % 21 % % <1 % 23 % % 3 % 17 % % 2 % 23 % % 8 % 18 % Tableau 2 : Proportion de logements chauffés au gaz naturel, au fioul domestique et au bois dans chaque département francilien. Les pourcentages de logements chauffés au charbon ou au GPL sont pour chacun de ces combustibles inférieurs à 1 % dans tous les départements. I.6.2 Consommation liée au chauffage, à la production d eau chaude sanitaire et à la cuisson L Île-de-France a consommé, en 2002, 7 ktep de charbon, 298 ktep de bois, 912 ktep de fioul domestique, 3755 ktep de gaz naturel et 105 ktep de GPL pour le chauffage (soit au total 5077 ktep). Le Tableau 3 donne la consommation d énergie par combustible par milliers d habitants par département. Paris est le département à la plus faible consommation d énergie par habitant pour le chauffage, excepté pour le charbon. La consommation par habitant de fioul et de GPL est du même ordre de grandeur en grande et en petite couronne, bien qu étant légèrement supérieure en grande couronne. En revanche, la consommation par habitant en bois est nettement plus élevée en grande couronne qu en petite. Enfin, la consommation par habitant en gaz naturel est équilibrée sur les différents départements franciliens. 14

17 CHARBON BOIS FOD GN GPL Tableau 3 : Consommations de combustible en tep/millier d habitants en Île-de-France I.7 Le secteur agricole en Île-de-France Le caractère agricole de l Île-de-France est assez marqué, les surfaces cultivées représentant 44 % de la superficie totale de la région. L Île-de-France possède une agriculture principalement axée sur les grandes cultures complétées par le maraîchage et l horticulture. Les cultures sont principalement présentes en grande couronne (Figure 5) les cultures sont réparties majoritairement en Seine-et-Marne (59 %, avec hectares de superficie agricole utilisée), puis dans les Yvelines (16 %), en Essonne (15 %) et enfin dans le Val-d Oise (10 %). Les bassins agricoles franciliens (Beauce, Brie, Goële, Multien, Vexin.) abritent principalement des grandes cultures. Toutefois, quelques exploitations fruitières et de maraîchage sont présentes dans les vallées de l Hurepoix (91) et la plaine de Montesson (78), de vergers dans les vallons du Mantois (78) et d élevage en Brie et en Gatinais (77). Figure 5 : Proportion des superficies cultivables régionales dans chaque département francilien 15

18 II. Qu est ce qu un inventaire des émissions? II.1 Définition Réaliser l inventaire des émissions polluantes consiste à recenser, sur une période et une région bien définies, l ensemble des émissions de polluants atmosphériques ; cela suppose l identification de toutes les sources de polluants atmosphériques aux échelles spatiotemporelles considérées. Le résultat de ce recensement s appelle l inventaire des émissions. En réalité, dans les applications qui sont faites de l inventaire des émissions, on a généralement besoin de connaître précisément la localisation des émissions polluantes (et donc des émetteurs), ainsi que leur temporalisation, c est-à-dire la manière dont elles se réalisent au fil du temps. La version spatialisée et temporalisée de l inventaire des émissions s appelle le «cadastre des émissions». Dans le présent rapport, on s intéresse à l inventaire des émissions polluantes en Île-de- France, pour l année de référence In fine, le cadastre des émissions polluantes permet de reconstituer les émissions polluantes sur toute l Île-de-France, sur un maillage de 1km x 1km avec une résolution horaire. II.2 Construction de l inventaire des émissions Il s agit d identifier toutes les sources possibles de polluants atmosphériques et d associer à chacune un indicateur d activité. De façon générique, les émissions polluantes d un secteur donné sont estimées à partir des données d activités, multipliées par un facteur d émissions propre à chaque polluant et à l activité considérée. Deux méthodes principales peuvent être utilisées pour la réalisation d un inventaire : méthode top-down : des données globales (nationales, régionales, départementales) sont utilisées et réparties sur les communes ou mailles d un cadastre à l aide de clés de répartition spatiales (population, zones bâties, zones cultivées, forêts, etc.) ; méthode bottom-up : des données locales (communales, par axe routier) sont utilisées et ré-agrégées pour aboutir au niveau local/régional. Une combinaison des deux méthodes est généralement utilisée. Toute la difficulté locale de la construction de l inventaire des émissions réside dans l évaluation de l activité des sources de polluants atmosphériques. En effet, au niveau local, la méthodologie bottom-up est privilégiée, ce qui implique de disposer des données locales les plus fines et les plus pertinentes possibles. Typiquement, les données les plus fines disponibles sont par exemple des listes communales d'établissements scolaires ou de santé avec le nombre d élève ou de lits par établissement, des comptages routiers, des données de production par site, Lorsque les données locales ne sont pas disponibles, celles-ci sont estimées à l'aide de variables de répartition (nombre de salariés par exemple) en utilisant les données d'activité du niveau géographique supérieur. L établissement des facteurs d émission relève de travaux plus génériques en amélioration permanente souvent au niveau européen. Sauf pour le trafic, les émissions obtenues sont annuelles. Pour certaines utilisations et notamment comme donnée d entrée des systèmes de modélisations, des émissions horaires sont nécessaires. Lorsqu elles ne sont pas directement disponibles, ces données sont obtenues grâce à des règles de désagrégation temporelle qui prennent en compte les périodes d émissions. Ainsi les émissions mensuelles peuvent être calculées puis hebdomadaires et enfin journalières et horaires (par exemple : telle activité fonctionne 11 mois dans l année avec une baisse d activité à Noël, 5 jours sur 7, de 8 h à 18 h). 16

19 II.3 Les utilisations de l inventaire des émissions L inventaire des émissions et sa version spatialisée appelée cadastre des émissions sont une des pierres angulaires de la surveillance de la qualité de l air en Île-de-France. Les données d émissions alimentent les outils de modélisation et de cartographie utilisés pour décrire les niveaux de pollution et prévoir les phénomènes de pollution. Elles servent à la fois comme données d entrée du modèle de prévision de la pollution pour le jour-même et le lendemain et comme donnée d entrée pour les études de scénarii à l échelle régionale ou locale, notamment à proximité du trafic routier. Cet outil permet aussi de réaliser une photographie des émetteurs de polluants atmosphériques par type d activité et d en présenter la répartition géographique, afin de fournir des éléments pour les responsables des actions de réduction des pollutions et notamment les responsables des outils de planification, Plan Régional de la Qualité de l Air (PRQA) et Plan de Protection de l Atmosphère (PPA). L inventaire permet de dégager les responsabilités des différentes activités ainsi que les progrès réalisés. Il sert également d outil d analyse de l environnement des emplacements pressentis pour implanter des stations de mesure de la qualité de l air. II.4 Historique de l inventaire à Airparif Le premier inventaire des émissions régionales mis en place en Île-de-France a été élaboré par le CITEPA pour l établissement du premier PRQA. Cet inventaire prenait en compte les oxydes d azote, les composés organiques volatils, le dioxyde de soufre, le monoxyde de carbone et avait comme année de référence l année Airparif travaille sur le sujet des émissions depuis 1997 avec pour objectif de permettre l alimentation en 1998 du premier outil de modélisation utilisé pour des simulations prospectives. Un inventaire intégrant les particules sur la base de la l année 2000 a été élaboré lors des travaux d élaboration du PPA (approuvé en juillet 2006). La réalisation de l inventaire a été confiée par la DRIRE Île-de-France à des prestataires extérieurs, AIRPARIF se chargeant de son intégration. Les 3 principaux gaz à effet de serre (CO2, CH4 et N2O) ont été ajoutés à cet inventaire par Airparif à la demande du Conseil Régional d Île-de-France. L inventaire 2005, objet du présent rapport a été élaboré, dans le cadre des travaux relatifs au PRQA, pilotés par la région Île-de-France. A cette occasion, compte-tenu de l importance de l inventaire des émissions pour assurer ses missions quotidiennes, AIRPARIF a été chargée directement de la maintenance et des mises à jour régulières, qui seront dorénavant annuelles. Les travaux de mise à jour de l inventaire francilien des émissions ont porté sur plusieurs aspects : - l ensemble des méthodologies de calcul des émissions a été revu et mis en cohérence avec ce qui se pratique actuellement en France et en Europe ; - Les données primaires nécessaires à la mise en œuvre des méthodologies adoptées ont été collectées pour l année de référence 2005 ; - Les facteurs d émissions les plus pertinents pour l année (2005) et la zone géographique considérée (région Île-de-France) ont été sélectionnés ; - Les calculs pour l année 2000 ont été mis à jour avec les nouvelles méthodologies pour permettre des dégager des tendances d évolution. 17

20 II.5 Les polluants concernés Les polluants recensés sont principalement ceux faisant l objet d'une surveillance permanente, avec, en particulier : les oxydes d azote (NOx), principaux traceurs des transports, le monoxyde de carbone (CO), le dioxyde de soufre (SO2), traceur des activités industrielles, des hydrocarbures appelés Composés Organiques Volatils Non Méthaniques (COVNM), qui sont notamment des précurseurs de l ozone, les particules fines (PM10), de diamètre aérodynamique moyen inférieur à 10 µm, les particules très fines de diamètre inférieur à 2,5 µm (PM2,5). Les niveaux de monoxyde de carbone n étant pas problématiques en Île-de-France, les émissions de ce polluant ne sont pas développées dans ce document. En complément, les principaux gaz à effet de serre sont intégrés dans cet inventaire : le dioxyde de carbone (CO2), qui contribue largement à l effet de serre et qui est un indicateur de la consommation énergétique. le méthane (CH4) le protoxyde d azote (N2O). II.6 Autres inventaires disponibles Le CITEPA (Centre Interprofessionnel Technique d Etudes de la Pollution Atmosphérique) réalise tous les ans un inventaire des émissions françaises. L évolution régulière des méthodologies conduit cet organisme à recalculer les émissions des années antérieures pour permettre des comparaisons. Le CITEPA a également construit un inventaire au niveau départemental sur la base de l année Par ailleurs, dans le cadre de la Convention sur la Pollution Atmosphérique Transfrontalière à Longue Distance (CPATLD) de la Commission Economique pour l Europe des Nations Unies (UNECE), les Etats signataires de cette Convention (dont la France et les pays européens) fournissent des inventaires d émissions. Les méthodologies employées dérivent des méthodologies CORINAIR 1. Les polluants concernés par ces inventaires sont les NOx, SO2, COVNM, CO, NH3, les particules (TSP, PM10 et PM2.5) ainsi que les métaux lourds et les polluants organiques persistants (POPs) tels que HCB, PCB Ces inventaires sont disponibles chaque année avec des données de l année N-2 à l échelle nationale et environ tous les 5 ans avec une résolution de 50 km par 50 km. Ces inventaires permettent de vérifier la cohérence des résultats de l inventaire francilien. 1 CORINAIR est un programme dont l'objectif est de collecter, gérer et publier des informations sur les émissions dans l'air, par le biais d'un inventaire européen des émissions 18

21 III. Méthodologie de calcul des émissions Les méthodes de calcul utilisées pour l inventaire de l Île-de-France sont issues de travaux européens ou nationaux quand ils existent ou ont été spécifiquement développées par Airparif ou les autres associations agréées de surveillance de la qualité de l air françaises. Les calculs d émissions ont été menés par activités selon la nomenclature SNAP (pour plus d informations sur cette nomenclature : %20_en.pdf). Dans un souci de clarté, le présent rapport présente les résultats et les méthodologies utilisées suivant un regroupement particulier de sources. Les sources sont regroupées en 9 grandes catégories, précisées ci-dessous : - Trafic routier : ce secteur comprend les émissions liées au trafic routier ainsi que celles des stations services. Les émissions du trafic routier comprennent celles issues de la combustion des moteurs (émissions à chaud et démarrage à froid) ainsi que les autres émissions liées à l évaporation de carburant (dans les réservoirs mais aussi dans le circuit de distribution du carburant), d une part, et à l usure des équipements (freins, pneus et routes), d autre part. Les émissions de particules liées à la resuspension des particules au sol lors du passage des véhicules n est pas prise en compte. - Plates-formes aéroportuaires : les émissions prises en compte sont celles des avions et des activités au sol (hors trafic routier induit en zone publique des plates-formes) pour les plates-formes de Roissy et Orly. - Trafic ferroviaire et fluvial : Ce secteur comprend les émissions du trafic ferroviaire (hors remise en suspension des poussières) et du trafic fluvial. - Secteur résidentiel et tertiaire : ce secteur comprend les émissions liées au chauffage des locaux des habitations et du secteur tertiaire ainsi que celles liées à la production d eau chaude de ces secteurs. Les émissions des installations de chauffage urbain sont prises en compte dans ce secteur. Les émissions liées à l utilisation domestique de solvants sont également considérées : application de peintures, utilisation de produits cosmétiques, de nettoyants, - Industrie manufacturière : ce secteur comprend les émissions liés aux procédés de production ainsi que celles liées au chauffage des locaux des entreprises. Les procédés industriels pris en compte sont principalement ceux mis en œuvre dans la sidérurgie, l industrie des métaux et l industrie chimique ; les émissions dues aux chantiers et travaux du BTP, aux carrières sont également intégrées, ainsi que celles liées aux utilisations industrielles de solvants (application de peinture, dégraissage, nettoyage à sec, imprimeries, application de colles. - Production d énergie : les installations concernées sont les centrales thermiques de production d électricité, les installations d extraction du pétrole et les raffineries. - Traitement des déchets : les installations concernées sont les usines d incinération de déchets ménagers et industriels ainsi que les centres de stockage de déchets ultimes et stabilisés de classe 2. - Secteur agricole : ce secteur comprend les émissions des terres cultivées, des engins agricoles, ainsi que celles provenant des activités d élevage et des installations de chauffage de certains bâtiments (serres, ). - Emissions naturelles : ce secteur comprend les émissions des végétaux et des sols des zones naturelles (hors zones cultivées). 19

22 III.1 Méthodologie de calcul pour les émissions du trafic routier Ce secteur comprend les émissions liées au trafic routier ainsi que celles des stations services. Les émissions du trafic routier comprennent celles issues de la combustion dans les moteurs ainsi que les autres émissions liées à l évaporation d une part et à l usure des équipements (freins, pneus, routes) d autre part. Les émissions de particules liées à la resuspension des particules au sol lors du passage des véhicules ne sont pas prises en compte. Les émissions liées au trafic routier sont calculées à partir de données de trafic (flux et vitesses associées), d une description du parc roulant et de facteurs d émissions spécifiques. Les calculs sont menés à partir de la chaîne de calcul en tant quasi réel élaborée dans le cadre du programme européen HEAVEN. Cette méthodologie très précise est unique et spécifique à l Île-de-France. Cette chaîne a été mise à jour dans le cadre de la mise à jour de l inventaire des émissions. Les éléments de trafic sont issus d un modèle de trafic, alimenté notamment par des comptages en temps réel. Dans ce modèle ont été intégrés le réseau de voies de 2003 ainsi que les demandes de déplacement de la dernière enquête globale des transports datant de Les facteurs d émission pris en compte sont ceux de COPERT IV. Les émissions liées au trafic routier des polluants NOx, PM, CO, COVNM, CH4 (ainsi que la consommation des différents types de carburants) sont évaluées en combinant : - les sorties d un modèle de trafic qui fournit heure par heure pour chaque jour de l année sur chaque brin d un réseau modèle : o o le flux de véhicules roulants, la vitesse moyenne des véhicules roulants o le pourcentage de véhicules circulant avec un moteur froid ; - les facteurs d émissions proposés par le programme COPERT. Ces facteurs d émissions dépendent d un certain nombre de paramètres, parmi lesquels : o o o la vitesse, le fait que les véhicules circulent «à froid» ou non, la température ambiante. - Les données de parc roulant et de parc technologiques : ces données permettent de répartir le kilométrage parcouru par l ensemble du parc respectivement : o o sur les grandes catégories de véhicules (véhicules particuliers, véhicules utilitaires légers, poids lourds, bus et cars et deux-roues) ; au sein de chaque grande catégorie, sur les normes technologiques (euro1, euro2, ). Le parc roulant est une donnée temporalisée (on distingue des profils horaires de répartition en grandes catégories de véhicules spécifiques aux jours ouvrés, samedi et dimanche). Le parc technologique est remis à jour à une fréquence annuelle. La Figure 6 suivante présente le schéma d évaluation des émissions routières. 20

23 Figure 6 : Schéma d évaluation des émissions routières Un traitement différent est réalisé pour le SO2 et le CO2. Les émissions de ces polluants sont estimées comme une fraction de la consommation des différents types de carburants, en fonction de leurs caractéristiques (teneur en soufre notamment). Les facteurs d émissions COPERT sont des équations fournies pour les véhicules selon leur appartenance à l une des grandes catégories suivantes : véhicules particuliers, véhicules utilitaires légers, poids lourds, bus ou cars, deux-roues ; ces catégories sont identifiées dans la suite par les sigles suivants : VP, VU, PL, TC et 2R. De plus, au sein d une même grande catégorie, les facteurs d émissions COPERT diffèrent en fonction de la norme technologique du véhicule considéré (qui dépend de son âge). Par conséquent, la mise en œuvre des calculs des émissions liées au trafic routier nécessite de connaître la répartition en grandes catégories de véhicules sur chaque brin du réseau routier considéré, en fonction de l heure, ainsi que la composition technologique du parc roulant. 21