Pollution aux particules PM10 dans le Grand Est Episode de pollution aux particules PM10 sur la région Grand Est du 22 au 24 mars 2019 Sommaire 1. Description de l épisode... 2 2. Les procédures réglementaires... 5 3. Mise en place des mesures d urgence... 5 1
Episode de pollution aux particules PM10 de type «combustion» 1. Description de l épisode L épisode de pollution en particules PM10, qui a eu lieu du 22 au 24 mars 2019 sur la région Grand Est, a été de type «Mixte». La formation des particules secondaires à partir de l ammoniac et de nitrate a conduit à une forte augmentation des niveaux enregistrés. L origine de ces particules secondaires responsables de cet épisode est très majoritairement liée au secteur agricole pour l ammoniac (épandages de produits fertilisants) et aux transports routiers pour les nitrates. La part des particules d origine carbonées issue de la combustion (chauffage domestique, moteurs de véhicules) reste minoritaire dans l épisode observé. Pendant plusieurs jours des conditions anticycloniques avec des vents faibles et des inversions de températures dans les premières heures de la journée n ont pas permis la dispersion des polluants atmosphériques. Il en a résulté une accumulation progressive des particules fines PM10 et la hausse des concentrations sur la plus grande partie du territoire régional. Les procédures d'information et de recommandations déclenchées et les épisodes manqués constatés au cours de cet épisodes sont les suivants : Samedi 23 mars 2019 : - Les critères de déclenchement pour la surface (plus de 100 km² sur la région Grand Est et plus de 10 km² du département) et/ou la population (plus de 10% de la population du département) ont été atteints dans les départements des Ardennes, de la Marne, de la Meurthe-et-Moselle et de la Moselle entrainant un épisode manqué pour ces départements. Par ailleurs un dépassement du seuil d information et de recommandations a été enregistré dans la Marne au niveau des stations de Bétheny (54,5 µg/m 3 ) et de Châlons-en-Champagne (52,1 µg/m 3 ), dans la Meurthe-et-Moselle au niveau de la station de Fléville (52,9 µg/m 3 ), et de la Moselle au niveau de la station de Metz Centre (54,2 µg/m 3 ). Dimanche 24 mars 2019 : - Déclenchement de la procédure d information et de recommandations sur les départements de la Meurthe-et-Moselle, de la Meuse, de la Moselle et du Haut- Rhin. - Les critères de déclenchement pour la surface (plus de 100 km² sur la région Grand Est et plus de 10 km² du département) et/ou la population (plus de 10% de la population du département ou plus de 50 000 habitants dans la Meuse) ont également été atteints dans les départements de la Haute-Marne, du Bas-Rhin et 2
Lundi 25 mars 2019 : des Vosges entrainant un épisode manqué pour ces départements. Par ailleurs un dépassement du seuil d information et de recommandations a été enregistré dans le Bas-Rhin au niveau de la station de Strasbourg Nord (55,3 µg/m 3 ) et des Vosges au niveau de la station de Vittel (51,2 µg/m 3 ). - Levée des procédures d information et de recommandations pour l ensemble des départements du Grand Est. A partir du lundi 25 mars 2019, l arrivée d une perturbation, notamment accompagnée de vents moyens à localement forts, conduit à la dispersion des polluants atmosphériques. La qualité de l air enregistre une nette amélioration. 3
Bilan des dépassements sur les stations des mesures Les stations de mesures ont présenté des dépassements du seuil d information et de recommandations (50 µg/m 3 en moyenne journalière) en situation de fond le 23 mars 2019 pour les départements de la Marne, de la Meurthe-et-Moselle et de la Moselle, et le 24 mars 2019 pour les départements du Bas-Rhin, du Haut-Rhin, de la Meurthe-et-Moselle, de la Meuse et des Vosges A titre d information complémentaire, des dépassements de la moyenne journalière à 50 µg/m 3 pour les particules PM10 ont été observés au cours de l épisode de pollution pour des sites de proximité trafic pour les départements suivants : Bas-Rhin, Haut-Rhin, Marne, Meurthe-et-Moselle et Moselle. Le seuil d alerte pour les particules PM10 (80 µg/m 3 en moyenne journalière) n a pas été dépassé au cours de cet épisode de pollution. Départements Influence 22/03/2019 23/03/2019 24/03/2019 Fond 36 42 35 Ardennes Trafic Fond 36 48 42 Aube Trafic Fond 38 44 55 Bas-Rhin Trafic 51 50 57 Fond 37 33 64 Haut-Rhin Trafic 42 35 60 Fond 35 50 49 Haute-Marne Trafic Fond 45 55 32 Marne Trafic 60 64 42 Fond 34 53 63 Meurthe-et-Moselle Trafic 51 41 49 Fond 39 49 57 Meuse Trafic Fond 43 54 48 Moselle Trafic 42 52 46 Fond 23 34 51 Vosges Trafic 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 et de recommandations - En rouge dans le tableau : journées présentant pour la station concernée un dépassement du seuil d alerte. 4
2. Les procédures réglementaires Bilan des procédures Ces dépassements du seuil d information et de recommandations ont entraîné des déclenchements de procédures réglementaires conformément à l arrêté inter préfectoral du 24 mai 2017. Le tableau ci-dessous reprend les procédures déclenchées sur chacun des départements du Grand Est. Départements 23/03 24/03 25/03 Ardennes Episode manqué Aube Marne Haute Marne Episode manqué Episode manqué Meurthe et Moselle Episode manqué Levée Meuse Levée Moselle Episode manqué Levée Vosges Episode manqué Bas-Rhin Episode manqué Haut-Rhin Levée Journées ayant présenté un déclenchement d une procédure d information et de recommandations 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 Aucune procédure d alerte n a été déclenchée au cours de cet épisode de pollution en particules PM10. Les déclenchements des procédures d information et de recommandations ont été établies sur une journée et ont été levées dès le lendemain. 3. Mise en place des mesures d urgence Au cours de cet épisode de pollution qui a eu lieu du 23 au 24 mars 2019, aucune procédure d alerte n a été déclenchée. Il n y a donc pas eu de mesures d urgence mises en place. 5
ANNEXE 1 : CARTES DES EPISODES DE POLLUTION EN DEPASSEMENT DU SEUIL D INFORMATION-RECOMMANDATIONS EN PARTICULES AU NIVEAU GRAND EST 22/03 23/03 24/03 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
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) le 23 mars 2019 avec 1 199 km² de zone en dépassement et 6 194 km² (soit plus de 10% de la surface régionale) le 24 mars 2019. Les départements concernés par ces dépassements étaient les Ardennes, la Marne, la Haute-Marne, la Meurthe et Moselle, la Meuse, la Moselle, les Vosges, le Bas-Rhin et le Haut-Rhin. Superficie > SIR Critère de déclenchement rempli Départements km² 23-mars 24-mars Champagne Ardenne Ardennes 5 229 137 0 Aube 6 004 0 0 Marne 8 163 892 1 Haute Marne 6 211 1 11 Lorraine Meurthe et Moselle 5 246 26 2 418 Meuse 6 211 7 879 Moselle 6 216 135 329 Vosges 5 874 0 520 Alsace Bas-Rhin 4 755 1 1 096 Haut-Rhin 3 525 0 941 TOTAL REGION 57 434 1 199 6 194 7
Le critère de population ( 10 % de la population totale du département ou plus de 50 000 habitants pour certains départements), a été observé le 23 mars 2019 pour les départements de la Marne et de la Moselle, et le 24 mars 2019 pour les départements de la Meurthe-et- Moselle, de la Meuse, du Bas-Rhin et du Haut-Rhin. Du 23 au 24 mars, plus de 2 165 000 personnes (soit près de 39% de la population régionale) ont été concernées par un dépassement du seuil d information et de recommandation en particules PM10. Population > SIR Critère de déclenchement rempli Départements Pop 2013 23-mars 24-mars Champagne Ardenne Lorraine Alsace Ardennes 280 907 3 570 0 Aube 306 581 0 0 Marne 569 999 344 458 541 Haute Marne 181 521 972 6 197 Meurthe et Moselle 758 723 7 952 490 102 Meuse 193 593 135 53 665 Moselle 1 046 873 218 670 20 388 Vosges 378 820 0 29 740 Bas-Rhin 1 109 460 14 778 638 446 Haut-Rhin 758 723 0 338 224 TOTAL REGION 5 585 200 590 535 1 577 303 8
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. A l intersaison des particules secondaires peuvent être présentes et résultent de la transformation de précurseurs gazeux tels que l ammoniac, l acide nitrique ou le dioxyde de soufre. ATMO Grand Est dispose d équipements qui permettent et d évaluer la composition des 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 des particules du chauffage au bois et de la combustion de combustibles fossiles dans les niveaux de concentrations en particules constatés. Si dans le courant de la semaine qui a précédé l épisode de pollution des 23 et 24 mars 2019, la part des particules primaires issues de la combustion est identifiable à travers l examen des mesures fournies par ces analyseurs, elle ne permet pas d expliquer les épisodes de pollution qui ont été observés les 23 et 24 mars 2019. Les activités agricoles, ayant contribué à la formation de particules secondaires (nitrate d ammonium) à partir d ammoniac sont vraisemblablement à l origine des niveaux de particules fines observées. Les stations disposant d une mesure d ammoniac ont montré une très nette augmentation à partir du 19 mars et jusqu au 23 mars, notamment dans les secteurs de Reims et Troyes. 9
80 Reims Jean d'aulan 60 µg/m 3 40 20 µg/m 3 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0 73% 18% 9% 72% 18% 10% PMwb PMff PM10reste 74% 18% 8% 83% 20/03/2019 22/03/2019 24/03/2019 26/03/2019 11% 6% 79% 15% 6% 84% 11% 5% 82% 11% 7% En Moselle sur le secteur de Metz Borny, la part des particules fines d origine primaire représente moins de 20% le 23 mars et environ 10% le 24 mars. Là encore les particules secondaires sont responsables de l épisode de pollution observé. 80 Metz Borny 60 µg/m 3 40 20 µg/m 3 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0 PMwb PMff PM10reste 24% 18% 11% 22% 13% 6% 6% 4% 64% 12% 13% 71% 65% 81% 90% 8% 5% 8% 5% 87% 87% 20/03/2019 22/03/2019 24/03/2019 26/03/2019 10
Sur l ensemble de la semaine qui a précédé l épisode de pollution la part des particules fines d origine primaire est encore plus faible sur le secteur de Strasbourg. Elle tombe à moins de 10% le 24 mars. La cause de l épisode de pollution aux particules fines est surtout liée à la présence de particules secondaires liées à l activité agricole. 100 Strasbourg Robertsau 80 µg/m 3 60 40 20 µg/m 3 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0 73% 20% 7% 79% 14% 7% PMwb PMff PM10reste 67% 21% 12% 82% 20/03/2019 22/03/2019 24/03/2019 26/03/2019 12% 6% 92% 4%4% 89% 7% 4% 84% 10% 6% 11
Au niveau du quartier de Borny à Metz, un analyseur de type ACSM permet le suivi des espèces chimiques au sein des PM1. Par estimation, il est possible de réaliser une reconstitution approchée de ce que contiendraient les particules PM10. Le 23 et 24 mars, les particules issues des émissions primaires (combustion de biomasse, émissions du trafic routier) sont très minoritaires comme le montrent les graphes précédents. La part des particules secondaires (nitrate d ammonium) connait une augmentation spectaculaire les 23 et 24 mars, pour devenir très nettement majoritaire. On peut noter la présence inhabituelle de sulfate d ammonium dans des quantités non négligeables, qui suggère un apport extérieur à la région Grand Est. µg/m 3 Suivi temporel des concentrations PM10 et résultats issus de l'estimation des concentrations de PMff (PMfossile), PMwb (PMbiomasse), AOS, nitrate d'ammoniumet sulfate d'ammonium - courbes empilées - 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 20/3/19 0:00 PMwb PMff AOS Nitrate d'ammonium Sulfate d'ammonium Indéterminés 100% 80% 60% 40% 20% 0% 41 42 4 3 6 5 16 18 24 18 11 3 12 11 13 24 27 22 13 19 12 7 14 55 45 12 8 49 10 16 45 9 13 18 13 6 8 8 6 4 5 5 20/03/2019 21/03/2019 22/03/2019 23/03/2019 24/03/2019 25/03/2019 26/03/2019 12
Annexe 4 : Cartes des épisodes de pollution en dépassement du seuil d information et de recommandations en particules au niveau national 22-mars-2019 23-mars-2019 24-mars-2019 25-mars-2019 13
Annexe 5 : Cartes des procédures de pollution mises en œuvre pour les particules au niveau national 22-mars-2019 23-mars-2019 24-mars-2019 25-mars-2019 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. 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 50 000 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. 16
Seuil d information et d alerte fixés par l article R 221-1 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. 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) : 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) : 18
Recommandations comportementales systématiques en cas de procédures d informationrecommandation (selon AIP du 24 mai 2017) 19
Mesures d urgence programmée en cas de procédures d alerte (selon AIP du 24 mai 2017) 20
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