Association pour la mesure de la pollution atmosphérique de l'auvergne

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1 Association pour la mesure de la pollution atmosphérique de l'auvergne Siège social : Atmo Auvergne - 25 rue des Ribes AUBIÈRE tél : fax : mél : contact@atmoauvergne.asso.fr web : Rapport d'étude Campagne de mesure de la qualité de l air à Commentry à proximité d un terril en combustion 1 février au 15 mars au 25 avril 212 Ref. JG/212.6/1 Rédaction : Justine Gourdeau Approbation : Serge Pellier

2 Table des matières 1 Contexte de l'étude et implantations Méthodologie et configuration de la campagne de mesure Techniques de mesure Sites de référence du réseau de stations fixes d'atmo Auvergne Exploitation des résultats de mesure Premier site du 1 février au 15 mars Contexte météorologique... 6 Mesures de dioxyde d azote NO Mesures de particules PM Mesures de dioxyde de soufre SO Mesures de monoxyde de carbone CO... 8 Mesures de benzène... 8 Évolution temporelle et profil journalier des concentrations de polluants Second site du 3 au 25 avril Contexte météorologique... 1 Mesures de dioxyde d azote NO Mesures de particules PM Mesures de dioxyde de soufre SO Mesures de monoxyde de carbone CO Mesures de benzène Lien entre niveaux de pollution et direction du vent Profil journalier des concentrations de polluants Conclusion Annexe 1 : Les mécanismes de la pollution atmosphérique Annexe 2 : Le cadre réglementaire Page 2

3 1 Contexte de l'étude et implantations A la demande de la mairie de Commentry (département de l Allier), Atmo Auvergne a implanté un laboratoire mobile de mesure à proximité d un terril en combustion sur le territoire de la commune, au lieu-dit «Les Chaumes». Dans un premier temps, le laboratoire a été installé du 9 février au 15 mars 212, à proximité immédiate du sinistre (emplacement 1 sur la figure ci-dessous, de latitude et de longitude , situé à environ 2 m de la limitation du terril). Par la suite, du 3 au 26 avril 212, les mesures ont pris place sur un second site, à une cinquantaine de mètres de la limite nord du sinistre, dans la cour de l habitation la plus proche (emplacement 2 sur la figure ci-dessous, de latitude et de longitude ). Les figures suivantes présentent les emplacements du laboratoire mobile de mesure de la qualité de l air d Atmo Auvergne. Habitation la plus proche Emplacement 2 Emplacement 1 Terril en combustion Emplacements du laboratoire mobile d Atmo Auvergne à Commentry février-avril 212 Page 3

4 Site 1 Site 2 Implantations du laboratoire mobile d Atmo Auvergne 2 Méthodologie et configuration de la campagne de mesure 2.1 Techniques de mesure Les analyseurs automatiques qui équipent le laboratoire mobile permettent, par l intermédiaire des différentes têtes de prélèvements, de fournir en temps réel les données de concentrations au pas de temps horaire. Cette finesse de l échantillonnage temporel, qui permet de suivre les fluctuations des teneurs en polluants au cours de la journée est conforme à la définition des seuils réglementaires, dont le calcul est souvent basé sur les concentrations moyennes horaires. Le laboratoire mobile d Atmo Auvergne a permis de mesurer les polluants suivants : - oxydes d azote, - particules en suspension PM1 (de diamètre inférieur à 1 µm), - dioxyde de soufre, - monoxyde de carbone, - benzène. L instrumentation mise en œuvre pour la mesure automatique des oxydes d azote, du dioxyde de soufre et du monoxyde de carbone est conforme aux méthodes normalisées spécifiées dans la réglementation européenne, à savoir la mesure de la concentration en : - dioxyde d'azote et en monoxyde d'azote par chimiluminescence (NF EN 14211), - dioxyde de soufre par fluorescence U.V. (NF EN 14212), - monoxyde de carbone par la méthode à rayonnement infrarouge non dispersif (NF EN 14626). Pour le benzène, un analyseur automatique de composés organiques volatils fonctionnant par chromatographie et détection PID (détecteur à photo-ionisation) est utilisé. Pour les particules en suspension PM1, en l absence de méthode normalisée permettant d'obtenir une information en temps réel, une microbalance à élément oscillant (analyseur TEOM : Tapered Element Os cillating Microbalance) est déployée. Elle est couplée à un module FDMS (Filter Dynamics Measurement System) permettant d'assurer l'équivalence avec la méthode de référence européenne NF EN (détermination de la fraction PM1 de matière particulaire en suspension). Page 4

5 2.2 Sites de référence du réseau de stations fixes d'atmo Auvergne L'analyse des enregistrements obtenus sur les stations fixes du réseau de surveillance régional permet de situer les caractéristiques de la qualité de l'air durant une campagne de mesure ponctuelle par rapport aux niveaux habituellement observés. Dans la présente étude, les stations de référence correspondent à certains sites fixes de l agglomération montluçonnaise ou clermontoise : - la station urbaine de Montluçon Château, située sur l Esplanade du Château, équipée de mesures d oxydes d azote. Les stations urbaines permettent le suivi de l exposition moyenne de la population aux phénomènes de pollution atmosphérique dits de fond dans les centres urbains, - la station de proximité automobile de Montluçon Centre, située Place Louis Bavay, dont l objectif est de fournir des informations sur les concentrations mesurées dans des zones représentatives du niveau maximum d exposition auquel la population, située en proximité d une infrastructure routière, est susceptible d être exposée. Cette station relève les niveaux de dioxyde d azote et de particules en suspension PM1. - Les données de benzène et de dioxyde de soufre seront comparées à celles issues du site de proximité automobile de l Esplanade de la gare à Clermont-Ferrand, seul point auvergnat désormais équipé de mesures en continu de ces deux polluants. Laboratoire mobile Commentry Carte d implantation des sites de mesure fixes d Atmo Auvergne et du laboratoire mobile à Commentry Page 5

6 3 Exploitation des résultats de mesure 3.1 Premier site du 1 février au 15 mars 212 Contexte météorologique Lors des mesures sur ce premier site, le mât météorologique du laboratoire mobile n a pas fonctionné. Le descriptif des conditions météorologiques rencontrées lors de la campagne de mesure et les valeurs climatiques de référence sont issues des informations produites par Météo-France. Du 1 au 12 février, l Auvergne est toujours sous l emprise d une forte vague de froid amorcée au début du mois, les températures sont très basses et le temps sec. Du 13 au 19 février, le froid devient progressivement moins intense, bien que les températures restent inférieures aux valeurs de saison. L ensoleillement faiblit et les nuages donnent quelques précipitations. Puis, à partir du 2 et jusqu à la fin du mois de février, l installation d un anticyclone se conjugue avec une hausse du thermomètre et les températures passent à nouveau au-dessus des valeurs de saison à partir du 23 février. Ce temps printanier perdure jusqu au 3 mars, puis l anticyclone cède place à un flux de nord plus frais jusqu au 8 mars. Le 6 mars est la journée la plus froide, durant laquelle le soleil ne parvient pas à percer l épaisse couverture nuageuse. Un temps sec et ensoleillé se rétablit ensuite jusqu à la fin de la campagne qui se termine dans une douceur printanière. Mesures de dioxyde d azote NO 2 Le dioxyde d azote est émis par les processus de combustion, dans des conditions de températures élevées. Ses principales sources sont le secteur routier, les installations de combustion et le chauffage résidentiel. Les teneurs horaires en dioxyde d azote mesurées par le laboratoire mobile à Commentry varient de 1 à 46 µg/m 3, pour une concentration moyenne durant la campagne proche de 7 µg/m 3. Ces valeurs sont de l ordre de 3 à 5 fois inférieures à celles observées sur les points de Montluçon à la même période (23 µg/m 3 en moyenne sur le site urbain du Château et 34 µg/m 3 sur le site de proximité automobile du Centre-ville). Le seuil de recommandation et d information de la population, fixé à 2 µg/m 3 en moyenne horaire, n a jamais été atteint. Mesures de particules PM1 Les teneurs journalières en particules de diamètre inférieur à 1 µm mesurées à Commentry et Montluçon sont très voisines et confirment la relative homogénéité de ce polluant à l échelle d un département. Du 1 février au 15 mars, l analyseur du moyen mobile enregistre une concentration moyenne de 27 µg/m 3, les concentrations journalières variant de 7 à 5 µg/m 3. A Montluçon elles ont atteint 55 µg/m 3, lors d un épisode de pollution à grande échelle ayant touché une grande partie de l Auvergne. Les teneurs enregistrées à Commentry à cette date se montent à 46 µg/m 3. Cependant les maxima journaliers n y sont pas observés pendant cet évènement, mais les 27 février et 1 er mars. La combustion du terril entraîne en effet parfois des valeurs horaires et journalières en particules qui excèdent celles relevées à Montluçon. Les moyennes journalières des concentrations en particules en suspension de diamètre inférieur à 1 µm (PM1) mesurées avec l'analyseur automatique qui équipe le laboratoire mobile, ainsi que sur la station fixe de référence montluçonnaise sont présentées sur le graphique ci-après. Page 6

7 6 5 PM1 Commentry Site 1 PM1 Montluçon Centre 4 µg/m Concentrations journalières en particules PM1 sur le site 1 de Commentry et sur la station de proximité automobile de Montluçon du 1 février au 15 mars 212 Les références normatives pour les particules PM1 sont établies à partir de concentrations journalières, pour une année entière. La valeur limite pour la protection de la santé humaine autorise 35 jours dans l année de dépassement du seuil de 5 µg/m 3. Cette teneur est atteinte une fois durant les cinq semaines qu a duré la campagne sur le premier site. Mesures de dioxyde de soufre SO 2 Le dioxyde de soufre est majoritairement issu de la combustion d énergies fossiles telles que le fioul et le charbon. Les niveaux de ce polluant sont extrêmement faibles en Auvergne depuis plusieurs années. Les mesures menées à Commentry sont comparées avec les résultats issus de la station de proximité automobile de l Esplanade de la gare à Clermont-Ferrand, seul site auvergnat où le dioxyde de soufre est encore mesuré. Les concentrations horaires s élèvent au maximum à 11 µg/m 3 sur ce dernier point, tandis qu à Commentry elles peuvent atteindre plus de 26 µg/m 3. En moyenne sur la durée de la campagne sur ce premier point, la concentration de dioxyde de soufre se monte à 17 µg/m 3. Les moyennes journalières des concentrations en dioxyde de soufre mesurées avec l'analyseur automatique qui équipe le laboratoire mobile, ainsi que sur la station fixe de référence clermontoise sont présentées sur le graphique ci-après. 6 5 SO2 Commentry Site 1 SO2 Clermont-Ferrand 4 µg/m Concentrations journalières en dioxyde de soufre sur le site 1 de Commentry et sur la station de proximité automobile de Clermont-Ferrand du 1 février au 15 mars 212 Page 7

8 Ces mesures mettent en évidence l impact significatif de la combustion du terril sur les concentrations de dioxyde de soufre dans l air. La réglementation établit deux valeurs limites en SO 2 dans l air ambiant pour la protection de la santé humaine : une moyenne horaire de 35 µg/m 3 à ne pas dépasser plus de 24 fois par an, et une moyenne journalière de 125 µg/m 3 à ne pas dépasser plus de trois jours par an. Pendant la campagne, aucune concentration n a atteint l un de ces deux seuils. Mesures de monoxyde de carbone CO Les émissions de monoxyde de carbone sont liées à des combustions incomplètes (charbon, gaz, fioul, bois). La principale source en Auvergne est le trafic routier. Étant donné la faiblesse des niveaux enregistrés depuis plusieurs années, Atmo Auvergne ne dispose que d un seul analyseur, placé dans le laboratoire mobile durant cette campagne. La concentration moyenne en monoxyde de carbone durant cette première période de mesure est de µg/m 3, tandis que les teneurs mensuelles enregistrées habituellement dans l agglomération clermontoise aux mois de février et mars sont de l ordre de 5 µg/m 3. Comme pour le dioxyde de soufre, la combustion du terril a une influence très nette sur les niveaux de monoxyde de carbone. L analyseur enregistre une teneur 8-horaire maximale de 5 15 µg/m 3, qui représente la moitié de la valeur limite pour la protection de la santé (1 µg/m 3 sur une période de 8 heures). Mesures de benzène Le benzène est un composé cancérigène ayant pour sources principales les secteurs résidentiel et tertiaire et le trafic routier. En Auvergne, ce polluant mesuré sur le site de proximité automobile de l Esplanade de la gare à Cle rmont- Ferrand affiche depuis 27 une moyenne annuelle inférieure à la valeur limite pour la protection de la santé humaine (5 µg/m 3 ) et à l objectif de qualité (2 µg/m 3 ). Les moyennes journalières des concentrations en benzène mesurées avec l'analyseur automatique qui équipe le laboratoire mobile, ainsi que sur la station fixe de référence clermontoise sont présentées sur le graphique ci-après Benzène Commentry Site 1 Benzène Clermont-Ferrand 15 µg/m Concentrations journalières en benzène sur le site 1 de Commentry et sur la station de proximité automobile de Clermont-Ferrand du 1 février au 15 mars 212 Durant la campagne à Commentry, les teneurs sont nettement plus élevées : les maxima horaires se situent autour de 5 µg/m 3, contre environ 7 µg/m 3 à Clermont-Ferrand à la même période. La moyenne en benzène sur les cinq semaines de campagne est égale à 9 µg/m 3. Cependant les normes pour ce polluant sont établies sur une année entière et, bien que les niveaux de benzène soient importants pendant cette étude, sa durée ne permet pas de présumer du dépassement ou non de la valeur limite annuelle de 5 µg/m 3. Pour le benzène, la combustion du terril a un impact défavorable significatif sur les teneurs atmosphériques à proximité immédiate du sinistre. Page 8

9 : 2: 4: 6: 8: 1: 12: 14: 16: 18: 2: 22: µg/m 3 (NO2, PM1, SO2, Benzène) µg/m 3 (CO) µg/m 3 (SO2 et benzène) µg/m 3 (CO) Évolution temporelle et profil journalier des concentrations de polluants De façon générale durant la campagne à Commentry, les concentrations horaires de dioxyde de soufre, benzène et monoxyde de carbone ont des allures très semblables. Elles peuvent présenter des variations très soudaines. Pour exemple, le graphique ci-après présente les concentrations horaires de ces trois polluants du 4 au 15 mars 212. La similitude des évolutions temporelles est très nette SO2 site 1 Benzène Site 1 CO Site /3/212 :: 5/3/12 : 6/3/12 : 7/3/12 : 8/3/12 : 9/3/12 : 1/3/12 : 11/3/12 : 12/3/12 : 13/3/12 : 14/3/12 : 15/3/12 : 16/3/12 : Concentrations horaires de dioxyde de soufre, benzène et monoxyde de carbone du 4 au 15 mars 212 Les profils moyens journaliers des concentrations horaires en dioxyde d azote, particules PM1, dioxyde de soufre, benzène et monoxyde de carbone mesurées sur le premier site à Commentry sont présentés sur la figure suivante NO2 site 1 PM1 Site SO2 site 1 Benzène Site 1 CO Site 1 Profil journalier moyen des concentrations de polluants mesurées sur le site 1 à Commentry du 1 février au 15 mars 212 Ces profils montrent que les concentrations de polluants sont fortes dans la nuit lorsque l atmosphère est peu dispersive, avant de diminuer dans la journée lorsque l instabilité convective augmente. Les concentrations croissent à nouveau nettement vers 18 h TU, soit 19 heures locales, au moment de la tombée de la nuit. Page 9

10 3.2 Second site du 3 au 25 avril 212 Contexte météorologique Le descriptif des conditions météorologiques rencontrées lors de la campagne de mesure et les valeurs climatiques de référence sont issues des informations produites par Météo-France. Le mois d avril est globalement maussade, les précipitations sont fréquentes et l ensoleillement médiocre. L installation du moyen mobile le 2 avril se déroule sous un beau temps, mais dès le lendemain les perturbations se succèdent jusqu au 9 avril. Par la suite, les perturbations sont plus actives et s'accompagnent d'un rafraîchissement des températures, qui sont négatives dans la nuit du 16 au 17 avril. Jusqu à la fin de la campagne, la région reste sous l'influence d'un flux cyclonique d'ouest, le temps est maussade avec de fréquentes précipitations dans une ambiance bien fraîche pour la saison. L anémomètre du laboratoire mobile permet de disposer des données de vent locales. Ces mesures sont toutefois indicatives et ne sont pas agréées par Météo France. La rose des vents observés à Commentry sur le second site est présentée ci-dessous. Rose des vents sur le site 2 à Commentry du 3 au 25 avril 212 Ce graphique indique que la majorité des vents mesurés par le mât météorologique du laboratoire mobile, et particulièrement ceux dont la vitesse dépasse 3 m/s, proviennent de direction sud-sud-ouest ou nord-nord-ouest. Cette situation est plutôt favorable, sachant que le sinistre se situe au sud-sud-est de l habitation la plus proche, protégée par une grange. Mesures de dioxyde d azote NO 2 Comme sur le premier site, la combustion du terril n a pas d impact sur les teneurs en dioxyde d azote, qui sont de l ordre de celles relevées habituellement en milieu rural. Avec une concentration moyenne durant la campagne de 2 µg/m 3, les niveaux sont très inférieurs aux observations conduites sur les sites de Montluçon à la même période (11 µg/m 3 en moyenne sur le site urbain du Château et 18 µg/m 3 sur le site de proximité automobile du Centre-ville). Mesures de particules PM1 Note : des problèmes techniques sur les analyseurs de particules ont entraîné l absence de données à Commentry les 16 et 17 avril, ainsi qu à Montluçon les 21 et 22 avril. Page 1

11 Du 3 au 25 avril, la concentration moyenne en particules PM1 relevée à Commentry atteint 12 µg/m 3, ce qui correspond à moins de la moitié des niveaux observés sur le premier site (27 µg/m 3 en moyenne). Le contexte météorologique et donc la stabilité de l atmosphère influent fortement sur les concentrations de particules. A Montluçon, sur la même période, l analyseur enregistre une concentration moyenne de 18 µg/m 3, contre 3 µg/m 3 lors de la première campagne. Tandis que les niveaux relevés à Commentry et à Montluçon étaient très voisins lors de la première période, le second site affiche des teneurs égales aux deux tiers des relevés montluçonnais. L évolution des concentrations de particules PM1 sur les deux sites lors de la seconde campagne, présentée sur le graphique ci-après, montre des allures très similaires. Les teneurs à Commentry demeurent toujours inférieures à celles observées à Montluçon, tandis que lors de la première période elles ont fréquemment excédé les niveaux urbains. 5 PM1 Commentry Site 2 4 PM1 Montluçon Centre 3 µg/m Concentrations journalières en particules PM1 sur le site 2 de Commentry et sur la station de proximité automobile de Montluçon du 3 au 25 avril 212 L influence de la combustion du terril sur les teneurs en particules PM1 à Commentry était nette lors de la première période sur le point situé à proximité immédiate du sinistre. Lors de la seconde campagne, l impact de la combustion sur ce polluant n est pas avéré. Il est difficile de savoir si cet état de fait provient du changement de site (moyen mobile implanté à l abri de la grange, à une plus grande distance du sinistre) ou des émissions qui auraient diminué. Les références normatives pour les particules PM1 sont établies à partir de concentrations journalières, pour une année entière. La valeur limite pour la protection de la santé humaine autorise 35 jours de dépassement annuels du seuil de 5 µg/m 3. Cette teneur n est jamais atteinte lors de cette seconde campagne. Mesures de dioxyde de soufre SO 2 Les mesures menées à Commentry sont comparées avec les résultats issus de la station de proximité automobile de l Esplanade de la gare à Clermont-Ferrand, seul site auvergnat où le dioxyde de soufre est encore mesuré. Les moyennes journalières des concentrations en dioxyde de soufre mesurées avec l'analyseur automatique qui équipe le laboratoire mobile, ainsi que sur la station fixe de référence clermontoise sont présentées sur le graphique ci-après. Page 11

12 1 SO2 Commentry site 2 8 SO2 Clermont-Ferrand 6 µg/m Concentrations journalières en dioxyde de soufre sur le site 2 de Commentry et sur la station de proximité automobile de Clermont-Ferrand du 3 au 25 avril 212 Tandis qu en première période les concentrations horaires de dioxyde de soufre pouvaient s élever à plus de 25 µg/m 3, elles atteignent 15 µg/m 3 au maximum sur le second point. La concentration moyenne s y monte à 4 µg/m 3, contre 1 µg/m 3 à Clermont-Ferrand. Ainsi la combustion du terril a un impact sur les niveaux de dioxyde de soufre, mais cette influence est très modérée. Les seuils réglementaires établis pour le dioxyde de soufre sont largement respectés durant cette seconde campagne. Mesures de monoxyde de carbone CO Atmo Auvergne ne disposant que d un seul analyseur de monoxyde de carbone, placé dans le laboratoire mobile, la comparaison avec d autres points de mesure est impossible. Durant la campagne, la concentration moyenne en monoxyde de carbone est de 179 µg/m 3, soit sept fois moins que lors de la première période. Cette teneur est conforme avec les niveaux ordinairement enregistrés dans l agglomération clermontoise à cette période de l année. L analyseur enregistre une teneur 8-horaire maximale de µg/m 3, cinq fois inférieure à la valeur limite pour la protection de la santé (1 µg/m 3 sur une période de 8 heures). L impact du sinistre sur les teneurs en monoxyde de carbone durant cette seconde période n est pas avéré. Mesures de benzène Note : des problèmes techniques sur l analyseur de benzène ont entraîné l absence de données à Clermont- Ferrand du 6 au 1 avril. Les moyennes journalières des concentrations en benzène mesurées sur le second site de Commentry, ainsi que sur la station fixe de référence clermontoise sont présentées sur le graphique ci-après. Page 12

13 1 Benzène Commentry Site 2 8 Benzène Clermont-Ferrand 6 µg/m Concentrations journalières en benzène sur le site 2 de Commentry et sur la station de proximité automobile de Clermont-Ferrand du 3 au 25 avril 212 Pour rappel, la moyenne en benzène lors de la première campagne à proximité du terril atteignait 9 µg/m 3, contre 2 µg/m 3 à Clermont-Ferrand. Pendant cette seconde période, les moyennes en benzène sur les deux sites sont de l ordre de 1 µg/m 3. Les maxima sont cependant plus importants à Commentry et peuvent atteindre 17 µg/m 3 en valeur horaire. Ces teneurs sont plus faibles que lors de la première campagne. L influence du sinistre sur les niveaux de benzène est confirmée, mais sur ce point de mesure et pendant cette seconde période, l impact est moins important. Lien entre niveaux de pollution et direction du vent La mise en œuvre du mât météorologique du moyen mobile au cours de cette seconde campagne permet de visualiser les niveaux de polluants en fonction de la direction du vent. Les graphiques ci-dessous présentent les évolutions des concentrations horaires en benzène, monoxyde de carbone et dioxyde de soufre ainsi que la direction du vent, du 3 au 1 avril, du 11 au 18 avril, puis du 19 au 25 avril 212. Le sinistre est situé au sud-sud-est du moyen mobile, ce qui correspond à une direction du vent autour de 15. Concentrations horaires de benzène (en bleu), de monoxyde de carbone (en rouge), de dioxyde de soufre (en orange) et direction du vent (en vert) sur le site 2 de Commentry du 3 au 1 avril 212 Page 13

14 Concentrations horaires de benzène (en bleu), de monoxyde de carbone (en rouge), de dioxyde de soufre (en orange) et direction du vent (en vert) sur le site 2 de Commentry du 11 au 18 avril 212 Concentrations horaires de benzène (en bleu), de monoxyde de carbone (en rouge), de dioxyde de soufre (en orange) et direction du vent (en vert) sur le site 2 de Commentry du 18 au 25 avril 212 Ces graphiques mettent clairement en évidence que les pics de pollution pour ces trois composés sont liés à une direction de vent de 12 à 15, et que le sinistre en est donc à l origine. Concernant le dioxyde d azote et les particules PM1, non représentés sur ces graphiques, ce lien n est pas avéré. Page 14

15 : 2: 4: 6: 8: 1: 12: 14: 16: 18: 2: 22: µg/m 3 (NO2, PM1, SO2, Benzène) µg/m 3 (CO) Profil journalier des concentrations de polluants Les profils moyens journaliers des concentrations horaires en dioxyde d azote, particules PM1, dioxyde de soufre, benzène et monoxyde de carbone mesurées sur le second site à Commentry sont présentés sur la figure suivante NO2 site 2 15 PM1 Site 2 SO2 site 2 Benzène Site CO Site Profil journalier moyen des concentrations de polluants mesurées sur le site 2 à Commentry du 2 au 25 avril 212 Le profil journalier présente une allure similaire à celle du premier site : augmentation des niveaux au coucher du soleil et diminution pendant la journée. Il ne faut cependant pas perdre de vue que l ordr e de grandeur des teneurs est ici nettement plus faible. 4 Conclusion Atmo Auvergne a mené une campagne de mesure de plusieurs polluants à proximité d un terril en combustion sur la commune de Commentry, sur deux sites à deux périodes distinctes. Le premier emplacement, à une vingtaine de mètres de la limite du sinistre, a été investigué du 1 février au 15 mars 212. Le second point, placé à une cinquantaine de mètres et à proximité de l habitation la plus proche, au nord/nord-ouest du terril, a été échantillonné du 3 au 25 avril 212. De façon générale les teneurs en polluants sont nettement plus élevées lors du premier échantillonnage. L impact de la combustion du terril sur la qualité de l air à proximité immédiate du sinistre est variable selon les polluants. Les niveaux de dioxyde d azote au cours de deux campagnes ne sont pas affectés par le sinistre et sont de l ordre des observations habituelles en milieu rural. Concernant les particules PM1, les teneurs sont voisines (premier site) ou inférieures (second point) à celles relevées à Montluçon. Cependant, lors de la première étude, il est arrivé que les concentrations horaires ou journalières excèdent les mesures montluçonnaises, ce qui n a jamais été le cas en seconde période. L influence de la combustion est significative sur les concentrations de dioxyde de soufre, qui affichent à Commentry des concentrations supérieures aux résultats obtenus à Clermont-Ferrand - au demeurant très faibles - et qui sont liées avec une direction de vent provenant du terril. S agissant du monoxyde de carbone, les répercussions du sinistre sont également certaines. Sur le premier site les teneurs sont plus de deux fois supérieures aux valeurs ordinairement relevées en site urbain à cette époque de l année. Sur le second point, si les niveaux moyens ne sont pas particulièrement élevés, l observation des pics de ce composé en lien avec la direction du vent désigne formellement le sinistre comme source de cette pollution. Page 15

16 La durée de la campagne ne permet pas de confronter les résultats aux valeurs normatives établies sur une année entière. Cependant, pour ces quatre polluants, aucune concentration n a atteint de seuil correspondant aux valeurs réglementaires existantes. Les teneurs en benzène sont quant à elles également impactées par le sinistre. Lors de la première campagne de mesure, les niveaux de ce polluant sont très supérieurs aux observations clermontoises. La combustion du terril a un impact défavorable significatif. La durée limitée de la campagne ne permet toutefois pas de présumer du respect ou non de la valeur limite annuelle en benzène sur ce point. Sur le second emplacement, les valeurs sont nettement plus faibles bien que clairement liées aux émissions du terril en feu. La diminution des niveaux de pollution entre les deux études est liée au fait que le moyen mobile a été placé à une distance plus importante du sinistre. Il demeure cependant difficile de savoir si cette réduction est aussi due à une baisse des émissions de la combustion. Page 16

17 Annexes Page 17

18 Annexe 1 : Les mécanismes de la pollution atmosphérique Les processus qui régissent la pollution atmosphérique s'échelonnent en plusieurs étapes. Tout d'abord s'effectue l'émission des polluants, rapidement suivie de leur dispersion puis de la phase de transformation chimique, qui a lieu au sein même de l'atmosphère. Émissions Les émissions de polluants ont une forte influence sur la qualité de l'air. Les polluants primaires, dont les oxydes d'azote, le dioxyde de soufre, le monoxyde de carbone, les particules en suspension et certains composés organiques volatils (COV), sont directement émis dans l'atmosphère. Ils proviennent aussi bien des sources fixes (chauffages urbains, activités industrielles, domestiques ou agricoles) que des sources mobiles, en particulier les véhicules motorisés (automobiles, poids lourds...). La production de polluants primaires diminue en été car les systèmes de chauffage ne fonctionnent pas et la circulation automobile s'allège dans les centresvilles. Transport et dispersion Le phénomène de dispersion, c'est-à-dire le déplacement des polluants depuis la source, est primordial puisqu'il détermine l'accumulation d'un polluant ou sa dilution dans l'atmosphère. La dispersion dépend de plusieurs paramètres dont les conditions météorologiques et la topographie locale (altitude, relief, cours d'eau ). Deux types de dispersion peuvent être distingués : - la dispersion verticale, liée au gradient de température de la couche inférieure de l'atmosphère influencée par la présence du sol, - la dispersion horizontale, également dénommée transport, liée à la vitesse et à la direction du vent. Ainsi, une situation anticyclonique, caractérisée par des vents faibles, limite la dispersion horizontale. En hiver, des températures basses et un ciel dégagé favorisent de plus l'inversion du gradient thermique vertical (présence d'air plus chaud en altitude qu'au sol), ce qui diminue la dispersion verticale. Cette situation, fréquemment observable à Clermont-Ferrand, favorise des niveaux de pollution élevés car elle entraîne une accumulation des gaz, et conduit ainsi à des pics de pollution. A l'inverse, une situation dépressionnaire, généralement associée à des vents plus sensibles, permet une bonne dilution des polluants dans l'atmosphère. De plus, les précipitations, entraînant le dépôt humide des polluants (phénomène de lessivage), contribuent à la diminution des concentrations. Transformations chimiques Au cours de la dispersion, les polluants peuvent se transformer par réactions chimiques complexes pour former les polluants secondaires tels que l'ozone et certains COV. Le dioxyde d'azote peut également être considéré comme essentiellement secondaire dans la mesure où les émissions directes des sources, bien que non négligeables, demeurent minoritaires. La production d'ozone nécessite un fort rayonnement solaire et la présence de certains précurseurs, tels que les composés organiques volatils. Des réactions mêlant polluants primaires et secondaires se produisent alors, la plus courante étant la réaction réversible entre l'ozone et les oxydes d'azote (NO + O 3 O 2 + NO 2 ) qui a lieu en présence de lumière et pour de fortes concentrations en monoxyde d'azote. Cette réaction peut expliquer l'observation de teneurs en ozone plus faibles dans les agglomérations pendant les heures où le trafic est important (destruction de l'ozone par réaction avec le monoxyde d'azote). A contrario, les stations périurbaines, situées sous le vent de la ville, connaissent les pointes maximales d'ozone, car en l'absence d'é missions importantes de monoxyde d'azote, les masses d'air polluées transportées s'enrichissent en ozone. Page 18

19 Annexe 2 : Le cadre réglementaire La réglementation française sur la qualité de l'air ambiant, qui résulte essentiellement de la transposition du droit européen en la matière (directives 24/17/CE et 28/5O/CE), fait l'objet de l'article R221-1 du Code de l'environnement. Les critères nationaux de qualité de l'air, fixés pour chacune des substances réglementées, ont deux principaux objectifs : - d'une part de caractériser les teneurs moyenne et maximale en polluants atmosphériques sur la base de paramètres statistiques généralement calculés sur une année civile (valeurs limites, valeurs cibles et objectifs de qualité), - d'autre part de définir les moyennes horaires ou sur 24 heures au-delà desquelles sont mises en œuvre les procédures d'information de la population (seuils d'information et de recommandation) ou les mesures d'urgence (seuils d'alerte) en cas de pointe de pollution. Terminologie Objectif de qualité : niveau à atteindre à long terme et à maintenir, sauf lorsque cela n'est pas réalisable par des mesures proportionnées, afin d'assurer une protection efficace de la santé humaine et de l'environnement dans son ensemble. Valeur cible : un niveau à atteindre, dans la mesure du possible, dans un délai donné, et fixé afin d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine ou l'environnement dans son ensemble. Valeur limite : niveau à atteindre dans un délai donné et à ne pas dépasser, et fixé sur la base des connaissances scientifiques afin d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine ou sur l'environnement dans son ensemble. Niveau critique : un niveau fixé sur la base des connaissances scientifiques, au-delà duquel des effets nocifs directs peuvent se produire sur certains récepteurs, tels que les arbres, les autres plantes ou écosystèmes naturels, à l'exclusion des êtres humains. Seuil d'information et de recommandation : niveau au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé humaine de groupes particulièrement sensibles au sein de la population et qui rend nécessaires l'émission d'informations immédiates et adéquates à destination de ces groupes et des recommandations pour réduire certaines émissions. Seuil d alerte : niveau au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé de l'ensemble de la population ou de dégradation de l'environnement, justifiant l'intervention de me sures d'urgence. Page 19

20 Critères nationaux de la qualité de l air Polluant Dioxyde d azote Particules en suspension (PM1) Critère Paramètre statistique Valeur applicable V aleurs limites pour la protection de la santé humaine moy enne annuelle 4 moy enne horaire 2 O bjectif de qualité moy enne annuelle 4 Seuil d information et de recommandation moy enne horaire 2 Seuil d alerte moy enne horaire 4/2 V aleurs limites pour la protection de la santé moy enne annuelle 4 moy enne journalière 5 O bjectif de qualité moy enne annuelle 3 Seuil d information et de recommandation moy enne journalière 5 Seuil d alerte moy enne journalière 8 Remarque A ne pas dépasser plus de 18 fois /an. 2 si l épisode de pollution perdure sur plusieurs jours A ne pas dépasser plus de 35 fois / an Dioxyde de soufre V aleurs limites pour la protection de la santé humaine moy enne journalière 125 A ne pas dépasser plus de 3 fois / an A ne pas dépasser plus moy enne horaire 35 de 24 fois / an Niv eaux critiques pour la protection de la v égétation moy enne annuelle 2 moyenne hivernale (1/1 31/3) 2 O bjectif de qualité moy enne annuelle 5 Seuil d information et de recommandation moy enne horaire 3 Seuil d alerte moy enne horaire 5 Sur 3 h consécutiv es Monoxyde de carbone V aleur limite pour la protection de la santé humaine moy enne sur 8 heures 1 Benzène V aleur limite pour la protection de la santé humaine 5 moy enne annuelle O bjectif de qualité 2 Page 2

21 Association pour la Mesure de la Pollution Atmosphérique de l'auvergne Siège : Atmo Auvergne 25 rue des Ribes 6317 AUBIERE Tel : / Fax : contact@atmoauvergne.asso.fr 25 juin 212