Rapport d'expertise. Réalisé pour le compte de la DRIRE Ile-de-France. par :

Rapport d'expertise CARTOGRAPHIE DES NIVEAUX DE BENZENE EN ILE-DE-FRANCE & EVALUATION DE L'EXPOSITION POTENTIELLE DE LA POPULATION FRANCILIENNE A LA POLLUTION PAR LE BENZENE Réalisé pour le compte de la DRIRE Ile-de-France par : Airparif (Département Etudes & Communication) Iaurif (Division Environnement Urbain et Rural) Septembre 2000 AIRPARIF Réseau de surveillance de la qualité de l'air en Ile-de-France 7, rue Crillon 75004 PARIS Tél 01.44.59.40.98 Télécopie 01.44.59.47.67

SOMMAIRE I - Introduction... 2 I.1 Contexte... 2 I.2 Présentation... 2 II - Le benzène : Notions introductives... 3 II.1 Définition, origine et utilisations... 3 II.2 Les risques liés à l'exposition au benzène... 3 Dangerosité... 3 Evaluation du risque cancérogène pour une exposition par inhalation, vie entière... 3 II.4 Comportement dans l'air ambiant... 4 II.5 Etat des réglementations relatives à la qualité de l'air en Europe et aux Etats-Unis... 5 En France... 5 En Europe... 5 Aux Etats-Unis... 5 II.6 Emissions de benzène en France en 1993... 6 III - Méthodologie de réalisation des campagnes de mesure... 7 III.1 Introduction... 7 III.2 Principe de la méthode de mesure par échantillonnage passif... 7 III.3 Choix et classification des sites... 7 III.4 Périodes et durées des mesures... 8 III.5 Critères généraux pour l implantation des tubes... 8 III.6 Aspects logistiques... 8 Chronologie... 8 Mise en œuvre opérationnelle... 9 IV Exploitation des résultats... 10 IV.1 Présentation... 10 IV.2 Elaboration des cartographies de pollution... 10 Base de données... 10 Grille d'interpolation... 10 Méthodologie d'interpolation... 10 Résultats cartographiques obtenus... 13 Principales observations... 15 V - Croisements "Pollution Population"... 19 V.1 Principe... 19 V.2 Données de population et d'emplois du SIGR... 19 Population résidente recensée en Ile-de-France... 19 Emplois estimés à Paris et en Petite couronnes... 19 V.3 Données de pollution... 20 V.4 Zones d'étude... 20 V.5 Résultats des croisements effectués... 21 VI - Bibliographie... 22 Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 1

I - INTRODUCTION I.1 CONTEXTE Dans le cadre de la préparation du plan régional pour la qualité de l'air en Ile-de-France, AIRPARIF, en partenariat avec l'iaurif, a réalisé au cours de l'année 1999 une expertise portant sur l'estimation de l'exposition de la population francilienne à la pollution atmosphérique. Les polluants concernés par cette expertise ont été les indicateurs classiques de pollution atmosphérique suivis par le réseau de surveillance et pour lesquels il existe des objectifs de qualité nationaux précis. Les résultats obtenus ont notamment permis de qualifier et de quantifier la problématique existante relative d'une part à la pollution par le dioxyde d'azote sur la zone agglomérée centrale, et d'autre part celle reliée à l'ozone qui revêt un aspect plus chronique cette fois et de plus grande échelle. Forte de cette première expérience de croisement entre cartographie de pollution et répartition spatiale de la population régionale, l'association AIRPARIF se propose ici de conduire une expertise complémentaire, selon des concepts méthodologiques identiques, relative au benzène. I.2 PRESENTATION Le travail d'expertise visant à évaluer l'exposition de la population francilienne par le benzène que nous présentons ici, repose sur le couplage d'informations relatives à la répartition géographique de la population et de cartographies de pollution issues de techniques d'interpolation à partir des résultats de campagnes de tubes à diffusion passive réalisées par AIRPARIF, en collaboration avec le Laboratoire d'hygiène de la Ville de Paris (LHVP) et le Laboratoire Central de Préfecture de Police (LCPP). Il conviendra donc d'expliciter la méthodologie de réalisation des campagnes de mesure qui fut adoptée en décrivant de manière concise le principe de la méthode de mesure par échantillonnage passif, les choix stratégiques de réalisation ainsi que la mise en œuvre. In fine, un jeu de cartes de pollution concernant le polluant benzène sous forme de maillage fin sera réalisé. Ces cartes seront dans un premier temps établies pour chaque campagne et porteront sur la région Ile-de-France. Elles permettront de dégager des typologies hivernales/estivales relatives aux champs de pollution par le benzène. Chacune des cartes sera associée à un graphe représentant le pourcentage de population prise en compte qui est exposé, sur ces périodes, à un niveau de pollution particulier. La première expérience menée avait permis d'estimer la part de population régionale potentiellement exposée à des niveaux de pollution (dioxyde d'azote et ozone principalement) dépassant les objectifs de qualité en vigueur. En effet, une telle évaluation s'avérait significative et faisable étant donné que les indicateurs statistiques cartographiés étaient ceux-là même qui servent de référentiel à la réglementation pour la fixation des objectif de qualité en question. Le problème que nous allons rencontrer ici réside en l'inexistence de niveau de référence ou objectif de qualité fixé sur une courte période. L'unique objectif de qualité national en vigueur concernant le benzène est un objectif de qualité annuel, fixé à 2 µg/m 3. Pour cette raison, on se doit de mener une étude parallèle de faisabilité d'extrapolation des séries courtes aux séries longues afin de déterminer si oui ou non la réalisation d'une cartographie des niveaux moyens annuels de benzène est possible à partir des résultats de campagne précités. Un amendement pourra être ultérieurement apporté à ce rapport d'étude si l'étude de faisabilité mentionnée ci-dessus s'avère positive. Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 2

II - LE BENZENE : NOTIONS INTRODUCTIVES Note : L'ensemble des informations recueillies dans cette première partie sont issues d'une revue bibliographique rapide et non exhaustive. Les références des textes sources figurent dans le répertoire bibliographique en page 21, et sont identifiées grâce aux numéros entre crochets [ ] dans le texte. II.1 DEFINITION, ORIGINE ET UTILISATIONS [1], [2], [3] On donne le nom de benzène à l'hydrocarbure pur, réservant le terme de benzols à des mélanges d'hydrocarbures aromatiques (benzène, toluène, xylènes) riches en benzène. Le benzène (C6H6) est le premier terme des hydrocarbures aromatiques (arènes) : composés organiques cycliques insaturés constitués uniquement de carbone et d'hydrogène. C'est un liquide incolore, volatil, à odeur agréable dite aromatique, perceptible dans l'air selon les individus entre 1 et 12 ppm soit un seuil olfactif entre 3.2 et 39 mg/m 3. C'est un des composants des mélanges complexes issus du craquage ou du reformage catalytique d'hydrocarbures pétroliers. La distillation de ces mélanges permet d'obtenir les composants pratiquement purs et en particulier le benzène. En France, il y a encore une faible proportion de benzène issu de la distillation des goudrons de cokéfaction de la houille, qui est à l'origine historique de toute la chimie du benzène. La production de benzène de l'europe occidentale est de 7.6 millions de tonnes pour une production mondiale de 33 millions de tonnes (1994). La France en produit en moyenne 700 000 tonnes par an et en consomme environ 750 000 tonnes. Les emplois du benzène restent multiples : 0dans l'industrie chimique il sert de matière première de synthèse organique pour la fabrication de nombreux produits d'importance industrielle : plastiques, fibres synthétiques, caoutchouc de synthèse, résines polyesters, solvants, pesticides, colorants, 0il entre dans la composition des carburants, grâce à ses propriétés antidétonantes susceptibles d'améliorer l'indice d'octane, 0il entre dans la composition de solvants ou diluants, 0il peut être occasionnellement utilisé comme solvant d'extraction (parfumerie par exemple), mais seulement en circuit fermé. II.2 LES RISQUES LIES A L'EXPOSITION AU BENZENE [3], [4], [5] Dangerosité Les informations issues de la littérature (études épidémiologiques et toxicologiques) ne laissent pas de doute quant à la nature dangereuse du benzène. C'est un cancérogène pour l'homme entraînant l'apparition de leucémies (prolifération anormale des globules blancs et de leurs cellules souches). Il est classé depuis 1987 dans le groupe1 (cancérogène prouvé chez l'homme) par le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) de Lyon et dans la classe C1 par la Commission des Communautés Européennes. Par ailleurs, il peut aboutir à une anémie aplasique (la moelle osseuse ne peut plus produire les précurseurs des cellules sanguines en nombre suffisant). Cette anémie aplasique est reconnue en France comme maladie professionnelle depuis 1931. Enfin, comme beaucoup de substances génotoxiques, le benzène semble diminuer les défenses immunitaires, ce qui pourrait être néfaste pour le long terme. Evaluation du risque cancérogène pour une exposition par inhalation, vie entière Les indicateurs sanitaires qui existent, relatifs au benzène, sont exprimés sous forme d'excès de risque de développer un cancer dû à une exposition vie entière (pour une voie d'exposition donnée) à une unité de dose de benzène ; on les appelle Excès de Risque Unitaire (ERU) ou Risque Unitaire Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 3

(RU). Ces valeurs de risque unitaire sont le résultat d'extrapolation des hautes doses vers les faibles doses issues d'études toxicologiques reconnues. Concernant le benzène on peut distinguer différentes voies d'exposition dont la principale reste l'air que l'on respire (voie inhalation). Deux autres voies d'exposition peuvent donc également être considérées et regroupées sous un item commun : il s'agit de l'eau de boisson (non embouteillée) et de l'alimentation ; ces deux vecteurs d'exposition supplémentaires au benzène constituent la voie d'exposition par ingestion. S'intéressant à la pollution atmosphérique par le benzène, la voie d'exposition principale est bien l'inhalation. Ainsi, il existe différentes valeurs de risque unitaire (ERU ou RU) pour le benzène selon l'organisme émetteur (les plus connus étant l'organisation Mondiale de la Santé (OMS) et l'environment Protection Agency (EPA) des Etats-Unis). Concernant l'agent cancérogène qu'est le benzène, la valeur guide relative à la qualité de l'air émise par l'oms (en 1999) et actuellement en vigueur, est un risque unitaire qui s'exprime de la façon suivante : OMS (guidelines for Air Quality) Unit risk [µg/m 3 ] -1 = (4.4 7.5) x 10-6 Cela signifie que pour une exposition vie entière à une unité de dose de benzène, soit 1 µg/m 3, tout individu a de 4.4*10-6 à 7.5*10-6 chance supplémentaire de développer un cancer (une leucémie dans le cas du benzène). De la même façon, l'epa émet également une estimation quantitative du risque cancérogène dû à une exposition par inhalation de benzène (risque unitaire vie entière) : EPA / IRIS (Integrated Risk Information System) Unit risk [µg/m 3 ] -1 = (2.2 7.8) x 10-6 L'annexe 1 regroupe : a/ le tableau des valeurs guides pour la qualité de l'air concernant les substances à effet cancérogène de l'oms (disponible sur le site Internet de l'oms), b/ une copie des pages Internet concernant le benzène issues de la banque de données IRIS (Integrated Risk Information System) de l'us EPA. II.4 COMPORTEMENT DANS L'AIR AMBIANT [6] Dans l'atmosphère, le benzène est très peu réactif. Comme pour les autres composés organiques présents dans l'atmosphère, la réaction avec le radical OH (radical hydroxyl) gouverne la durée de vie du benzène dans l'air ambiant. Pour les concentrations de radicaux OH rencontrées habituellement dans les villes de l'hémisphère nord, sa durée de vie est de 12 jours. La concentration de OH est loin d'être constante, elle suit notamment l'intensité du rayonnement U.V. Les teneurs en radicaux OH sont plus fortes en été qu'en hiver. Les concentrations de benzène sont donc plus faibles en été qu'en hiver car il disparaît plus vite. En hiver, de plus, les périodes de fortes stabilité atmosphérique qui peuvent être fréquentes et de longue durée, favorisent également une augmentation des concentrations de benzène. Le principal produit de réaction du benzène avec les radicaux OH est le phénol (C6H5OH). Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 4

II.5 ETAT DES REGLEMENTATIONS RELATIVES A LA QUALITE DE L'AIR EN EUROPE ET AUX ETATS- UNIS [6] En France il existe une valeur de référence en vigueur fixé par le décret n 98-360 du 6 mai 1998 : iobjectif de qualité : - 2 µg/m 3 en moyenne annuelle. On rappelle que l'objectif de qualité est un niveau de concentration de substances polluantes dans l'atmosphère, fixé sur la base des connaissances scientifiques, dans le but d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs de ces substances pour la santé humaine ou pour l'environnement, à atteindre dans une période donnée. En Europe D'autres pays européens ont également déjà mis en place une réglementation limitant les concentrations de benzène dans l'air ambiant. Il s'agit de l'allemagne, des Pays Bas et du Royaume Uni. Allemagne : les valeurs limites existantes sont les suivantes : i15 µg/m 3 en moyenne annuelle arithmétique à partir du 1 er juillet 1995, i10 µg/m 3 en moyenne annuelle arithmétique à partir du 1 er juillet 1998. Pays Bas : les valeurs limites existantes sont les suivantes : ivaleur limite (valeur légale) : - 10 µg/m 3 en moyenne annuelle, - 15 µg/m 3 en moyenne annuelle autorisés dans les rues à fort trafic jusqu'en 2000. ivaleur guide (valeur légale) : - 5 µg/m 3 en moyenne annuelle. ivaleur cible (non légale) : - 1 µg/m 3 en moyenne annuelle. Angleterre : le gouvernement a adopté les valeurs limites de concentrations en benzène proposées par un groupe d'experts sur la qualité de l'air qu'il avait mis en place en 1991. Ces valeurs ont été adoptées en 1995. iseuil de 5 ppb (# 16 µg/m 3 ) en moyenne annuelle glissante, ivaleur cible de 1 ppb (# 3.19 µg/m 3 ) en moyenne annuelle glissante. (La moyenne glissante est calculée en effectuant la moyenne des valeurs horaires mesurées sur les 365 jours précédent le jour étudié). La réglementation relative au benzène, toujours en ce qui concerne la qualité de l'air, des divers Etats Membres est en cours d'évolution, suite aux travaux réalisés par l'union Européenne. Le benzène fait partie des substances citées dans l'annexe I de la directive cadre comme polluant atmosphérique à prendre en compte dans le cadre de l'évaluation et de la gestion de la qualité de l'air ambiant. Pour ce dernier, la fixation des objectifs de qualité qui doit en découler semble raisonnablement s'orienter vers des seuils limites annuels de 10 et 5 µg/m 3 respectivement aux échéances 2005 et 2010. Aux Etats-Unis Aucune valeur limite de concentration dans l'air ambiant pour le benzène ne semble exister aux Etats- Unis. Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 5

II.6 EMISSIONS DE BENZENE EN FRANCE EN 1993 [6] En 1993, les émissions de benzène ont été estimées en 76 085 et 85 245 tonnes, se répartissant tel que : Sources Emissions de benzène (tonnes) Emissions de benzène Combustion 22 500 31 580 29.6 37.1 Raffinage du pétrole 160-200 0.21 0.23 Pétrochimie 150-190 0.20 0.22 Cokerie 520 0.61 0.68 Impressions offset 115 0.13 0.15 Distribution d'essence 570 0.67 0.75 Evaporation d'essence des réservoirs automobiles (%) 6 870 8.0 8.9 Echappement des véhicules 41 320 48.5 54.3 Machines et véhicules hors route 3 650 4.3 4.8 Feux de forêts 130 0.15 0.17 Incinération des déchets agricoles 160 0.19 0.21 Ensemble des sources 76 085 85 245 En 1990, les émissions de benzène représentaient environ 2.9 à 3.2% des émissions totales de COVNM (naturelles et anthropiques) et 3.4 à 3.8% des émissions de COVNM d'origine anthropique. Le trafic automobile est la source la plus importante d'émissions de benzène avec 59 à 66% des émissions. En 1993, on observe que les proportions de benzène dans les émissions totales de COVNM n'ont pas varié de façon significative. La proportion des émissions dues au trafic est cependant légèrement plus faible qu'en 1990 (56 à 63% des émissions totales de benzène). Cette faible diminution des émissions de benzène dues au trafic routier entre 1990 et 1993 est à relier à la teneur en benzène dans l'essence plus faible en 1990 qu'en 1993 (2.2% en 1993 contre 2.5% en 1990) qui influence principalement les émissions par évaporation, ainsi qu'à une baisse de consommation d'essence au profit du gasoil moins émetteur de benzène que l'essence. Par rapport aux autres inventaires examinés, on peut remarquer la part élevée du secteur de la combustion des combustibles en France. Cette proportion élevée est liée à la prise en considération de la combustion du bois dans le secteur résidentiel tertiaire. Cette source semble avoir été souvent négligée dans les autres inventaires. La proportion de benzène dans les émissions de COV dues à la combustion du bois est de l'ordre de 10 à 15%. On se rappellera toutefois que l'incertitude sur les émissions est grande. Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 6

III - METHODOLOGIE DE REALISATION DES CAMPAGNES DE MESURE III.1 INTRODUCTION Concernant les hydrocarbures aromatiques monocycliques de type BTX (Benzène-Toluène-Xylène), le nombre réduit de sites équipés d'analyseurs automatiques, au sein du réseau de surveillance, interdisait jusque là toute approche cartographique à l'échelle de l'agglomération et plus encore de la région. Ce contexte a donc conduit AIRPARIF à réaliser une campagne de mesures à l'échelle régionale, et ce sont les résultats de cette dernière qui sont exploités dans cette expertise. Pour mener à bien la campagne, un partenariat avec le Laboratoire d'hygiène de la Ville de Paris (LHVP) et le Laboratoire Central de la Préfecture de Police (LCPP) a été engagé. On rappellera que la description exhaustive de cette campagne de mesure (description, discussion des résultats, approche métrologique, ) fait l'objet d'un rapport distinct. III.2 PRINCIPE DE LA METHODE DE MESURE PAR ECHANTILLONNAGE PASSIF Le principe de l'échantillonnage passif repose sur la collecte de polluants gazeux ou à l'état de vapeur pour lesquels la vitesse de captation est contrôlée par diffusion et/ou perméation à travers une membrane. Les processus de diffusion ou de perméation sont décrits par dérivation de la première loi de Fick qui relie mathématiquement la masse de composés collectée au gradient de concentration dans la zone de diffusion, à la durée d'exposition et à la surface de l'adsorbant. Les échantillonneurs passifs sélectionnés pour la campagne sont des tubes à prélèvement radial développés par la société Radiello. Ce type d'échantillonneur a fait l'objet d'une utilisation intensive en Europe au cours des dernières années, en particulier pour la mesure du benzène. Il est constitué par deux tubes cylindriques concentriques : -un tube externe en polyéthylène micro poreux au travers duquel diffusent les composés gazeux. -un tube interne réalisé avec un tamis cylindrique en acier inoxydable revêtu d'un support imprégné ou rempli d'un adsorbant selon les caractéristiques du (ou des) composés à analyser. Concernant les Hydrocarbures Aromatiques Monocycliques (HAM) dont le benzène fait partie, la cartouche interne du tube contient 530 mg de charbon actif dans une cartouche externe de 5.9 mm de diamètre. Après exposition sur site, la cartouche interne est soumise à extraction par du disulfure de carbone. L'extrait obtenu est analysé par chromatographie en phase gazeuse à l'aide d'une colonne capillaire haute résolution. Les composés sont détectés par ionisation de flamme. III.3 CHOIX ET CLASSIFICATION DES SITES L objectif de l étude étant de cartographier la pollution moyenne en benzène sur toute la région, le nombre de sites a été choisi en conséquence. Soixante-sept sites de fond (urbains, périurbains ou ruraux) ont été retenus. Ils couvrent à la fois l agglomération centrale, la partie périurbaine de l agglomération, mais aussi les zones rurales éloignées de celle-ci. Le choix du nombre et de la localisation des sites a reposé sur le réseau de stations fixes existant. Le maillage a été ensuite complété soit par des lieux pour lesquels AIRPARIF prévoit l implantation d une station dans les prochaines années, soit par des lieux pour lesquels une information serait utile pour affiner la représentativité cartographique. Chaque site ainsi choisi a fait l objet d une documentation importante et précise : localisation exacte de chaque point de mesure (coordonnées Lambert), hauteur de prélèvement, distance aux sources de pollution (axes routiers, parkings, industries, aéroport, ), description de l environnement immédiat du point de mesure (dégagement, présence distance et hauteur des obstacles). L ensemble de ces renseignements a permis de caractériser chaque site au regard de la classification française des sites de mesure. Les sites qui seront pris en considération dans la suite de l'expertise pour la réalisation des cartographies régionales, se définissent comme des sites de fond et comprennent les sites urbains, Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 7

périurbains, et ruraux. Ils permettent de caractériser l ambiance de pollution de fond, hors influence d une source directement voisine du point de mesure. Les sites de fond du réseau AIRPARIF situés dans l agglomération sont placés dans des zones où la densité de population est importante. Pour les sites complémentaires ne faisant pas partie du réseau, la même démarche a été suivie, en cherchant les quartiers de forte population résidente ou fortement fréquentés par le public. L'annexe 2 présente la répartition géographique des sites de mesures retenus dans le cadre de l'expertise. III.4 PERIODES ET DUREES DES MESURES Pour des raisons de logistique et de coût évidentes, la campagne de mesure a dû se limiter à quelques semaines de mesures dans l année. La pollution présente naturellement des cycles saisonniers, plus ou moins marqués selon l indicateur concerné. Le benzène, comme tout indicateur primaire lié au trafic automobile, connaît un cycle saisonnier assez marqué, avec des concentrations hivernales plus fortes qu en été, en raison notamment de conditions de stabilité de l atmosphère plus fortes. En final, l étude a retenu deux périodes de mesure, l une en période de plein hiver (janvier-février), l autre en début d été (mai-juin) avant les périodes de congés pendant lesquelles le trafic diminue de manière significative en Ile-de-France. Chaque période de six semaines était composée de trois séries de mesures de deux semaines chacune. Le choix de deux semaines d exposition des tubes repose sur les préconisations habituelles des fabricants de tubes, mais aussi sur les premières recommandations issues du groupe de travail national traitant des tubes à diffusion. Au total, six semaines d hiver puis six semaines d été ont fait l objet de mesures, soit un peu moins de 25% du temps de l année 1999. III.5 CRITERES GENERAUX POUR L IMPLANTATION DES TUBES Au delà des critères de choix de sites, tous les tubes ont été installés sur des poteaux ou lampadaires dégagés de tout obstacle, afin de permettre une libre circulation de l air autour du point d échantillonnage. La hauteur de mesure des sites de fond a été choisie de manière à caractériser le plus possible l exposition des personnes au sol, en se préservant toutefois des risques de vol et de vandalisme. Pour les stations du réseau, les abris et tubes ont été placés sur les tubulures en inox des têtes de prélèvement si possible, ou dans le voisinage immédiat de celles-ci en cas de problème d accessibilité. Quelques sites dont l implantation des tubes s est avérée finalement inadaptée ou non représentative (obstacles, effets de paroi possibles, tubes sous le couvert des arbres) n ont pas été traités. III.6 ASPECTS LOGISTIQUES Chronologie Comme il l'a été précisé plus haut, l étude de la distribution spatiale du benzène au moyen d échantillonneurs passifs s est déroulée en deux périodes de 6 semaines, l une hivernale et l autre estivale, au cours de l année 1999. La durée d échantillonnage a été en moyenne de 14 jours avec un intervalle de temps de plus ou moins 24h. La période hivernale s est déroulée en trois phases d exposition incluant la pose et le retrait des tubes. Ces phases sont les suivantes : iphase A : du 4 au 19 janvier 1999 ; iphase B : du 18 janvier au 2 février 1999 ; iphase C : du 1 er au 16 février 1999. Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 8

La période estivale s est déroulée en trois phases d exposition incluant la pose et le retrait des tubes. Ces phases sont les suivantes : iphase D : du 17 mai au 1 er juin 1999 ; iphase E : du 31 mai au 15 juin 1999 ; iphase F : du 14 au 29 juin 1999. Pour cette période, les mois de juillet et août n ont pas été choisis afin d éviter les congés scolaires importants. Mise en œuvre opérationnelle Au préalable à la mise en œuvre de cette étude, des démarches auprès des collectivités locales ont été réalisées afin d obtenir une autorisation de principe pour la pose des capteurs passifs au sein de chaque commune. La mise en œuvre de cette étude a nécessité pour chaque phase une logistique importante avec la mise à disposition, à chaque opération de pose-dépose, de 9 véhicules légers durant deux journées et de 14 personnes. En règle générale un intervalle de quelques heures est accepté pour la pose et le retrait des tubes pour chaque phase d exposition. Cependant, au regard de la logistique mise en œuvre, deux jours ont été nécessaires pour la pose et le ramassage des tubes sur les 70 sites répartis sur l ensemble de la région Ile-de-France, ce qui a conduit à des durées d exposition allant de 13 à 15 jours. Afin d assurer une bonne corrélation entre les tubes exposés sur l ensemble des sites, on s est assuré que les niveaux de pollution sur ces deux jours étaient similaires. Il en est de même pour les conditions météorologiques. La durée de conservation préconisée par le fournisseur de tubes «Radiello» est de 6 mois pour les tubes BTX (Benzène, Toluène, Xylène). Afin d utiliser des lots de tubes les plus récents possibles et un même lot pour chaque phase d exposition, les commandes auprès du fournisseur ont été réalisées en deux fois pour chaque période (hivernale et estivale). La 1 ère commande a servi pour les deux premières phases (phase A,B ou phase D,E), la 2 ème commande pour la troisième et dernière phase (phase C ou phase F). Ces commandes centralisées par AIRPARIF pour les laboratoires (LCPP, LHVP) ont été réalisées 2 semaines avant le démarrage de chaque phase d exposition. Dès réception des tubes, ceux-ci ont été conservés au réfrigérateur, puis au cours de la semaine de réception, les laboratoires ont récupéré leur lot de tubes respectifs à AIRPARIF. Les tubes ont été conservés dans les réfrigérateurs de chaque laboratoire. La pose, le ramassage et l étiquetage des tubes ont été réalisés par chaque organisme en fonction du secteur qui leur a été attribué. Pour chaque phase, après le retrait des tubes et dès le retour du personnel au sein de son organisme, les tubes étaient mis au réfrigérateur puis acheminés au maximum dans les 15 jours suivants aux laboratoires (LCPP et LHVP) pour analyse. Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 9

IV EXPLOITATION DES RESULTATS IV.1 PRESENTATION L'annexe 3 regroupe les tableaux de résultats. Les deux tables présentées concernent respectivement la campagne hivernale et la campagne estivale. Pour chaque campagne, on y retrouve le nom générique attribué à chacun des sites, leur adresse, la commune d'implantation, leur typologie, leurs coordonnées de type Lambert II exprimées en mètres, et enfin les résultats obtenus après analyse en laboratoire des tubes. Concernant ces résultats, pour tous les sites on distingue les trois phases d'exposition de tubes de chaque campagne et un résultat global par campagne correspondant à la moyenne des résultats obtenus sur les trois phases d'exposition (respectivement phases A, B et C pour la campagne hivernale, et phases D, E et F pour la campagne estivale). Les travaux d'interpolation et de cartographie qui sont menés dans la suite de l'expertise traitent des moyennes obtenues pour chaque campagne. IV.2 ELABORATION DES CARTOGRAPHIES DE POLLUTION Cette phase de travail concerne dans un premier temps chacune des campagnes prise distinctement. Il s'agit d'établir deux représentations cartographiques des concentrations de fond de benzène à l'échelle de la région Ile-de-France ; l'une représentative des niveaux moyens hivernaux, l'autre relative aux niveaux moyens de l'été. Si l'étude statistique de faisabilité de l'extrapolation des séries courtes aux séries longues citée en introduction s'avérait positive, une troisième carte serait alors réalisée en vue de disposer d'une information spatialisée relative aux niveaux moyens annuels de benzène qui permettrait elle de pouvoir faire référence, et ce en toute rigueur, à l'objectif de qualité en vigueur concernant ce polluant. Base de données Les tableaux de données cités plus haut et présentés en annexe renferment l'intégralité des informations nécessaires : ila concentration moyenne de benzène (hivernale ou estivale) au point d'échantillonnage, ile géoréférencement de chacun des points d'échantillonnage (coordonnées X et Y en Lambert II). Grille d'interpolation La grille d'interpolation retenue englobe la région Ile-de-France dans sa totalité. Il s'agit d'un domaine d'étude de 140 par 175 kilomètres de côté. Les mailles ont un kilomètre de coté. La répartition, au sein de l'ile-de-france, des sites de mesure sélectionnés pour la mise en œuvre des campagnes autorise ce choix dimensionnel. Méthodologie d'interpolation* Dans le cadre de cette expertise nous avons privilégié une nouvelle voie d'approche quand à la mise en œuvre de techniques d'interpolation. AIRPARIF a en effet récemment acquis le logiciel Isatis développé par la société Géovariance. Ce logiciel peut être décrit comme un outil d'interpolation bidimensionnelle voir tridimensionnelle strictement basé sur les techniques de la géostatistique (krigeage). Ses multiples fonctionnalités ainsi que ses capacités cartographiques en font un outil idéal et rigoureux pour de tels travaux d'interpolation. * L'annexe 4 présente une notice explicative sur l'interpolation géostatistique. Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 10

Le cadre de travail de la géostatistique établit que le phénomène étudié (soit ici les concentrations de benzène) prend des valeurs dans l'espace. Ainsi, on considère ce phénomène réel comme une fonction z(x) qui dépend de la position x dans l'espace. Cette fonction est appelée variable régionalisée ; c'est une fonction numérique dont on connaît la valeur en un certain nombre de points (les points de mesure). Tout est question ici de comportement du polluant considéré dans l'espace. L'outil de base utilisé dans le cadre d'une interpolation selon l'approche géostatistique est le variogramme, calculé directement à partir des données observées aux points de mesure. Le variogramme est en fait une description de la variabilité moyenne du phénomène étudié dans l'espace. Sur la base de ce calcul expérimental, un modèle de variogramme est ensuite ajusté, spécifique au polluant, qui est entré à son tour dans un système linéaire d'équations, soit un système d'interpolation dit "krigeage". Le krigeage est donc en fait une méthode de régression pour estimer les valeurs d'un phénomène particulier en tout point d'un domaine prédéfini, à partir d'un modèle élaboré sur la base des résultats expérimentaux observés en un nombre de points limité. Outre cette première approche, il est possible d'améliorer la cartographie d'un polluant par des techniques multivariables. Isatis permet également ce type d'approche. Il s'agit donc de réaliser une cartographie selon des techniques de calcul qui intègrent une ou plusieurs variables dites "auxiliaires" corrélées avec le polluant auquel on s'intéresse. On parlera alors de co-krigeage ou alors de krigeage avec dérive externe. Tout l'intérêt de la prise en compte d'une variable auxiliaire (sous réserve d'une corrélation satisfaisante entre la variable cible et la variable auxiliaire) réside dans le fait que celle-ci va contribuer à apporter une information supplémentaire quand à l'estimation du polluant surtout dans les zones où l'on dispose de peu de données issues de capteurs. Une variable connue sur l'intégralité de la grille de cartographie retenue est un cas idéal. Dans le cadre de cette expertise, nous avons pu mettre en œuvre une approche multivariable et ce sont donc ces derniers aspects que nous allons décrire ci-dessous. Ainsi, le descriptif (notamment les graphiques explicatifs) qui suit concerne la variable "moyenne estivale de benzène". Le protocole de traitement des données hivernales a pu ensuite être établi de la même façon, les résultats de corrélation et de validation croisée présentant les mêmes degrés de satisfaction. Ainsi les deux exercices d'interpolation menés ont-ils été fondés sur les mêmes hypothèses de base. ivariables auxiliaires potentielles Dans le cadre de cette expertise, nous disposons essentiellement de deux types de variables auxiliaires connues en tout point de la grille d'interpolation, qu'il serait pertinent de considérer : - les émissions de NOx et/ou de COVNM (exprimées en T/km 2 /jour ou année), - la densité urbaine (exprimée en m 2 /km 2, surface de bâti sur la surface totale). La validation d'une relation entre concentration de benzène et variables auxiliaires passe par l'analyse de nuages de corrélation et par des statistiques bivariables. Cependant, nous excluons dès à présent l'une des deux variables auxiliaires pressenties ci-dessus. En effet, comme il a été précisé dans la première partie de l'expertise, la principale source de benzène reste le trafic. Le benzène s'inscrit donc comme étant un bon indicateur traceur du trafic. Les émissions régionales de NOx apparaissent également quant à elles, comme étant un assez bon reflet du "trafic" (ce dernier est en effet responsable à 66.8% des émissions totales de NOx en Ile-de- France, d'après l'inventaire d'émissions dans l'atmosphère de la région Ile-de-France, réalisé par le CITEPA - 1997). Par rapprochement, l'idée d'une corrélation entre émissions (NOx ou COVNM) et concentrations de benzène reste plausible. Cependant, la prise en compte de ce premier type de variable auxiliaire nous est apparu plus restrictive par rapport à la seconde variable auxiliaire potentielle évoquée, soit la densité urbaine. En effet, retenir cette seconde option semble pertinent tant elle s'inscrit dans une certaine logique : la densité urbaine intègre en effet de manière indirecte, tout un ensemble de variables explicatives en relation avec les immissions de benzène dans l'air ambiant à l'échelle de la région. Ainsi les variations Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 11

de la densité du tissu urbain doivent elles être logiquement positivement corrélées aux variations de la densité de population, des émissions surfaciques (classiquement, le chauffage urbain), et des émissions du trafic, qui sont à l'origine des niveaux de benzène ambiant mesurés. Le nuage de corrélation obtenu entre les concentrations de benzène et la densité du tissu urbain montre bien en effet que ces deux variables sont linéairement et positivement liées : on observe en effet globalement que plus le tissu urbain est important, plus les concentrations en benzène sont élevées. Coefficient de corrélation = 0.86 Nuage de corrélation entre benzène et la variable auxiliaire "densité urbaine" Dans la suite de l'étude, nous retenons donc la densité urbaine comme variable auxiliaire. iméthodologie d'analyse : stationnaire ou non stationnaire Le cadre de travail envisagé s'inscrit donc dans un contexte particulier désormais : la géostatistique multivariable où la variable auxiliaire étudiée est connue en tout point de la grille d'interpolation. Deux méthodes peuvent être appliquées ici par l'intermédiaire du logiciel Isatis : la technique du co-krigeage de la géostatistique stationnaire, et la technique du krigeage avec dérive externe qui relève elle du domaine de la géostatistique non-stationnaire. En géostatistique stationnaire, la variable auxiliaire, soit ici la densité urbaine, est considérée comme une autre variable stationnaire qui serait linéairement liée à la concentration en benzène (hypothèse imposée par le logiciel). Cette hypothèse reste réaliste dans notre cas d'étude tant la variable auxiliaire retenue synthétise indirectement l'ensemble des paramètres potentiellement responsables des concentrations ambiantes en benzène mesurées. En géostatistique non stationnaire (cadre d'étude finalement retenu), la variable auxiliaire s'interprète comme la dérive ou la tendance générale que peut suivre le comportement de la concentration en benzène, qui est connue partout mais variable. La modélisation non stationnaire, soit le krigeage avec dérive externe, suppose que la moyenne du polluant étudié est localement égale à une fonction linéaire de la dérive externe pouvant être également combinée avec des termes dépendant des coordonnées X et Y. Cette dérive étant variable dans l'espace, la moyenne évoquée plus haut (soit la moyenne des données de benzène ici) n'est pas constante dans l'espace ; on modélise donc notre polluant comme une variable non stationnaire. L'association ou non de termes dépendant des coordonnées X et Y à l'expression de la dérive externe pour "expliquer" le comportement du polluant analysé sur le champ d'interpolation retenu, relève essentiellement de particularités dont on a connaissance au sein du domaine d'étude considéré. Dans certains cas d'étude, des connaissances relatives à la topographie ou bien à des conditions dispersives atmosphériques particulières et bien identifiées (comme une direction des vents prioritaire par exemple), peuvent en effet partiellement expliquer le comportement, la répartition dans l'espace d'un polluant. Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 12

Dans le cadre de cette expertise, aucune particularité de ce type ne peut être dégagée sur le domaine d'étude et pour les périodes considérées. La dérive externe n'est donc construite ici qu'à partir des données de densité du tissu urbain au sein de l'ile-de-france. A ce stade, une fois la dérive externe définie (soit ici dérive externe = densité urbaine, cf nuage de corrélation présenté ci-dessus), l'ajustement du modèle utilisé se fait automatiquement dans Isatis ; il va s'agir d'une combinaison de plusieurs structures (fonctions mathématiques). Isatis définit le modèle le plus adapté selon des critères d'ajustement mathématiques ; il revient à l'utilisateur ensuite, au regard de l'analyse des tests de validation croisée d'identifier la combinaison qui donne les résultats les plus satisfaisants. La validation croisée est un utilitaire d'isatis qui permet de contrôler la cohérence des résultats. Le principe en est le suivant : une donnée de benzène est retirée du jeu de données initial et la valeur à l'endroit où elle se trouvait est estimée à partir des données restantes et du modèle que l'on teste. Cette procédure est répétée pour toutes les données de benzène. On dispose ainsi des valeurs estimées aux points de mesure et l'on peut dès lors tracer le graphique des données réelles versus les valeurs estimées, ce qui permet de contrôler de visu la qualité de l'estimation résultant du modèle. Dans notre cas d'étude, le modèle retenu, suite aux tests de validation croisée effectués, se compose d'une structure linéaire dont la pente est automatiquement ajustée par le logiciel. A titre d'illustration, les graphiques suivants présentent les résultats des validations croisées obtenus (a) pour le krigeage ordinaire (sans co-variable), (b) pour le co-krigeage (variable colocalisée = densité urbaine) et (c) pour le krigeage avec dérive externe (dérive externe = densité urbaine, et unique structure linéaire dans le modèle). (a) Krigeage ordinaire (b) Co-Krigeage (c) Krigeage avec dérive externe Ces graphiques nous permettent ici de justifier le choix de la méthode appliquée en définitive soit le krigeage avec dérive externe. C'est en effet selon cette dernière approche que la validation croisée est la plus satisfaisante. Résultats cartographiques obtenus Deux cartographies ont pu être réalisées selon la méthodologie décrite ci-dessus ; elles concernent les deux campagnes d'étude qui ont été réalisées et déjà évoquées ci-dessus. Ainsi dispose-t-on désormais d'une cartographie régionale des niveaux moyens estivaux et hivernaux de benzène. Ces deux cartographies sont présentées à la page suivante ; les annexes 5 et 6 regroupent (respectivement pour l'été et pour l'hiver) ces mêmes cartes ainsi que des "zooms" centrés sur Paris. Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 13

Campagne estivale 1999 : cartographie des résultats de mesure du benzène par tubes à diffusion passive Campagne hivernale 1999 : cartographie des résultats de mesure du benzène par tubes à diffusion passive Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 14

Principales observations Résultats des campagnes Les niveaux moyens de benzène mesurés sont nettement plus élevés en hiver qu'en été. En période estivale, les niveaux moyens enregistrés vont de 0.5 à 3.4 µg/m 3 (moyenne la plus élevée observée sur le site du Champs de Mars, en plein cœur de Paris). La moyenne obtenue pour l'ensemble de la région à partir des 67 sites est de 1.6 µg/m 3. Si l'on prend pour référence (bien qu'il soit défini en moyenne annuelle) l'objectif de qualité de 2 µg/m 3, on observe que cette valeur est atteinte ou dépassée sur 19 des 67 sites retenus pour la campagne. Sur ces 19 sites, 17 se situent sur Paris et la petite couronne, et seulement 2 concernent la grande couronne (le site de Versailles dans les Yvelines avec 2.4 µg/m 3, celui d'argenteuil dans le Val d'oise avec 2.1 µg/m 3 ). Sur les 30 sites appartenant à Paris et la petite couronne, 13 sont inférieurs à 2 µg/m 3. Ainsi, à l'exception des deux zones de la grande couronne situées au niveau de Versailles et d'argenteuil, le dépassement de cette valeur ne concerne-t-il principalement que Paris dans sa totalité et partiellement les départements de la petite couronne. En période hivernale, la situation est nettement différente. Les niveaux moyens enregistrés varient de 1.1 à 4.2 µg/m 3 (moyenne la plus élevée observée à Neuilly sur Seine, dans les hauts de Seine). La moyenne calculée pour l'ensemble des mesures s'élève à 2.7 µg/m 3. Le dépassement de la valeur de 2 µg/m 3 s'observe sur 57 des 67 sites, soit la totalité des sites de Paris et de la petite couronne et 26 sites de la grande couronne. Sur les 30 sites appartenant à Paris et la petite couronne, aucun n'est inférieur à 2 µg/m 3. Toute la zone agglomérée est ici concernée voir même au-delà essentiellement dans la partie nordest du Val-d'Oise et sur toute une zone centre-ouest de la Seine et Marne. Le cœur dense dépasse le plus souvent 3 µg/m 3 ainsi que tout un secteur du sud du Val d'oise (d'argenteuil à Gonesse). On observe donc que les niveaux hivernaux mesurés au sein de l'agglomération parisienne sont audelà de la valeur seuil fixée à 2 µg/m 3. Cependant, la valeur moyenne mesurée reste inférieure à 5 µg/m 3, future valeur limite de la directive européenne à l'échéance 2010. On rappelle ici également que ces comparaisons à la valeur de 2 µg/m 3 sont à considérer avec précaution, cette dernière étant une référence annuelle et les campagnes réalisées n'ayant porté que sur 25% du temps annuel. Analyse historique des mesures permanentes : validations des niveaux et tendances observés Les mesures permanentes de benzène effectués sur certains sites du réseau régional viennent confirmer cette variabilité saisonnière des concentrations de benzène dans l'air ambiant mise ici en évidence lors des campagnes. Depuis le début des années 90, les concentrations de benzène font l'objet d'un suivi régulier assuré par les deux laboratoires partenaires d'airparif, le LHVP et le LCPP. On peut distinguer deux protocoles (voir trois) de suivi actuellement en place : ides échantillonnages sur un pas de 24 heures sont effectués tous les jours. Ils concernent quatre sites de l'agglomération parisienne : - site urbain de Gennevilliers, - site urbain de la rue Georges Eastman dans le 13 ème arrondissement, - site d'observation de la rue de Dantzig dans le 15 ème arrondissement, - site trafic de la Place Victor Basch dans le 14 ème arrondissement. ides mesures complémentaires sont également effectuées de façon hebdomadaire soit pour une journée par semaine (le mardi), et ce sur cinq sites de l'agglomération : - site urbain de Montreuil, - site urbain de Neuilly, - site urbain d'issy-les-moulineaux, - site urbain de Saint-Denis, - site d'observation de la Tour Saint-Jacques. Ces divers échantillonnages sont effectués par piégeage sur charbon actif, et l'on dispose des mesures en différé après analyse en laboratoire. Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 15

ienfin, le réseau dispose désormais d'analyseurs automatiques d'hydrocarbures aromatiques monocycliques, assurant entre autre le suivi permanent des concentrations ambiantes de benzène sur un pas de temps quart horaire. Trois sites sont actuellement instrumentés de la sorte ; il s'agit du site trafic de la porte d'auteuil, équipé en avril 1999, du site urbain de Vitry-sur-Seine équipé en janvier 2000 et du site urbain de Neuilly équipé en avril 2000. Si l'on compare (voir tableau ci-dessous), pour les sites urbains de Paris 13 ème et de Gennevilliers et pour les périodes de campagnes décrites précédemment, les concentrations moyennes mesurées par prélèvement passif et celles obtenues à partir des prélèvements permanents, on constate : 1/ une forte corrélation des résultats, 2/ une première confirmation de la variabilité saisonnière des niveaux de benzène dans l'air ambiant par les mesures permanentes effectuées. Période hivernale du 4 janvier 1999 au 16 février 1999 Période estivale du17 mai 1999 au 29 juin 1999 Tubes Permanent Tubes Permanent Paris 13ème 3.7 3.6 2.4 2.5 Gennevilliers 3.1 3.6 1.9 2.0 Rem : les concentrations ci-dessus sont exprimées en µg/m 3 De façon plus approfondie, les résultats d'analyse des données sur plusieurs années mettent en évidence deux tendances majeures : ipremière tendance Les graphiques ci-dessous qui concernent respectivement les deux sites urbains pour lesquels on dispose d'une moyenne journalière pour tous les jours de l'année (Paris 13 ème et Gennevilliers) attestent d'une variabilité saisonnière marquée des concentrations de benzène. Cycles annuels des teneurs en benzène sur le site urbain de Paris 13ème (1995 à 1999) Cycle annuel moyen des teneurs en benzène sur le site urbain de Paris 13ème (1995 à 1999) 9 8 6.0 7 5.0 6 5 4.0 µg/m3 4 3 2 µg/m3 3.0 1 2.0 0 janvier février mars avril mai juin juillet août septembre octobre novembre décembre 1995 6.7 4 4.2 3.8 4.4 3.5 3.3 2.5 4.1 5.6 5.7 5.4 1.0 1996 5.9 4.7 4.9 3.5 0 3.4 3.7 4.4 4.4 6.7 5 6.1 1997 7.9 5.9 5.5 3.7 3.1 4 4 4.4 7.4 5 5.7 4.8 1998 3.4 8.4 3.8 2.9 3.5 2.7 2.3 2.8 3.5 3.5 5.1 4 0.0 janvier février mars avril mai juin juillet août septembre octobre novembre décembre 1999 3.3 3.6 3.5 2.7 2.3 2.5 2.2 2.1 3.3 4.5 3.6 2.5 95 à 99 5.4 5.3 4.4 3.3 3.3 3.2 3.1 3.2 4.5 5.1 5.0 4.6 Cycles annuels des teneurs en benzène sur le site urbain de Gennevilliers (1996 à 1999) Cycle annuel moyen des teneurs en benzène sur le site urbain de Gennevilliers (1996 à 1999) 10 9 6.0 8 5.0 7 6 4.0 µg/m3 5 4 3 µg/m3 3.0 2 2.0 1 0 janvier février mars avril mai juin juillet août septembre octobre novembre décembre 1.0 1996 5.9 4.4 4.8 2.9 2.5 2.6 2.4 3 3.7 6.2 4.8 7.1 1997 8.8 5.5 5.5 2.6 2.5 2.7 3 3.4 6.9 5.4 5.7 4.4 1998 3.5 0 4.4 2.3 3.1 2 2.1 2.2 3.6 2.8 0 3.8 1999 3.2 3.3 3.3 2.8 2.1 2 1.6 1.9 3.4 4.4 3.7 2.4 0.0 janvier février mars avril mai juin juillet août septembre octobre novembre décembre 96 à 99 5.4 4.4 4.5 2.7 2.6 2.3 2.3 2.6 4.4 4.7 4.7 4.4 Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 16

On observe en effet des concentrations comprises entre 2 et 3.5 µg/m 3 sur les mois d'été, alors que durant les mois d'hiver, un intervalle de concentrations représentatif des niveaux observés irait plutôt de 4.5 à 6 µg/m 3. Les analyses hebdomadaires effectués sur les cinq autres sites du réseau mentionnés plus haut, statuent elles aussi sur une nette variabilité saisonnière des concentrations de benzène. Ainsi, sur un historique allant de 1991 à 1999 pour les sites urbains de Neuilly, Saint-Denis et Issy-les- Moulineaux, et un autre plus court, allant de 1996 à 1999 pour le site urbain de Montreuil, les résultats moyens correspondant aux périodes hivernales et estivales sont les suivants : Période d'étude : 1991 à 1999 Agrégation des 6 mois d'hiver Période d'étude : 1991 à 1999 Agrégation des 6 mois d'été Issy-les-moulineaux 5.7 4.4 Neuilly-sur-Seine 6.0 4.8 Saint-Denis 4.9 3.4 Période d'étude : 1996 à 1999 Agrégation des 6 mois d'hiver Période d'étude : 1996 à 1999 Agrégation des 6 mois d'été Montreuil 4.8 3.3 Rem : les concentrations moyennes ci-dessus sont calculées à partir des moyennes journalières hebdomadaires valides et sont exprimées enµg/m 3. La différence moins marquée qui apparaît ici entre période estivale et hivernale, est vraisemblablement due à la définition civile de l'hiver et de l'été qui affecte en effet le mois de septembre à la période estivale, alors que les niveaux de benzène observés en septembre s'apparentent plus à ceux relevés en hiver. Ce phénomène de variabilité saisonnière peut vraisemblablement avoir plusieurs origines : une hauteur diurne de la couche de mélange plus haute en période estivale qu'en période hivernale, offrant de fait un volume plus vaste favorable à la dispersion des polluants durant la journée, la diminution des émissions d'hydrocarbures à l'échappement l'été par rapport à l'hiver de par la différence de température. Néanmoins, cette diminution doit être vraisemblablement compensée par la hausse des pertes d'hydrocarbures par évaporation observée l'été par rapport à l'hiver, la consommation des HAM par les réactions photochimiques qui se produisent l'été, sous l'effet du rayonnement solaire. iseconde tendance Il apparaît une décroissance des teneurs en benzène sur les sites urbains de fond, décroissance plus marquée encore sur les sites trafic comme par exemple le site de la place Victor Basch. 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Paris 13 ème 5.1 4.5 4.7 5.1 3.8 3.0 Gennevilliers - - 4.2 4.7 3.5 2.8 Issy-les-moulineaux 6.0 5.7 5.9 6.1 4.2 3.9 Neuilly-sur-Seine 5.8 5.7 5.8 6 4.5 3.6 Saint-Denis 4.5 4.4 4.6 4.6 3.6 3.2 Montreuil - - - 4.6 4.1 3.3 Place Victor Basch 31 29.8 29.3-24 20.2 Moyenne annuelle des niveaux de benzène (µg/m 3 ) Cette baisse est d'autant plus nette à partir de 1998. Il faut cependant se garder de faire des conclusions trop hâtives quand à l'évolution à moyenne terme des teneurs en benzène, l'historique disponible étant encore relativement court. Quant à expliquer ces observations, plusieurs hypothèses peuvent être avancées : introduction progressive de véhicules à essence équipés de pots catalytiques qui émettent moins d'hydrocarbures que les véhicules à essence non catalysés, Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 17

une augmentation de la part des véhicules diesel dans le parc francilien (faible émetteur de benzène), une amélioration globale des carburants, et en particulier la diminution sensible des concentrations de benzène dans ceux-ci. En situation de proximité au trafic automobile Il est intéressant de noter également que les niveaux moyens enregistrés en situation de proximité sont d'un tout autre ordre de grandeur. En plus des 67 sites de fond retenus à des fins cartographiques, 9 sites trafic ont également été instrumentés au cours des campagnes (voir les tableaux de résultats correspondants présentés dans l'annexe 7). En été les niveaux mesurés vont de 5.8 à 17.2 µg/m 3 (maximum observé Place Victor Basch, dans le 14 ème arrondissement de Paris). En hiver, les niveaux varient de 7.8 à 17.1 µg/m 3 (toujours sur le site de la Place Victor Basch). Ainsi, l'exposition au benzène en situation de proximité est-elle beaucoup plus préoccupante. Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 18

V - CROISEMENTS "POLLUTION POPULATION" V.1 PRINCIPE Le principe d'un croisement informatique entre deux couches d'informations au moyen d'un Système d'information géographique (SIG), en l'occurrence le Système d'information géographique régional (SIGR) de l'iaurif, est retenu. Le SIGR dispose de couches d'information sur les données de population et d'emploi en Ile-de- France. Sans oublier leurs limites et significations, ces informations de part leur précision géographique autorisent les croisements thématiques avec toute autre couche d'information géographique, en particulier si cette dernière est de moindre précision. Seule la création dans le SIGR d'une couche d'information relative à la pollution de fond permet de répondre aux objectifs fixés. Les interpolations réalisées sur la base des résultats de campagnes vont permettre la réalisation d'une nouvelle couche d'information exploitable sous la forme de champs de concentration. Le croisement de ces différentes couches d'informations du SIGR permet de restituer des résultats chiffrés de population résidente et d'emplois, par classe de concentrations moyennes de benzène et entité géographique. V.2 DONNEES DE POPULATION ET D'EMPLOIS DU SIGR Les données de population et d'emplois du SIGR constituent deux couches d'information qui se rapportent géographiquement à l'îlot de recensement INSEE. La provenance de l'information initiale est cependant différente : les chiffres de population résidente sont issus d'un recensement, les effectifs d'emplois sont estimés par enquête. Population résidente recensée en Ile-de-France Les données de population résidante sont issues des fichiers INSEE à l îlot du recensement de 1990. Les attributs sont relatifs à la population, aux logements et aux immeubles. Les données relatives à la population totale sont utilisables pour les 8 départements franciliens, exploitables sous la forme de densité de population à l'îlot. Emplois estimé à Paris et en Petite couronnes L Estimation d Emplois à l Ilot (EEI) du SIGR donne des effectifs d emplois au 31/12/1989 à l Ilot pour Paris et les départements de la petite couronne. Pour chaque îlot, il s agit de la totalité des emplois - salariés et non salariés confondus - des secteurs public et privé. Cette évaluation, réalisée à partir de fichiers différents et d enquêtes complémentaires a été menée en partenariat : la Ville de Paris (Voirie), l Atelier Parisien d Urbanisme (BDU), la RATP, la Direction Générale des Télécommunications, l INSEE (Direction régionale de Paris et OEP) et l IAURIF. Les emplois sont présentés dans la Nomenclature d Activités et de Produits, en 15 postes (NAP15). Ce fichier est associé à la couche îlot du SIGR. Le nombre de salariés total a été utilisé, sans distinction aucune suivant la nature des activités. Seuls Paris et les 3 départements de Petite couronne ont été étudiés, les effectifs en Grande couronne - connus à la commune - n'étant pas disponibles dans le SIGR. L'utilisation de cette couche d'information présente néanmoins quelques restrictions pour des croisements multicouches nécessitant une trop grande échelle. Les données du fichier ne sont pas issues des recensements de population, mais d estimations à partir des établissements ou de ce qui en tient lieu. L objectif n est pas d avoir un effectif exact, mais un ordre de grandeur. De plus, les doubles comptes ne sont pas exclus (emplois s exerçant en plusieurs lieux par exemple). D'autres biais liés à la localisation réelle de certains emplois sont possibles, puisque l'effectif de l'établissement Cartographie des niveaux de benzène en Ile-de-France & Evaluation de l'exposition potentielle de la population francilienne à la pollution par le benzène AIRPARIF Département Etudes & Communication Septembre 2000 19