Etat de l'art pour l'étude des impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes

UNIVERSITE JOSEPH-FOURIER Sociétés - Environnement - Territoires (SET) CNRS UMR 5603 - IRSAM Avenue du Doyen Poplawski F-64000 PAU Tel : 05.59.92.31.23 - Fax : 05.59.80.83.39 Sous la responsabilité d André Etchélécou et Lucien Espagno Laboratoire de la Montagne Alpine (LAMA) Equipe SIG Espace Serge Martin BP 53 X F-38041 GRENOBLE Cedex Tel / Fax : 04.76.51.45.96 Sous la responsabilité de Pierre Dumolard et Juliette Asta Etat de l'art pour l'étude des impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes Æı Œøß State of the art for the study of transportation Impacts in the vicinity of roads and highways Gaëlle DELETRAZ SET Emmanuel PAUL LAMA Mars 1998 ADEME Contrat ADEME n 97 93 022 Date du contrat : 31 octobre 1997 Durée : 18 mois Sous la responsabilité de Christian ELICHEGARAY Rapport intermédiaire non confidentiel

2 Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes Etat de l'art pour l'étude des impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes Résumé Cette étude présente un état de l'art des connaissances requises pour la mesure de l'impact des transports routiers à proximité des routes et autoroutes. Après une présentation des polluants liés aux véhicules, dont certains sont de véritables traceurs de la pollution automobile, les facteurs influençant les émissions, puis la dispersion de ces polluants sont présentés. Les méthodes de mesure de la pollution sont abordées (mesures en laboratoires, in situ, utilisation de végétaux indicateurs de la pollution atmosphérique). L'intérêt de la mesure des paramètres météorologiques est démontré et des méthodes de représentation cartographique de la dispersion sont décrites. Ensuite, une synthèse bibliographique spécifique est présentée, reprenant les travaux effectués dans le domaine de la dispersion des polluants en bord de route et sur l'impact de la pollution sur la végétation et la faune à proximité des axes routiers. Enfin, les objectifs de recherche et les réalisations des deux doctorants sont énoncées. Mots Clés : Etat de l art Pollution Trafic routier Route Autoroute Emissions Dispersion Mesures Bioindication Impacts. Summary This study consists in a state of the art for the study of transportation impacts in the vicinity of roads and highways. The pollutants due to road traffic, some of them being real tracer elements, are assessed as well as the emission and dispersion factors. Pollution measurement methods are tackled (laboratory measurements, on site measurements, bioindicators of atmospheric pollution). The interests of meteorological measurement and dispersion cartography are emphasized. Then a specific bibliographical synthesis is assessed about the dispersion of trafic pollutants around the roads and the impact of these pollutants on the vegetation and fauna. Finally the authors state their research targets and carrying outs. Keys Words : State of the art Pollution Transportation Road Highway Emissions Dispersion Measurements Biomonitoring Impacts.

Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 3 Table des matières Résumé 2 Summary 2 Table des matières 3 Liste des abréviations 7 Introduction 9 1.- Connaissances de bases (Gaëlle Deletraz) 11 1.1.- Les polluants liés au trafic routier 11 1.1.1.- Présentation des principaux polluants 11 1.1.2.- Les unités de mesure de la pollution 11 1.1.3.- Formation et dispersion des polluants 13 1.1.4.- Proposition de classement des polluants automobile 18 1.1.5.- COV et hydrocarbures : quelle différence? 21 1.1.6.- Polluants persistants 21 1.1.7.- Présence à l'état naturel des polluants liés à l automobile 22 1.1.8.- Evolution à moyen ou long terme des teneurs 23 1.1.9.- Quelques concentrations comme point de repère 24 1.1.10.- Normes actuelles concernant les émissions des véhicules neufs 25 1.1.11.- Polluants traceurs des rejets automobile 25 1.2.- Facteurs influençant l'émission de polluants 27 1.2.1.- Facteurs liés aux véhicules 27 1.2.1.1.- Le type de véhicule 27 1.2.1.2.- Variations entre les carburants et les diverses technologies 28 1.2.1.3.- Etat / entretien du véhicule 31 1.2.1.4.- Niveau de chargement / aérodynamisme 32 1.2.2.- Facteurs liés au conducteur 32 1.2.3.- Facteurs liés aux conditions de circulation 32 1.2.4.- Facteurs liés à la route 33 1.2.5.- Facteurs climatiques 34 1.2.6.- Comment mesure-t-on les émissions unitaires des véhicules? 34 1.2.7.- Emissions unitaires des véhicules 35 1.2.7.1.- Variations des émissions de voitures particulières sur routes urbaines, rurales et autoroutes 35 1.2.7.2.- COV : pertes par évaporation 36 1.2.7.3.- Emissions des poids lourds 37 1.2.8.- Part des transports dans les émissions totales en France 38 1.3.- Facteurs influençant la dispersion, le transport des polluants 39 1.4.- Le dépôt des polluants 39 2.- Méthodes et techniques (Gaëlle Deletraz) 40 2.1.- Les méthodes analytiques (analyse au laboratoire) 40 2.1.1.- La chromatographie 40 2.1.2.- Spectrométrie de masse 41 2.1.3.- Analyse par absorption 41 2.1.3.1.- Analyse par absorption (ou combustion) et volumétrie 41 2.1.3.2.- Analyse par absorption et colorimétrie 41 2.1.3.3.- Absorption et autres procédés 41 2.1.4.- Spectroscopie 42 2.1.4.1.- L absorption dans l infrarouge 42 2.1.4.2.- L absorption dans l ultraviolet 42 2.1.4.3.- Détection par chimiluminescence et photométrie 42 2.1.4.4.- Spectrométrie d absorption atomique 42 2.1.4.5.- Spectroscopie laser à diodes semi-conductrices 43 2.1.5.- La détection par ionisation de flamme 43 2.1.6.- Analyse par variation de conductivité 43 2.1.7.- Détection fondée sur la densité d un gaz 43

4 Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 2.1.8.- Détection par capture d électron (ECD) 43 2.1.9.- Mesures magnétiques 44 2.2.- Les méthodes dynamiques : des mesures en temps réel 44 2.2.1.- Présentation des analyseurs automatiques 45 2.2.2.- Caractéristiques de quelques appareils du marché 45 2.2.3.- Divers appareils, testés dans le cadre de travaux de recherches 46 2.2.3.1.- Mesure en temps réel des HAP avec le détecteur photoélectrique de HAP 46 2.2.3.2.- Mesure en temps réel des HAP avec le PAS (Photoelectric aerosol sensor) 47 2.2.3.3.- La mesure en temps réel des composés aromatiques par DOAS (Differential Optical Absorption Spectrometry) 48 2.2.4.- Derniers progrès 48 2.2.4.1.- Les LIDAR 48 2.2.4.2.- Spectroscopie laser à diodes semi-conductrices 49 2.2.4.3.- Spectroscopie à diodes à émission de lumière (Light emitting diodes) 49 2.2.4.4.- Mesure en continu des gaz avec un appareil électronique simple 50 2.3.- Les méthodes statiques : des mesures ponctuelles 50 2.3.1.- Echantillonnage de l air 50 2.3.1.1.- Protocole d échantillonnage 50 2.3.1.2.- Difficultés liées à l échantillonnage des gaz 51 2.3.1.3.- Echantillonnage direct 51 2.3.1.4.- Ampoules de verres 51 2.3.1.5.- Echantillonnage par absorption 51 2.3.2.- Echantillonneurs à absorption passive 52 2.3.2.1.- Principe 53 2.3.2.2.- Polluants détectables 53 2.3.2.3.- Echantillonnage passif du dioxyde de soufre (SO 2 ) 55 2.3.2.4.- Echantillonnage passif du dioxyde d azote (NO 2 ) 55 2.3.2.5.- Echantillonnage passif du NO 2 / SO 2 simultanément [KROCHMAL et KALINA, 1997a, b] 56 2.3.2.6.- Echantillonnage passif d ozone (O 3 ) 56 2.3.2.7.- Où placer les échantillonneurs? 57 2.3.2.8.- Comment placer les tubes? 58 2.3.2.9.- Comment placer les badges? 58 2.3.2.10.- Nécessité de conserver des échantillons témoins 58 2.3.2.11.- Durée de l exposition 58 2.3.2.12.- Effet de la vitesse du vent 58 2.3.2.13.- Effet de la lumière 59 2.3.2.14.- Effet de la température et de l humidité 59 2.3.2.15.- Effet de l altitude 60 2.3.2.16.- Présentation de l échantillonneur passif et de son analyse proposé par KROCHMAL et KALINA [1997] 60 2.3.2.17.- Comparaison entre les échantillonneurs passif de type «tube» et de type «badge» 60 2.3.2.18.- Avantages / Inconvénients des échantillonneurs passifs [adapté de ATKINS, 1990, p. 43] 61 2.3.3.- Echantillonneurs actifs 62 2.3.3.1.- L échantillonneur à exposition chronométrée de la diffusion (TED : Timed Exposure Diffusion) 62 2.3.3.2.- Le Harvard Active Ozone Sampler (AS) 62 2.4.- La mesure des particules 63 2.4.1.- La représentativité du prélèvement 63 2.4.2.- Méthodes intégrales (toute la gamme granulométrique) 64 2.4.2.1.- Mesure de la masse des particules 64 2.4.2.2.- Mesure du nombre de particules 65 2.4.3.- Méthodes discrètes (sélection d un domaine granulométrique) 66 2.4.3.1.- L impacteur en cascade 66 2.4.3.2.- Un petit impacteur en cascade portable : l AND-Sampler 67 2.4.3.3.- Les analyseurs électriques d aérosols : exemple de mesure de la distribution de la taille des particules des gaz en suspension (appareil expérimental) 67 2.4.3.4.- Batterie de diffusion 68 2.4.3.5.- Spectromètre Diffusionnel et Inertiel (SDI 2000) 68 2.5.- Connaissance de la dispersion des polluants 69 2.5.1.- Mesure des teneurs en gaz aux abords de la route 69 2.5.2.- Utilisation de gaz traceur 69

Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 5 2.5.3.- Modélisation de la dispersion des polluants (Emmanuel Paul) 70 2.5.3.1.- Paramètres de la modélisation 70 2.5.3.2.- Les modèles de dispersion à l échelle d une région 72 2.5.3.3.- Modèles développés et utilisés par EDF 74 2.5.3.4.- Dispersion des polluants en bord de route [KUHLER & al., 1988 ; 1990 ; 1994] 75 2.5.3.5.- Conclusion 77 2.6.- Le dosage des dépôts de polluants 77 2.6.1.- Echantillonnage et dosage du sol 77 2.6.1.1.- Dosage des métaux dans le sol 77 2.6.1.2.- Réduction des pertes de COV dans les échantillons de sol 78 2.6.1.3.- Dosage des fondants chimiques 79 2.6.2.- Echantillonnage des végétaux 79 2.6.3.- Echantillonnage de la neige 79 2.6.4.- Les collecteurs de particules 79 2.6.4.1.- Méthode des plaquettes de dépôt 79 2.6.4.2.- Les collecteurs de précipitations 80 2.6.4.3.- Autres types d échantillons 80 2.7.- Estimation de la qualité de l air à l aide des végétaux : l utilisation d espèces sensibles par les méthodes de bioindication (Emmanuel Paul) 81 2.7.1.- Définitions 81 2.7.2.- Les bioessais 81 2.7.2.1.- Tests de toxicité 82 2.7.2.2.- Procédures usuelles 82 2.7.2.3.- Conclusion : Intérêts et limites de l utilisation de bioessais in situ 86 2.7.3.- Bioaccumulation 86 2.7.3.1.- Lichens et bioaccumulation 86 2.7.3.2.- Mousses et bioaccumulation 87 2.7.3.3.- Arbres et bioaccumulation 87 2.7.3.4.- Conclusion 88 2.7.4.- Les indicateurs biologiques pour la bioévaluation des écosystèmes et des écocomplexes 89 2.7.4.1.- Les méthodes qualitatives 89 2.7.4.2.- Les méthodes quantitatives 92 2.7.5.- Bioindication et hydrocarbures 94 2.7.5.1.- Le pétunia 94 2.7.5.2.- Les mousses terrestres 94 2.7.5.3.- Dosages dans les cires cuticulaires 94 2.7.6.- Conclusion 95 2.8.- Les normes 96 3.- Impacts du trafic à proximité des axes routiers (Gaëlle Deletraz) 96 3.1.- Dispersion et dépôt des polluants aux abords des (auto)routes 96 3.1.1.- Distances contaminées autour des (auto)routes 97 3.1.1.1.- Dispersion des polluants gazeux 97 3.1.1.2.- Dispersion des métaux 99 3.1.1.3.- Dispersion des hydrocarbures 101 3.1.1.4.- Dispersion des particules 101 3.1.2.- Dispersion des polluants dans l eau et dans le sol 102 3.1.2.1.- Passage des polluants dans l eau 102 3.1.2.2.- Comportement des polluants dans le sol 103 3.2.- Impact actuel de la pollution atmosphérique à proximité des autoroutes sur les végétaux 104 3.2.1.- Mode de contamination des végétaux 105 3.2.1.1.- Par voie aérienne 105 3.2.1.2.- Par le sol 106 3.2.2.- Facteurs influençant la sensibilité des plantes 107 3.2.2.1.- Facteurs abiotiques de l'environnement des plantes 107 3.2.2.2.- Facteurs biologiques 108 3.2.2.3.- Durée d exposition 109 3.2.3.- Effets de la pollution sur la végétation 110 3.2.3.1.- Dommages visibles 110

6 Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 3.2.3.2.- Modifications morphologiques 111 3.2.3.3.- Effets sur la croissance et le développement 112 3.2.3.4.- Effets sur la physiologie 114 3.2.3.5.- Relation avec les pathogènes 120 3.3.- Impacts de la pollution sur la faune des bords de routes 122 3.3.1.- Les animaux vivant sur les accotements des routes 122 3.3.1.1.- Les oiseaux 122 3.3.1.2.- La microfaune 123 3.3.1.3.- Apport de l écologie du paysage 123 3.3.2.- Les concentrations en métaux lourds dans les populations animales vivants aux bords des (auto)routes 124 3.3.2.1.- Les espèces sauvages 124 3.3.2.2.- Les espèces domestiques 125 4.- Conclusion : les choix techniques et méthodologiques 126 4.1.- Avancement des travaux et protocole de recherche prévu pour les sites Alpins (E.Paul) 126 4.1.1.- Introduction 126 4.1.1.1.- Présentation du projet 126 4.1.1.2.- Considérations préalables 126 4.1.2.- Analyse de la pollution dans les vallées 126 4.1.2.1.- Analyse à long terme 127 4.1.3.- Evolution du trafic et émissions 128 4.1.3.1.- Etude de l évolution du trafic 128 4.1.3.2.- Estimation des émissions 128 4.1.4.- Synthèse 128 4.2.- Avancement des travaux et protocole de recherche prévu pour les sites Pyrénéens (G.Deletraz)129 4.2.1.- Choix des polluants étudiés et justifications 129 4.2.2.- Méthodes de mesure prévues 130 4.2.3.- Articulation du programme 132 4.2.3.1.- Vallée de Biriatou 132 4.2.3.2.- Vallée d Aspe Somport 132 5.- Bibliographie 133

Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 7 Liste des abréviations ADEME ADN AES AFNOR AIRAQ AIRPARIF AS ASCOPARG ASF ATP BaP BTEX BTX CCA CEA CEMT CERE.pha CETE CFC CH4 CITEPA CO CO2 COV COVNM CPG ou CG CPL DACEE DDE DDT DMA DOAS DPE ECD ECE EPA EUDC FID FTP GNV GPL HAM HAP HC HEI HPLC Agence de l environnement et la maîtrise de l énergie Acide désoxyribonucléique Atomic emission spectrometry (spectromètre à émission atomique) Association française de normalisation Association pour la surveillance de la qualité de l air en Aquitaine Association interdépartementale pour la gestion du réseau de mesure de la pollution atmosphérique et d alerte en région Ile-de-France Active sampler (échantillonneur actif) Association pour le contrôle de la pollution atmosphérique dans la région grenobloise Autoroutes du sud de la France Adénosine triphosphate Benzo(a)pyrène Benzène Toluène (Ethylbenzène) xylème Conductive carbon adhesive (adhésif en carbone conducteur) Centre d études atomique Conférence européenne des ministres des transports Centre d éssais et de recherche en environement et en pharmacologie Centre d études techniques de l équipement Chlorofluorocarbones Méthane Centre interprofessionnel technique d études de la pollution atmosphérique Monoxyde de carbone Dioxyde de carbone Composé organique (VOC) COV non méthaniques Chromatographie en phase gazeuse Chromatographie en phase liquide Daily cigarette exposure equivalent (équivalent quotidien en cigarette) Direction Départementale de l équipement Dichloro diphènyl trichlorèthane Differential mobility analyzer (analyseur de mobilité différentielle) Differential optical absorbtion spectrometry (spectromètre à absorption optique différentiel) Diesel odor analysis system (système d analyse de l odeur du diesel) 1,2-di(4-pyridyl)-éthylène Détection par capture d électron Cycle urbain de conduite européen Environmental protection agency (agence pour la protection de l environnement) Extra urban driving cycle (cycle péri-urbain) Détection à ionisation de flamme Federal test procedure (cycle de conduite américain) Gaz naturel pour véhicule Gaz de pétrole liquéfié Hydrocarbures aromatiques monocycliques Hydrocarbures aromatiques polycycliques Hydrocarbures Health Effects Institute High performance liquid chromatography (chromatographie liquide haute performance)

8 Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes ICP Plasma à couplage inductif IDF Indice de dommage foliaire INRA Institut national de recherche agronomique INRETS Institut national de recherches et d études sur les transports et leur sécurité IPA Index of atmospheric purity (indice de pollution atmosphérique) LD 64 Laboratoires Départementaux 64 (Lagor) LED Light emitting diodes (diodes à émission de lumière) LEGI Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels LESI Laboratoire d environnement et de sécurité industriels LIDAR Light detection and rancing MMT Méthylcyclopentadienyl manganèse tricarbonyl n.d. Non daté N2O Protoxyde d azote NDIR Non dispersive infrared (infrarouge non dispersé) NIOSH National institution for occupational safety and health (institution nationale pour la santé et la sécurité professionnelle) NOx Oxydes d azote O 3 Ozone OCDE Organisation de coopération pour le développement économique PAN Péroxyacéthylnitrate PAS Photoelectric aerosol sensor (détecteur photoélectrique d aérosol) PCB Polychlorobiphènyles ph Potentiel hydrogène PL Poids lourds PM10 Particules de diamètre < 10 µ PM2,5 Particules de diamètre < 2,5 µ PNNL Pacific northwest national laboratory Ppb ou ppbv Partie par milliard en volume Ppm ou ppmv Partie par million en volume PpmC Ppm volumiques de carbone Ppt ou pptv Partie par trillion en volume PTC Poids total en charge PTR Poids total roulant PVC Polyvinylchloride RuBisCo Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygénase SAM Surface active monitoring (surface de surveillance active) SANEF Société des autoroutes du nord-est de la France SETRA Service d études techniques des routes et autoroutes SF6 Gaz traceur SO2 Dioxyde de soufre SOF Soluble organic fraction (fraction organique soluble) TEA Triéthanolamine TED Time explosure diffusion (exposition chronométrée de la diffusion) TEOM Tapered element oscillating microbalance TOF Time-of-flight (temps-de-vol) TÜV Technische überwachung verein (association pour la surveillance technique) UIAPPA Union internationale des associations pour la prévention de la pollution atmosphérique UV Ultraviolet VDI Verein deutscher ingenieure (association des ingénieurs allemands) VP Véhicule particulier VU Véhicule utilitaire

Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 9 Introduction Durant les dernières décennies, l'industrie était de loin la principale source de pollution. Mais, à la suite d'une prise de conscience de la Société durant les années 70 et de l action des pouvoirs publics au cours des années 80, les efforts fournis ont aboutis à une très forte réduction de la concentration en dioxyde de soufre (SO2), principal polluant à l'époque. Simultanément, le secteur des transports s'est largement développé : «En France [ ], la mobilité des marchandises et des personnes a connu une forte progression au cours des deux dernières décennies [ ]. Entre 1970 et 1994, on a constaté une hausse de 70 % du trafic routier de marchandises [et] un doublement du trafic des véhicules particuliers. [ ] Actuellement, environ 30 millions de véhicules sillonnent les routes du pays. [ ] Le parc de véhicules diesel a augmenté très rapidement : de 9 % du parc de véhicules routiers en 1980 à 30 % en 1994 ; les véhicules particuliers diesel ont représenté en 1994 la moitié des immatriculations de véhicules légers. [ ]. Le trafic routier de marchandises a augmenté de 5 % annuellement entre 1985 et 1995 [ ]. Par sa situation géographique, la France est un pays de transit de marchandises, en particulier entre le nord et le sud de l'europe ; ce trafic de transit a augmenté de 12 % au cours des dix dernières années, stimulé par le développement du grand marché européen et l'entrée du Portugal et de l'espagne dans la Communauté européenne en 1986. Chaque année, 2 millions de poids lourds traversent ainsi la France acheminant près de 32 millions de tonnes de marchandises, soit environ 9 % des véhicules-km et 15 % des tonnes-km effectués par les poids lourds de plus de 3 tonnes sur le territoire français.» [OCDE, 1997, p. 169-171]. Cette situation est la conséquence de deux mesures politiques prises au milieu des années 80, amplifiées par les effets du contre-choc pétrolier : 1) mesures fiscales favorables à l'usage de la route pour le transport des marchandises, 2) déréglementation du secteur des transports (qui se traduit par un moindre respect de la réglementation en matière de temps de conduite, de vitesses limitées et de poids en charge). «C'est ainsi que le prix du marché des transports routiers de marchandises est 10 % plus faible en 1993 qu'en 1985, alors que le prix de revient a augmenté de 12 %.» [OCDE, 1997, p. 180]. L intérêt pour les nuisances liées à la circulation automobile s est peu à peu transformé en une véritable préoccupation de notre Société. Au départ centrées essentiellement sur les risques sanitaires liés aux rejets des véhicules et sur le bruit provoqué par le trafic, cette préoccupation s est peu à peu élargie pour englober aujourd hui quasiment tous les éléments le notre environnement (risque pour la santé, nuisances sonores, dégradation visuelle des paysages par les routes, rejets et accumulation dans la nature d éléments dangereux pour les écosystèmes eux-mêmes mais aussi pour l homme via leur introduction dans la chaîne alimentaire, la contamination des eaux, les modifications de l atmosphère à l échelle de la planète, etc.). Pour Claude LAMURE [1992, p. 207], le trafic lourd interurbain est devenue une préoccupation majeure pour l environnement.

10 Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes Depuis le début des années 90, les recherches sur l impact du trafic routier hors des milieux urbains et périurbains se multiplient ; mais de nombreuses difficultés d'ordre méthodologique (liées au fait que les travaux portent sur des substances invisibles, contenues dans un air toujours en mouvement, émises par des millions de sources mobiles, elles-mêmes très hétérogènes) restent à résoudre. D'autres recherches portent sur les coûts externes liés à la pollution routière et à propos desquels tout le monde s'accorde pour dire qu'ils sont très loin d'être pris en compte, notamment pour le trafic poids lourds. Dans ce contexte d'un intérêt croissant pour un sujet de recherche relativement récent, ce rapport a été conçu de manière à ce que chacun puisse rechercher directement une information (ou du moins, une piste nous l espérons).! Une première partie rassemble les éléments de bases nécessaires pour aborder le problème complexe de la pollution automobile et de ses impacts à proximité des routes et autoroutes.! Les principales méthodes et techniques utilisées pour l étude de la pollution automobile à proximité des (auto)routes sont présentées dans une seconde partie.! Enfin, la dernière partie traite des impacts de la pollution des transports routiers en matière de dispersion et dépôt des polluants à proximité des voies de circulation, d impacts sur la végétation et sur la faune.! Les impacts de la pollution automobile sur la santé humaine, les nuisances sonores, ainsi que les problèmes de coûts des transports et de dégradation du paysage ne sont par abordés dans ce rapport. En conclusion, nous justifierons les choix méthodologiques qui nous ont paru les plus adaptés pour évaluer les incidences de la pollution routière sur les écosystèmes pour les quatre axes routiers retenus dans le programme Environnement-Transport- Pollution : Mont-Blanc et Maurienne pour les Alpes, Somport et Biriatou pour les Pyrénées.

Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 11 1.- CONNAISSANCES DE BASES 1.1.- Les polluants liés au trafic routier 1.1.1.- Présentation des principaux polluants Les substances émises par le trafic routier sont très nombreuses et forment, à proximité des routes, un véritable cocktail de polluants dans l'air. Voici la liste des principaux polluants liés au trafic : L'ordre dans lequel les polluants sont présentés n'a pas valeur de classement " Les oxydes de carbones (CO et CO2), " Les oxydes d'azote (NOx), " Les Composés Organiques Volatils (COV), parmi lesquels les hydrocarbures, " Le dioxyde de soufre (SO2), " Les particules, " Les métaux lourds 1, " L'ozone troposphérique 2. Les principales caractéristiques de ces polluants sont présentées dans les paragraphes qui suivent, selon les thèmes qui nous ont semblé utiles pour une recherche sur la pollution automobile. Les polluants cités ci-dessus se classent en grandes catégories : on distingue les particules (contenues dans les gaz d'échappement ou issues de l'usure des véhicules et de la chaussée) des gaz (gaz d'échappement ou évaporés des carburants). Les polluants émis directement sont appelés polluants primaires ; certains de ces polluants primaires sont également des polluants précurseurs de polluants secondaires : ces précurseurs participent (à travers des réactions chimiques dans l'atmosphère) à la synthèse de polluants photochimiques, également appelés polluants secondaires. 1.1.2.- Les unités de mesure de la pollution! La concentration d'un polluant s'exprime de la façon suivante : 8 Pour les gaz, en concentration relative : - Ppm ou ppmv = Partie par million en volume (10-6 ) soit 1cm 3 /m 3, c'est-à-dire : sur un million de molécules d'air, on trouve une molécule du polluant en question. - Ppb ou ppbv = Partie par milliard (billion en anglais) en volume (10-9 ) soit = 1mm 3 /m 3 - Ppt ou pptv = Partie par trillion en volume (10-12 ), unité rarement employée dans le rapport. 1 On appelle habituellement métaux lourds tous les métaux toxiques, sans rapport avec leur densité [SCHÜTZ, 1995, p. 236]. 2 Si dans les hautes couches de l'atmosphère, au niveau de la stratosphère, la couche d ozone fait écran à la partie nocive des UV et constitue donc un élément indispensable de l écosystème terrestre, l ozone dans les basses couches atmosphérique (troposphère) est un polluant nocif tant pour la santé humaine que pour la végétation.

12 Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 8 Pour les gaz et particules, en masse par unité de volume : - mg/m 3 = 10-3 g par m 3 d air (milligramme) - µg/m 3 = 10-6 g par m 3 d'air (microgramme) - ng/m 3 = 10-9 g par m 3 d'air (nanogramme) On peut convertir une unité en une autre grâce au facteur de conversion masse/volume en volume/masse et vice-versa (tableau 1). Polluant Facteur de conversion D une manière générale : 1mg/m 3 (22,4 PM) en ppm. PM = poids moléculaire du polluant gazeux [CITEPA, 1989, p. 2]. 1 ppm = 1,145 mg/m CO 3 1 mg/m 3 = 0,873 ppm 1 ppb 2µg/m 3 [CONSEIL SUPERIEUR D'HYGIENE PUBLIQUE DE FRANCE, 1996, p. 1] Ozone 1 ppm = 2 mg/m 3 1 mg/m 3 = 0,5 ppm 1 ppm = 1,88 mg/m SO 3 2 1 mg/m 3 = 0,53 ppm (à 25 C et 1066 mbar) : Acétaldéhyde 1 ppm = 1,8 mg/m 3 1 mg/m 3 = 0,56 ppm (à 25 C et 1066 mbar) : Acroléine 1 ppm = 0,4 mg/m 3 1 mg/m 3 = 2,5 ppm 1 ppm = 3,19 mg/m Benzène 3 1 mg/m 3 = 0,31 ppm (à 25 C et 1066 mbar) : Formaldéhyde 1 ppm = 1,2 mg/m 3 1 mg/m 3 = 0,83 ppm Source : SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 246 Tableau 1 : Facteur de conversion masse/volume en volume/masse! La masse de polluant émise dans l'atmosphère 8 A petite échelle (mondiale ou nationale), cette masse est exprimée en Mt/an = millions de tonnes par an. 8 En ce qui concerne la pollution automobile, cette masse est souvent ramenée à la distance : - g/km = masse moyenne émise en grammes par véhicule pour 1 km, - mg/km = masse moyenne émise en milligrammes par véhicule pour 1 km. 8 Pour les poids lourds, les normes sont exprimées en g/kwh = masse moyenne émise en grammes par véhicule par unité d énergie dépensée 3. 3 Le kilowattheure (kwh) est une unité d'énergie ou de travail, équivalant au travail exécuté pendant une heure par une machine dont la puissance est de 1 kilowatt [BIBLIOROM LAROUSSE, 1996, Cédérom].

Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 13 1.1.3.- Formation et dispersion des polluants CO - CO 2! Le CO, toxique puissant qui peut bloquer la fixation de l'oxygène par les globules rouges (anoxie) est émis lors de la combustion incomplète d'hydrocarbures : «Lors de sa combustion, le carbone est d'abord oxydé en gaz carbonique (CO 2). Si l'on ajoute à cette molécule un nouvel atome de carbone, dans certaines conditions de température et de pression, il y a formation de deux molécules de monoxyde de carbone (CO). S'il y a suffisamment d'oxygène en présence, le monoxyde s'oxyde à nouveau en dioxyde de carbone. [ ] Si un carburateur est mal réglé, le manque de comburant (oxygène) donne lieu à la production et l'émission de gaz d'échappement plus riche en CO» [SCHÜTZ, 1995, p. 78], c'est-à-dire que le CO 2 est émis dès lors qu'il y a combustion d'hydrocarbures, alors que le CO est émis essentiellement lorsque cette combustion est incomplète.! «Le pot catalytique permet, entre autres choses, l'oxydation du monoxyde de carbone toxique en gaz carbonique, beaucoup moins dangereux» [SCHÜTZ, 1995, p. 80].! La diffusion du CO est très rapide. Il disparaît rapidement dès que l'on s'éloigne d'une source d'émission [ESCOURROU, 1996, p. 83]. Cela tient au fait que le que le CO a une densité voisine à celle de l'air. NO x! L'azote (N) et l'oxygène (O) entrent en réaction dans les conditions de hautes températures et de pression des moteurs pour former du monoxyde d'azote (NO) [SCHÜTZ, 1995, p. 88]. Une fois rejetée dans l'atmosphère, NO s'oxyde pour former du dioxyde d'azote (NO 2) [PARMETIER et GARREC, 1994, p. 3]. NO est le plus abondant dans l atmosphère : il représente 95 % des émissions NO + NO 2 [DEGOBERT, 1992, p. 23].! L'azote et l'oxygène peuvent s'associer sous différentes formes : N 2O (protoxyde d'azote), N 2O 3, N 2O 5, [SCHÜTZ, 1995, p. 88], HNO 3 (acide nitrique), émis directement par les véhicules diesel [MALBREIL, 1997, p. 33].! Ces diverses associations sont désignées par le terme «Oxydes d'azote» (NO x).! Dans la pratique, on simplifie souvent la réalité en considérant que NO x= NO + NO 2.! Les catalyseurs 3 voies permettent une réduction des NO x [PARMETIER et GARREC, 1994, p. 3].! Le protoxyde d'azote (N 2O) est engendré par l'azote présent initialement dans les combustibles ; peu actif dans la troposphère, c'est un agent actif d'attaque de la couche d'ozone stratosphérique [PARMETIER et GARREC, 1994, p. 3 ; DEGOBERT, 1992, p. 26]. COV! Les composés organiques sont constitués par le carbone et ses combinaisons ; parmi ces combinaisons, les hydrocarbures sont des composés binaires constitués de carbone et d'hydrogène.! Les COV sont émis : 8 par évaporation à la pompe, au niveau du carburateur et du réservoir (provoquée par les variations de températures : marche/arrêt du moteur ou jour/nuit ; ce sont les pertes par «respiration»), 8 par perte (éclaboussures à la pompe ou au niveau du réservoir), 8 dans les gaz d'échappement [DEGOBERT, 1992, p. 29-33].! La composition spécifique des émissions de COV, qu elles soient produites par combustion ou évaporation, varie très fortement en fonction des carburants et de leurs additifs. C est pourquoi les véhicules à essence et diesel (ou autre carburant) donnent différents spectres d émissions. Cependant, les émissions totales de COV sont équivalentes car, si les véhicules diesel émettent beaucoup moins de COV par kilomètre, leur rejets contiennent une forte concentration des COV les plus réactifs (composés aromatiques, aldéhydes et oléfines) qui fait que les moteurs diesel contribuent de manière beaucoup plus importante à la formation d ozone [OCDE, 1995, p. 28].! Les concentrations de COV sous forme gazeuse sont généralement 10 à 100 fois supérieures aux concentrations de COV sous forme de particules [OCDE, 1995, p. 28].! «De nombreux COV ne se dispersent que localement, c est-à-dire à proximité de leurs sources; d autres sont persistants et largement dispersés dans l atmosphère» [OCDE, 1995, p. 28].

14 Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)! Les HAP, dangereux pour la santé car cancérogènes, sont des hydrocarbures aromatiques constitués de plusieurs cycles benzéniques (de 2 à 6, voire 8) accolés selon diverses formes. La majorité des HAP proviennent des processus de pyrolyse et en particulier de la combustion incomplète de matière organique ou de composés carbonés [DEGOBERT, 1992, p. 33-34 ; SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 105].! Les HAP sont la plupart du temps adsorbés 4 sur des particules carbonées. Ils sont également détectés en phase gazeuse, en particulier dans les gaz d'échappement des moteurs à essence ; il s'agit dans ce cas des HAP de masse moléculaire la plus faible (jusqu'à 3 cycles*), qu'on appelle HAP légers. Dans les émissions Diesel, une grande partie de ces HAP légers est adsorbée sur les particules en compagnie de HAP de masse beaucoup plus grande (4 cycle et plus) : les HAP lourds. [DEGOBERT, 1992, p. 34 ; SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 105 ; CUNY, 1995, p. 4 ; SETRA-MAZOUE, 1994, p. 19].! Parmi les HAP, le benzo(a)pyrène (BaP) est le plus étudié des HAP car il est particulièrement dangereux pour la santé [SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 105] ; il est émis pratiquement au même taux par un véhicule essence ou Diesel [DEGOBERT, 1992, p. 34]. * si le poids moléculaire < 252, la récupération se fait essentiellement sous forme gazeuse ; si le poids moléculaire > 252, la récupération se fait essentiellement sous forme particulaire [HAUTALA & al., 1995, p. 47]. BTEX! Les BTEX (ou BTX) : Benzène, Toluène, Ethylbenzène et Xylènes sont des HAM (hydrocarbures aromatiques monocycliques). Ce sont des hydrocarbures imbrûlés. Le benzène est produit par désalkylation des composés aromatiques [MALBREIL, 1997, p. 33], si bien que même si on limite sa teneur dans les carburants, la présence de composés aromatique entraîne sa formation [DEGOBERT, 1992, p. 32].! Les BTX sont les principaux COV émis par la circulation automobile essence [ARGOPOL, 1994, p. 73], surtout depuis l introduction de nouveaux antidétonants : les aromatiques remplaçant le plomb tétraéthyl [ESPAGNO, comm. verbale, 1998].! Les BTX sont très dangereux pour la santé (atteinte du système nerveux central entre autres) [SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 97].! Les émissions de benzène diminuent sensiblement avec un pot catalytique [DEGOBERT, 1192, p. 33]. PCB! Le PCB (polychlorobiphényles) est un composé aromatique organochloré non biodégradable, comme le DDT (dichlorodiphényl-trichloréthane) [ENCYCLOPEDIA UNIVERSALIS, 1995, Cédérom ; BIBLIOROM LAROUSSE, 1996, Cédérom]. Il s agit d une substance très toxique. Le PCB est probablement présent dans les huiles, l essence et le gazole. Si le rapport entre les concentrations de PCB dans l air et le trafic routier a été prouvée par GRANIER et CHEVREUIL (1991), l origine de cette pollution n est pas démontrée. Le PCB est présent sous forme gazeuse et particulaire. Dans le tunnel des Tuileries (Paris), les auteurs mesurent des concentrations de l ordre de 2,1 ng/m 3 de PCB sous forme gazeuse et 5,2 ng/m 3 de PCB sous forme particulaire. 1,3-butadiène (hydrocarbure)! Elément très réactif, le 1,3-butadiène se forme par combustion incomplète du carburant. Son émission augmente proportionnellement à celle des hydrocarbures, mais n est pas émis par évaporation. 1,3-butadiène est un précurseur d aldéhydes [SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 119-120].! 1,3-butadiène serait de loin, le polluant atmosphérique toxique le plus dangereux (en terme de risques de cancer) émis par les véhicules [EPA, 1993 in OCDE, 1995, p. 31].! L utilisation de pots catalytiques permet sa réduction [SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 119]. 4 adsorption, nom féminin - Pénétration superficielle d'un gaz ou d'un liquide dans un solide ou dans un autre liquide [BIBLIOROM LAROUSSE, 1996, Cédérom].

Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 15 CFC! Les Chloro-fluoro-carbones (CFC ou Fréon dans le langage courant) sont utilisés dans les systèmes de climatisation des voitures, notamment les CFC-11 et CFC-12 [PNUE, 1989 in OCDE, 1995, p. 36 ; ESCOURROU, 1996, p. 89]. Ozone! «L'ozone et les autres oxydants photochimiques ne sont pas émis directement par les véhicules mais ils dérivent pour une bonne part difficile à quantifier des polluants primaires présents dans les gaz d'échappement» [SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 87]. Les rayonnements solaires (UV), entraînent une dissociation du dioxyde d'azote (NO 2) qui forme du monoxyde d'azote (NO) et libère un atome d'oxygène qui s'associe dès que possible avec de l'oxygène (O 2) pour former de l'ozone (O 3) [SCHUTZ, 1995, p. 93]. La production d'ozone peut être limitée par sa réaction avec NO : O 3 + NO NO 2 + O 2 [CONSEIL SUPERIEUR D'HYGIENE PUBLIQUE DE FRANCE, 1996, p. 3].! Globalement, les niveaux de NO x dans l'air ont surtout une influence sur les quantités d'ozone formé, les COV agissent plutôt sur la vitesse des réactions [CONSEIL SUPERIEUR D'HYGIENE PUBLIQUE DE FRANCE, 1996, p. 4].! Une des caractéristiques importantes de cette chimie est son caractère non linéaire : la production d'ozone n'est pas proportionnelle aux teneurs initiales en précurseurs. Selon la proportion des divers réactifs, ce sont des réactions de destruction ou de production qui s'instaurent : - Si NO x < 30 ppt (niveau moyen des atmosphères des zones isolées et peu influencées par les activités humaines), # du CO et des COV = $ production ozone, - Si NO x = quelques ppb (cas habituel dans nos régions), # du CO et des COV = # production ozone, - Si NO x est très élevée (notamment NO : plusieurs dizaines de ppb (cas des zones urbaines), $ production ozone par action du NO en excès sur l'ozone formé. [CONSEIL SUPERIEUR D'HYGIENE PUBLIQUE DE FRANCE, 1996, p. 5].! La concentration d'ozone est en relation directe avec l'ensoleillement (UV). Les concentrations sont donc les plus importantes en période estivale (mai à septembre) et l'après-midi. Pendant la nuit, la production est stoppée et l'ozone produit dans la journée est piégée par la végétation ou détruit [MALBREIL, 1997, p. 6-7].! On observe au bord des (auto)routes, des dépressions locales d'ozone duent essentiellement à l'émission en NO x par les véhicules, qui détruit les molécules d'o 3 [PLEIJEL & al., 1994 ; KUHLER & al., 1994 ; MALBREIL, 1997, p. 23 ; TOUPANCE, 1994, p. 4], ce qui explique que les concentrations maximum se rencontrent à la phériphérie des villes [GARREC, 1996, p. 374].! Les précurseurs de pollution photochimique : CO, NO x, COV (les plus réactifs des COV sont : formaldéhyde, éthylène et xylènes [OCDE, 1995, p. 28].). Pour plus de détails, on peut se reporter à : CONSEIL SUPERIEUR D'HYGIENE PUBLIQUE DE FRANCE, Section de l Evaluation des risques de l environnement sur la santé, 1996, «L'ozone, indicateur majeur de la pollution photochimique en France : évaluation et gestion du risque de santé», Ministère du travail et des Affaires Sociales - Direction Générale de la Santé, Technique & Documentation, Paris, 164 pages. Métaux Les divers métaux sont émis sous forme de particules. Les métaux toxiques (à différents degrés) sont soulignés.! Le plomb, élément très toxique, est issu de la combustion des carburants contenant du plomb tétraéthyl et/ou du plomb tétraméthyl; il provient également, à un moindre degré, des substances anti-usure des lubrifiants [MALBREIL, 1997, p. 33]. Cette pollution est vouée à disparaître avec le renouvellement du parc automobile français.! Dans les villes, 90 % du plomb est émis par les véhicules ; 10% du plomb retombe dans un rayon de 100 m autour de la route, le reste est largement dispersé [OCDE, 1995, p. 32].! Le manganèse est issu des carburants contenant du MMT (methyl cyclopentadienyl manganèse tricarbonyl), substitut antidétonant du plomb. Le manganèse est un polluant étudié essentiellement au Canada, un des seuls pays où il a été adopté comme antidétonant [LYTLE, SMITH et MCKINNON, 1995, p. 105].! Ce composé entraîne des risques de bouchage des supports catalytiques [DEGOBERT, 1992, p. 44].! En France, du manganèse est émis du fait de l'usure de certaines pièces mécaniques [PARMENTIER et GARREC, 1994, p. 8].! Le zinc et le cadmium sont produits par l'usure des pièces mécaniques, galvanisées, des pneumatiques et des lubrifiants ; ils sont issus également de la dégradation des glissières de sécurité [MALBREIL, 1997, p. 33].

16 Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes! Le zinc et le cadmium sont souvent associés car le cadmium est l impureté associée au zinc [DEGOBERT, 1992, p. 44].! Des poussières sont émises par les pots catalytiques : des métaux précieux (platine, palladium, rhodium, cérium, etc.) [MALBREIL, 1997, p. 33], mais aussi du nickel, du cuivre, du chrome (faibles quantités) [PARMENTIER et GARREC, 1994, p. 8]. Autres métaux : magnésium, aluminium, fer, chrome (usure des roches et des sols) ; molybdène (lubrifiant) ; baryum, cobalt (huiles de graissage), sélénium (lubrifiant, plaquettes de frein); arsenic, chrome (garnitures de frein, disques d'embrayage, transmissions automatique, etc.) [PARMENTIER et GARREC, 1994, p. 7-8]. Particules! «Le terme "particule" concerne, en général, les aérosols crées par la dispersion dans l'air de solides et de liquides atomisés, poudres ou gouttelettes et implique donc les termes de poussières, fumées, suies, brumes, brouillards, smog. [ ]! Le terme "particules en suspension" concerne essentiellement les poussières de taille inférieure à 10 µm dont la vitesse de sédimentation est lente, les particules plus grosses ayant tendance à retomber rapidement près de la source d'émission.» [DEGOBERT, 1992, p. 44-45].! Les particules en suspension constituent un ensemble très hétérogène dont la qualité, sur le plan physique, chimique et/ou biologique est fort variable selon que les sources d'émissions sont locales ou plus éloignées, selon la saison (variation de la chimie atmosphérique) [SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 58] ; les diverses méthodes de mesures employées donnent des résultats eux-mêmes très hétérogènes.! Les principaux composés des particules sont : 8 Des éléments minéraux liés à l'érosion de la chaussée et des sols, 8 La remise en suspension de particules déposées au sol, 8 Des noyaux carbonés (issus de composés organiques produits lors des combustions incomplètes), 8 Des sulfates SO 4 -- ou des nitrates NO 3 - résultants des transformations de SO 2 ou NO x, 8 Des ions métalliques adsorbés ou condensés à la surfaces des particules, 8 Des sels d'ammonium produits par la neutralisation des aérosols acides par l'ammonium présent dans l'air du fait de l'activité biologique [SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 58].! Les particules sont classées selon leur taille ; les particules ayant un diamètre inférieur à 10 µm sont désignées par le terme PM 10, diamètre inférieur à 2,5 µm : PM 2,5, etc.! Les poussières libérée dans l'atmosphère participent à divers processus : 8 Dépôt sur le sol et la végétation, 8 Formation d'aérosol, 8 Catalyseurs de réactions chimiques [SANEF-ARGOPOL, 1995, p. 25].! D'un point de vue biologique et sanitaire, ce sont les particules les plus fines qui sont les plus préoccupantes ; or les particules émises par les pots d'échappement sont de très petite taille (notamment pour les particules diesel qui sont responsables de 87 % des particules émises par le trafic) [LUCAS, 1995 in SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 58]. Particules diesel! «Les particules diesel présentes dans l'atmosphère sont de très petite taille, inférieure au micron. Leur composition et leur granulométrie ne sont pas parfaitement connues. Leur composition peut être schématiquement décrite comme un squelette de carbone recouvert d'une phase organique composée principalement d'imbrûlés provenant du carburant et du lubrifiant. Cette phase imbrûlée comprend plusieurs centaines de composés avec, notamment, des HAP. [ ] Ces particules diesel, de très petite taille (diamètre aérodynamique moyen de 0,5 µm) constituent aujourd'hui la plus grande part des poussières en suspension en milieu urbain. C'est-à-dire que, par delà la diminution qui a pu être observée, depuis 20 ans, des valeurs d'immission (teneurs atmosphériques) des particules (mesurées alors par la technique des fumées noires), la nature des particules a aussi évolué. Tout laisse à penser que les particules présentes aujourd'hui dans l'air urbain présentent, par leur taille et leur composition chimique, une nocivité plus marquée que celles qui étaient historiquement associées aux processus de combustion industriels et du chauffage résidentiel traditionnel.» [SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 63-64].

Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 17 Hydrocarbures Phase vapeur Noyau carboné («sphérule») (Diamètre : 0,01-0,08 µm) Hydrocarbures adsorbés Hydrocarbures particulaires Fraction organique soluble (SOF) Sulfates (SO 4) Dérivés oxygénés : aldéhydes, cétones, acides organiques, etc. 0,05-1 µm Figure 1 : Schéma des particules diesel Adaptée de HEALTH EFFECTS INSTITUTE (HEI), 1995 in SOCIETE FRANÇAISE DE SANTE PUBLIQUE, 1996, p. 64.! Le temps de séjour pour les poussières de l'ordre de 1 µm (particules diesel essentiellement) est proche de 10 jours [SETRA-MAZOUE, 1994, p. 19]. Particules minérales! Le passage des véhicules use la chaussée et met en suspension des particules de quartz (phénomène accru lors de l'utilisation de pneus cloutés) [DEGOBERT, 1992, p. 46].! L amiante était jusqu à peu utilisé dans la fabrication des voitures, notamment pour les garnitures de friction (freins et embrayages) et des transmissions automatiques. L'usure de ces éléments provoque le rejets de particules d'amiante [DEGOBERT, 1992, p. 46 ; OCDE, 1995, p. 32 ; MALBREIL, 1997, p. 33]. Très toxique (danger de l'amiante contenu dans les locaux), dans l'état actuel des connaissances, seul un seuil de 0 est sécuritaire. Des oxydes métalliques sont présents dans les gaz d échappement mais ne sont pas liés à la combustion : ils proviennent de l usure du moteur ou des systèmes de dépollution [ADEME, 1996, p. 7]. Fondants chimiques! En hiver, des sels sont déversés sur les routes pour diminuer le point de congélation de l'eau (jusqu'à 30t/an/km sur une autoroute en zone d'hiver rigoureux ou 70 à 210 kg/km de route à 2 voies [CETUR, 1986, in SETRA-MAZOUE, 1994, p. 21]).! Les fondants chimiques utilisés sont de deux types : chlorure de sodium (NaCl) ou chlorure de calcium (CaCl 2). En France, on utilise essentiellement du chlorure de sodium [PARMENTIER et GARREC, 1994, p. 8], dont la granulométrie varie de 0 à 4 mm [SETRA-MAZOUE, 1994, p. 20].! 5 % des sels épandus sont déposés sur les bas-côtés ; les 95 % effectivement sur la chaussée peuvent atteindre le terre-plein central et les accotements : 8 par ruissellement avec les eaux de surface, 8 par projection, sous forme de dépôt sec ou humide jusqu'à de grandes distances par rapport à l'autoroute [PARMENTIER et GARREC, 1994, p. 8]. (Paragraphe présenté sous forme de tableau dans la version papier) Tableau 2 : Formation et dispersion des polluants

18 Impacts des transports routiers à proximité des routes et autoroutes 1.1.4.- Proposition de classement des polluants automobile Certains termes génériques cités plus haut regroupent parfois de nombreuses substances chimiques. Les tableaux 3 et 4 recensent et proposent un classement des principaux polluants. Seuls les HAP (Hydrocarbures aromatiques polycycliques) sont détaillés ci-dessous, en s'en tenant aux principaux, les 16 HAP généralement étudiés dans les analyses. Poids HAP moléculaire! Naphtalène 128! Acenaphtylène 152! Acenaphtène 154! Fluorène 166! Phénanthrène 178! Anthracène! Fluoranthène 202! Pyrène (P)! Chrysène 228! Benzo(a)anthracène (BaA)! Benzo(a)pyrène (BaP)! Benzo(b)fluoranthène (BbF) 252! Benzo(k)fluoranthène (BkF)! Dibenzo anthracène 276! Indéno (1,2,3)pyrène (IP)! Benzo(g,h,i)pérylène (BghiP) 278 HAP légers : La récupération sous forme gazeuse est la plus importante [HAUTALA et al, 1993, p. 47] HAP lourds : La récupération sous forme particulaire est la plus importante [HAUTALA et al, 1993, p. 47] Tableau 3 : Liste des 16 principaux HAP (Hydrocarbures aromatiques polycycliques)

Tableau 4 : Proposition de classement des divers polluants d'origine automobile Les particules les plus fines (PM10) se Polluants gazeux comportent comme un gaz (loi de STOCKES) Polluants particulaires Liquides Chlorure de sodium (NaCl) Chlorure de calcium (CaCl2 ) Fondants chimiques! Combustible,! Huile,! Lubrifiant,! Antigel,! Liquide de frein. Quartz; Amiante; Oxyde de calcium; Oxydes métalliques Particules minérales Zinc (Zn); Cadmium (Cd); Magnésium (Mg); Aluminuim (Al); Fer (Fe); Chrome (Cr); Molybdène (Mo); Phosphore (P); Baryum (Ba); Cobalt (Co); Sélénium (Se); Arsenic (As); Nickel (Ni); Cuivre (Cu); Platine (Pt); Palladium(Pd); Rhodium (Rh); Cérium (Ce)! COV les plus légers (butanes, isopentanes, oléfines : butènes, pentènes, ) Particules métalliques Métaux! Acide nitrique! Plomb (Pb)! Manganèse (Mn) COV : 4 non issus combustion, 4 particules, 4 précurseurs d'ozone 4 polluants secondaires Précurseurs de polluants secondaires Non précurseurs de polluants secondaires! COV (surtout les HAP lourds)! CO, Monoxyde de carbone! NOx, Oxydes d'azote : NO, Monoxyde d'azote NO2, Dioxyde d'azote N2O, Protoxyde d'azote HNO3, Acide nitrique N2O3 N2O5...! COV les plus réactifs : les aldéhydes, éthylène, xylènes! CO2, Dioxyde de carbone! SO2, Dioxyde de soufre Les Composés Organiques Volatils (COV) sont constitués de tous les composés organiques gazeux de l'atmosphère. Ils comprennent des hydrocarbures, des aldéhydes, des composés nitrés et sulfurés, etc. [MOUVIER, 1994, p. 114]. Méthane ; Alcanes ; 1,3-butadiène ; Chloro-fluoro-carbones (CFC) Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) - Voir tableau 3 1,2,4 triméthylbenzène, Etc. Benzène Toluène (ou méthylbenzène) Ethylbenzène BTEX (ou BTX sans Ethylbenzène) Hydrocarbures Aromatiques Monocycliques (les HAM) Hydrocarbures Xylènes Formaldéhyde ou «formol» Acétaldéhyde Acroléine Aldéhydes PAN ; PPN ; PBN Acides Ethers Cétones Composés oxygénés Réactions photochimiques COV: issus de réactions entre HC imbrûlés et Ozone (O3) Peroxyacéthylnitrate (PAN) Peroxypropionylnitrate (PPN) Peroxybutyrylnitrate (PBN) Acroléine, Radicaux d'hydroxyl Polluants secondaires Polluants primaires, émis par la combustion Polluants non émis par la combustion Polychlorobiphényles (PCB) NOx Source : DELETRAZ, 1998.