Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine

Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine Avec le soutien financier de :

Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine Rédacteur Vérificateur Approbateur Nom S. RAPENNE A.OCKLER JP. SCHMITT Signature(s) Date Rapport AIR LORRAINE Diffusion : libre Contrat contrôlée Destinataire : Observatoire Régional des Transports et de la Logistique de Lorraine (ORT2L) Fabien GUILLEMAUT Références dossier : 2013_ORT2L Version 2.0 du 22 avril 2013 Références client : Nombre d exemplaires édités : 3 Nombre de volumes : 1 Nombre de pages du rapport hors annexes : 40 Nombre d annexes : 0 Air Lorraine Pôle de Nancy : 20, allée de Longchamp 54 600 Villers-Lès-Nancy Tel : 03.87.74.56.04 / 03.83.44.38.89 Mail : contact@air-lorraine.org Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine

Air Lorraine est l association agréée chargée de la surveillance de la qualité de l air et de la pollution atmosphérique en Lorraine et fait partie de l Observatoire Régional des Transports et de la Logistique en Lorraine (ORT2L). L ORT2L est un lieu de partenariat réunissant les acteurs du transport et de la logistique au niveau régional afin de recueillir, d'échanger, d'enrichir, de valoriser et de diffuser les informations et données statistiques sur les transports et leur environnement économique, permettant de disposer des éclairages utiles à une définition appropriée des politiques publiques et à des choix de gestion à court ou long terme. Les émissions atmosphériques liées aux transports sont générées principalement par le transport routier. Ce dernier constitue une véritable préoccupation en termes de pollution atmosphérique. Cependant, l estimation des émissions polluantes liées à ce secteur reste complexe car de nombreux paramètres rentrent en ligne de compte dans les calculs des émissions polluantes (types de véhicules, trafics recensés sur les voies, vitesses de circulation, parc automobile pris en compte, circulation en ville, type de voies, météorologie.). De plus, les innovations techniques réalisées sur les motorisations et les carburants ainsi que la diésélisation croissante du parc présentent des effets contrastés sur les émissions atmosphériques. A l heure actuelle, les consommations énergétiques et les émissions polluantes issues du transport routier se posent comme un élément principal dans les réflexions engagées sur les développements des modes de transport. Ces réflexions ont conduit Air Lorraine, en partenariat avec l ORT2L, à réaliser une analyse des émissions polluantes et des consommations énergétiques liées aux transports routiers sur le territoire lorrain. En termes de trafic routier, le trafic évolue globalement à la hausse entre les deux années de référence 2006 et 2011 (+3,2 %), mais une baisse significative du nombre de poids lourds est observée (-8,5 %), baisse cohérente avec les observations nationales. Pour tous les polluants étudiés, une baisse globale des émissions polluantes est observable entre 2006 et 2011, malgré une légère hausse de la circulation. Ce constat fait apparaitre un effet antagoniste entre l évolution à la hausse du trafic routier, la diésélisation du parc de véhicules particuliers, la sévérisation des normes environnementales et les progrès technologiques associés. Ce qui se traduit par des effets variables en termes de consommations énergétiques et d émissions polluantes associées. Cette baisse devrait se poursuivre par l apparition progressive des véhicules respectant les normes Euro 5 (2011) pour les véhicules particuliers et Euro 5 (2010) pour les poidslourds qui fixent, en les réduisant, les limites maximales de rejets polluants pour les véhicules roulants. De plus la norme Euro 6, qui doit entrer en vigueur courant 2014, est encore plus restrictive, notamment pour les oxydes d azote. Malgré une baisse significative de ces émissions, celle-ci ne se traduit pas forcément en termes de qualité de l air et plus particulièrement en proximité routière car la tendance est plutôt à la stagnation. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 1

1. Contexte et objectifs... 6 2. Méthodologie de calcul des consommations de carburant et des émissions de polluants liés au transport routier... 7 2.1. Méthodologie générale... 7 2.2. Outil de calcul utilisé... 8 2.3. Composés pris en compte dans l étude... 10 3. Présentation du périmètre de l étude... 11 4. Caractéristiques du trafic routier... 12 4.1. Trafic régional pris en compte pour 2011... 12 4.2. Evolution du trafic régional entre 2006 et 2011... 13 4.3. Evolution du parc automobile national... 13 4.4. Caractéristiques du parc automobile régional en 2011... 14 5. Bilan des consommations énergétiques régionales du transport routier... 15 5.1. Sectorisation des consommations énergétiques en Lorraine... 15 5.2. Consommations énergétiques liées au transport routier en 2011... 16 5.3. Comparaison des consommations énergétiques entre 2006 et 2011... 17 6. Bilan des émissions polluantes liées au transport routier... 18 6.1. Le dioxyde de carbone (CO2)... 18 6.1.1. Sectorisation et évolution des émissions en France entre 1960 et 2010... 18 6.1.2. Sectorisation des émissions et émissions liées au transport routier en Lorraine... 19 6.1.3. Evolution des émissions liées au transport routier entre 2006 et 2011... 21 6.2. Les oxydes d azote (NOx)... 22 6.2.1. Sectorisation et évolution des émissions en France entre 1960 et 2011... 22 6.2.2. Sectorisation des émissions et émissions liées au transport routier en Lorraine... 23 6.2.3. Evolution des émissions liées au transport routier entre 2006 et 2011... 25 6.3. Les particules fines (PM10)... 26 6.3.1. Sectorisation et évolution des émissions en France entre 1990 et 2011... 26 6.3.2. Sectorisation des émissions et émissions liées au transport routier en Lorraine... 27 6.3.3. Evolution des émissions liées au transport routier entre 2006 et 2011... 29 6.4. Le benzène... 30 6.4.1. Sectorisation et évolution des émissions en France entre 2000 et 2011... 30 6.4.2. Sectorisation des émissions et émissions liées au transport routier en Lorraine... 31 6.4.3. Evolution des émissions liées au transport routier entre 2006 et 2011... 33 7. Remarques sur les comparaisons réalisées... 33 8. Bilan de la qualité de l air en Lorraine... 34 8.1. Qualité de l air en Lorraine en 2011... 34 8.2. Evolution de la qualité de l air en Lorraine entre 2006 et 2011... 35 8.2.1. Particules fines (PM 10 )... 35 8.2.2. Dioxyde d azote (NO2)... 37 9. Conclusion et perspectives... 39 Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 2

Figure 1 : Principe de fonctionnement de l outil de calcul CIRCUL AIR.... 9 Figure 2 : Réseau routier pris en compte dans l étude.... 11 Figure 3 : Nombre de véhicule circulants sur les principaux axes routiers lorrains en 2011... 12 Figure 4 : Evolution du nombre de véhicules en France en millions de véhicules (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012).... 14 Figure 5 : Répartition du trafic lorraine par catégorie de véhicule en 2011 (Source : Air Lorraine CIRCUL AIR - ORT2L 2011).... 14 Figure 6 : Répartition des consommations énergétiques en Lorraine... 16 Figure 7 : Répartition des consommations de carburants par type de véhicule sur les principaux axes routiers lorrains (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011)... 16 Figure 8 : Evolution et sectorisation des émissions de CO 2 en Mt en France entre 1960 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012).... 18 Figure 9 : Evolution des émissions atmosphériques de CO 2 en Mt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012).... 18 Figure 10 : Sectorisation des émissions de CO 2 en 2006 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006).... 19 Figure 11 : Sectorisation des émissions de CO 2 sur les principaux axes routiers en Lorraine en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011).... 19 Figure 12 : Cartographie des émissions de CO 2 sur les principaux axes routiers en Lorraine en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011).... 20 Figure 13 : Evolution et sectorisation des émissions de NO x en kt en France entre 1960 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012).... 22 Figure 14 : Evolution des émissions atmosphériques de NO X en kt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012).... 22 Figure 15 : Sectorisation des émissions d oxydes d azote de la région Lorraine... 23 Figure 16 : Répartition des émissions d oxydes d azote par type de véhicule sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011).... 23 Figure 17 : Cartographie des émissions d oxydes d azote sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011).... 24 Figure 18 : Evolution et sectorisation des émissions de PM 10 en kt en France entre 1990 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012).... 26 Figure 19 : Evolution des émissions atmosphériques de poussières totales (TSP) en kt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012).... 26 Figure 20 : Sectorisation des émissions de particules en 2006 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006).... 27 Figure 21 : Répartition des émissions de particules fines (PM 10 ) sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011)... 27 Figure 22 : Cartographie des émissions de particules fines (PM 10 ) sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011).... 28 Figure 23 : Evolution et sectorisation des émissions de benzène en t en France entre 2000 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012).... 30 Figure 24 : Sectorisation des émissions de benzène (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006).... 31 Figure 25 : Répartition des émissions de benzène sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011).... 31 Figure 26 : Cartographie des émissions de benzène en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011).... 32 Figure 27 : Evolution des concentrations moyennes annuelles en PM 10 (Source : Air Lorraine).... 36 Figure 28 : Part du transport routier dans les émissions d oxydes d azote sur les communes sensibles (Source : Air Lorraine).... 37 Figure 28 : Evolution des concentrations moyennes annuelles en NO 2 (Source : Air Lorraine).... 38 Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 3

Tableau 1 : Trafic moyen en millions de véhicules/km par an sur les plus grands axes en 2011 (Source : ORT2L 2011).... 13 Tableau 2 : Evolution du nombre de véhicules entre 2006 et 2011 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006 ORT2L 2011).... 13 Tableau 3 : Evolution du nombre de véhicules entre 2006 et 2011 (Source : MEDDE / SESP, Fichier central des automobiles).... 14 Tableau 4 : Evolution de la structure du parc de véhicules en Lorraine entre 2006 et 2011 (Source : Air Lorraine Circul Air 2011 - ORT2L 2011).... 15 Tableau 5 : Evolution de la consommation énergétique des véhicules entre 2006 et 2011.... 17 Tableau 6 : Evolution des émissions de dioxyde de carbone (CO 2 ) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011.... 21 Tableau 7 : Evolution des émissions d oxydes d azote (NO x ) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011.... 25 Tableau 8 : Evolution des émissions de poussières fines (PM 10 ) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011.... 29 Tableau 9 : Evolution des émissions de benzène sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011.. 33 Tableau 10 : Nombre de jours de dépassement des procédures d information, de recommandation et d alerte pour les PM 10.... 35 Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 4

ASPA : Association pour la Surveillance et l étude de la Pollution Atmosphérique en Alsace, CCNUCC : Convention Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques, CEE-NU/NEC : Commission Economique pour l'europe des Nations Unies, CETE : Centre d Etude Technique de l Equipement, CITEPA : Centre Interprofessionnel Technique d Etudes de la Pollution Atmosphérique, CO : Monoxyde de carbone, CO 2 : Dioxyde de carbon, COPERT : COmputer Program to Calculate Emissions from Road Transport, COV : Composés Organiques Volatils, EEA : European Environmental Agency, GIC : Grandes installations de Combustion, GNV : Gaz Naturel pour Véhicules, GPL : Gaz de Pétrole Liquéfié, HAM : Hydrocarbures Aromatiques Monocycliques, IGN : Institut national de l information Géographique et forestière, KTep : Kilotonne d équivalent pétrole, MEDDE : Ministère de l Ecologie, du Développement Durable et de l Energie, NO x : Oxydes d azote, ORT2L : Observatoire Régional des Transports et de la Logistique en Lorraine, PL : Poids Lourds, PM 10 : Particules en suspension d un diamètre aérodynamique inférieur ou égal à 10 micromètres, SECTEN : SECTteurs Economiques et énergie, SIREDO : Système Informatisé de Recueil des DOnnées sur le trafic routier, SNIEBA : Système National d'inventaires d'emission et de Bilans pour l'atmosphère, SOeS : Service de l Observation et des statistiques, TMJA : Trafic Moyen Journalier Annuel, TRM : Transport Routier de Marchandise, UTFC : Utilisation des Terres, leur Changement et la Forêt VL : Véhicules Légers, VUL : Véhicules Utilitaires Légers. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 5

1. Contexte et objectifs Soucieux d intégrer les questions liant déplacements en Lorraine et développement durable, l Observatoire Régional des Transports et de la Logistique de Lorraine souhaite intégrer dans ses publications des indicateurs sur la qualité de l air en lien avec le secteur des transports routiers car ce dernier est un des secteurs prépondérants en termes d émissions de polluants atmosphériques. Pour mener à bien cette mission et plus particulièrement afin d évaluer l impact des actions mises en place sur l évolution de la qualité de l air, l ORT2L a souhaité s appuyer sur l expertise d Air Lorraine pour calculer ces indicateurs basés sur les émissions polluantes liées au transport routier. Début 2012, un premier rapport présentait un bilan des émissions des polluants du transport routier en Lorraine. Ces calculs ont été réalisés à partir des données recueillies par Air Lorraine dans le cadre de l inventaire régional des émissions polluantes, avec comme année de référence 2006. Air Lorraine avait obtenu des informations sur la circulation automobile, aussi bien au niveau régional que local, ce qui avait permis de renseigner des informations sur plus de 15 000 kilomètres de voiries. Le présent rapport présente un bilan des émissions de polluants liés au transport routier en Lorraine pour 2011. Il est basé sur des données fournies par l ORT2L pour l année de référence 2011. Ces dernières prennent en compte les axes routiers majeurs du réseau régional (autoroutes et routes nationales). Ce qui représente environ 3 300 kilomètres de voies et environ 20 % du réseau routier lorrain. Une description du parc automobile pris en compte, ainsi qu un bilan des consommations énergétiques et des émissions polluantes liées au transport routier en Lorraine sont réalisés. Les émissions des polluants suivants sont prises en compte : Le dioxyde de carbone (CO 2 ), Les oxydes d azote (NO x ), Les particules en suspension, d'un diamètre aérodynamique inférieur ou égal à 10 micromètres (PM 10 ), Le benzène (C 6 H 6 ). Une comparaison des émissions polluantes et des consommations énergétiques est réalisée entre les années 2006 et 2011 sur ces 3 300 kilomètres de routes. De plus, une mise en perspective avec les données nationales est réalisée lorsque celles-ci sont disponibles. A noter que l évolution des émissions polluantes ne suit pas forcement les évolutions des concentrations atmosphériques mesurées par le réseau. C est pourquoi, un bilan de la qualité de l air est réalisé afin de faire la distinction entre quantification des émissions polluantes et caractérisation de la qualité de l air, deux paramètres qui ne sont pas directement corrélés. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 6

2. Méthodologie de calcul des consommations de carburant et des émissions de polluants liés au transport routier 2.1. Méthodologie générale Le calcul des consommations de carburants et d émissions routières s appuie sur la méthodologie COPERT IV 1 qui résulte des travaux menés pour le compte de l Agence Européenne de l Environnement, adaptée à la Lorraine par des travaux complémentaires menés par l ASPA et le CETE de l Est. Les sources étudiées sont classées suivant deux catégories : Les sources linéaires regroupant les émissions du transport routier sur l ensemble des routes pour lesquelles des informations sur le trafic sont disponibles L ensemble des axes routiers disposant de données relatives à des trafics moyens journaliers est géoréférencé au sein d un Système d Information Géographique (SIG). Pour permettre la réalisation de calcul d émissions polluantes liées aux sources linéaires, les informations suivantes sont renseignées : - le trafic moyen journalier annuel (TMJA), - le pourcentage de poids lourds, - un poste de référence (profil type journalier et mensuel établis à partir des stations de mesures permanentes SIREDO), - le nombre de voies, - la longueur de l axe, - la pente de l axe, - la capacité d une voie de l axe, - la classe administrative de la route, - le pourcentage estimé de véhicules circulant avec un moteur froid. Ensuite, le calcul des émissions linéaires est réalisé en 2 étapes : - calcul de la vitesse de circulation, - calcul des émissions polluantes associées. Le calcul des émissions se divise pour sa part en quatre étapes de calcul : - émissions à chaud, - surémissions à froid, - surémissions dues à la pente de la voie, - émissions par évaporation. Les sources surfaciques prenant en compte le trafic diffus des communes de Lorraine Les sources surfaciques représentent le trafic diffus des agglomérations qui n est pas pris en compte par les sources linéaires. Elles sont réparties au niveau du bâti des communes. Ces informations sont extraites de la base de données européenne d occupation des sols Corine Land Cover (données SOeS). 1 COmputer Program to Calculate Emissions from Road Transport, ETC-AAC (European Topic Center on Air and Climate Change - EEA (European Environment Agency), Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 7

La méthode de calcul du trafic surfacique consiste à évaluer la distance moyenne parcourue et la totalité des déplacements motorisés qui partent ou qui arrivent dans une commune, hors axes pris en compte pour les sources linéaires, et d en déduire les émissions. A titre indicatif, les émissions linéaires représentent plus de 90% des émissions liées au trafic routier contre moins de 10% pour les émissions surfaciques sur la région. 2.2. Outil de calcul utilisé Pour mettre en place ce calcul, Air Lorraine s appuie sur l outil baptisé CIRCUL AIR développé par l ASPA. CIRCUL AIR permet de calculer les consommations de carburants et les émissions polluantes annuelles des axes routiers en distinguant les parts des principaux types de véhicules (véhicules particuliers essence, diesel et GPL, véhicules utilitaires légers essence et diesel, poids lourds, motos, bus diesel et GNV et autocars). CIRCUL AIR utilise des données de Trafic Moyen Journalier Annuel (TMJA) qui sont désagrégés à partir de profils de trafics journaliers et mensuels permettant de définir des trafics horaires par type de véhicule, par type de jour et par mois. Ces derniers prennent en compte l évolution des flux de trafic en fonction des jours fériés, des jours de la semaine et de l heure de la journée (heures de pointe par exemple). Les vitesses horaires sont alors intégrées dans les équations de COPERT IV afin de calculer des émissions horaires, puis ré-agrégées afin d'obtenir un résultat annuel. Les résultats comprennent les consommations de carburants, la combustion à chaud, le démarrage à froid, la pente de la route, les évaporations, l abrasion des freins, des pneus et de la route ainsi que les phénomènes de remise en suspension. CIRCUL AIR intègre des corrections dues à l âge du véhicule et à l évolution des carburants. Le principe du calcul réalisé par CIRCUL AIR est schématisé sur la figure 1 présentée ci-après. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 8

COPERT IV Emissions horaires Emissions annuelles Figure 1 : Principe de fonctionnement de l outil de calcul CIRCUL AIR. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 9

2.3. Composés pris en compte dans l étude Les polluants pris en compte dans le cadre de cette étude sont les suivants : Le dioxyde de carbone (CO 2 ) est un gaz incolore, inodore, présent dans l'atmosphère dans une proportion égale à 0,0375 % en volume, soit 375 ppmv (parties par million en volume). Il est produit notamment lors de la fermentation aérobie ou de la combustion de composés organiques et lors de la respiration des êtres vivants et des végétaux (pour ces derniers, la photosynthèse piège beaucoup plus de CO 2 que sa respiration n'en produit). La quantité de CO 2 augmente aussi du fait des activités humaines de consommation des combustibles fossiles. Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre, contribuant au réchauffement climatique. Les oxydes d'azote (NO x ) comprennent principalement le monoxyde d'azote (NO) et le dioxyde d'azote (NO 2 ). Le monoxyde d azote (NO) est émis directement à la sortie du pot d échappement et sa formation dépend de la température : plus cette dernière est élevée plus la quantité de NO générée est importante. Cette propriété explique que les émissions de NO des véhicules augmentent avec la vitesse ou dans les embouteillages (température du moteur plus élevée). Le monoxyde d azote est ensuite oxydé en moins de deux minutes en NO 2 par les agents oxydants de l air. C est la rapidité de cette réaction qui fait considérer le NO 2 comme un polluant primaire. On retrouve le NO 2 principalement à proximité des axes de forte circulation et dans les centres villes. Il est particulièrement présent lors des conditions de forte stabilité atmosphérique : situations anticycloniques et inversions thermiques en hiver. Les oxydes d azote interviennent dans le processus de formation d ozone dans la basse atmosphère ainsi que dans le phénomène des pluies acides. Ces polluants peuvent entrainer des effets respiratoires, notamment chez les personnes sensibles (dégradation de la fonction respiratoire, hyperréactivité des bronches chez les asthmatiques, augmentation bronchique aux infections microbiennes chez les enfants). En France et en Lorraine, les oxydes d azote représentent un enjeu majeur de la surveillance de la pollution atmosphérique. En effet, de nombreux dépassements de la valeur limite pour la protection de la santé humaine sont observés, en particulier en proximité routière. Cette problématique touche principalement les axes à fort trafic ainsi que les centres urbains où la configuration topographique des rues peut entrainer une accumulation de ce polluant. Les particules en suspension (PM 10 ) d un diamètre inférieur à 10 micromètres sont principalement issues de la combustion des produits pétroliers. Les automobiles (diesel en particulier) et l industrie en sont la source majeure, avec une prédominance automobile, surtout dans les zones urbanisées. On les retrouve principalement dans les centres villes, alliant fortes émissions et faibles dispersions de la pollution. Les particules en suspension provoquent essentiellement des troubles respiratoires. Les particules d une taille supérieure à 10 micromètres sont bloquées dans les voies aériennes supérieures de l arbre respiratoire. Les particules de taille inférieure (les PM 10 ) pénètrent plus profondément, dans les poumons, d où un impact sur la santé est plus important. L exposition chronique aux particules fines peut entrainer des affections cardio-vasculaires et respiratoires et servent de vecteurs à différentes substances toxiques voire cancérigènes ou mutagènes (métaux lourds, HAP,...). Les poussières fines sont, de ce fait, une des problématiques majeure identifiées pour la surveillance de la qualité de l air. En effet, de nombreux dépassements des valeurs limites pour la protection de la santé humaine sont observés à grande échelle géographique. Le benzène est un Hydrocarbure Aromatique Monocyclique (HAM) classé comme cancérogène. De par son utilisation pour augmenter l indice d octane de l essence, agissant ainsi comme antidétonant, il est particulièrement lié au transport automobile. Ainsi suite au changement de réglementation sur Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 10

les teneurs en plomb dans l essence, l utilisation du benzène est venue se substituer à celle du plomb pour ces propriétés, entrainant alors une augmentation des teneurs dans l atmosphère. Le benzène est un composé classé comme cancérigène. 3. Présentation du périmètre de l étude La figure 1 présentée ci-dessous fait apparaitre le réseau routier pris en compte pour réaliser le présent bilan des émissions atmosphériques liées au transport routier en Lorraine. Ce réseau est constitué des principaux axes structurant lorrains (Autoroutes, routes nationales et départementales). Il est constitué de 3 300 kilomètres de voiries dont 1 367 km d autoroutes et de routes nationales. Figure 2 : Réseau routier pris en compte dans l étude. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 11

4. Caractéristiques du trafic routier 4.1. Trafic régional pris en compte pour 2011 La figure 3 ci-dessous présente le nombre de véhicules ayant circulé en 2011 sur les axes routiers pris en compte dans l étude. Ce nombre est une estimation réalisée à partir du TMJA et des profils de circulation. Figure 3 : Nombre de véhicule circulants sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011). Le tableau ci-dessous présente, sur les 3300 kilomètres étudiés, le trafic moyen observé sur les tronçons présentant les flux de trafic les plus importants (représentés en rouge, orange et jaune sur la carte ci-avant). Le trafic moyen observé sur l ensemble des tronçons est de 15,9 millions de véhicules/km/an. A titre de comparaison, l autoroute A31 présente des flux de trafic beaucoup plus importants, de l ordre de 119 millions de véhicules/km/an. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 12

Tableau 1 : Trafic moyen en millions de véhicules/km par an sur les plus grands axes en 2011 (Source : ORT2L 2011). Trafic moyen en millions de véhicules/km/an A31 119 A4 17,8 A33 21,6 N57 Nancy-Epinal 18,7 TOTAL 15,9 4.2. Evolution du trafic régional entre 2006 et 2011 Entre 2006 et 2011, la quantité globale de véhicules circulants a augmenté de 3,2% mais il existe des disparités entre les différentes catégories de véhicules. En effet, les véhicules particuliers et les véhicules utilitaires légers montrent une augmentation similaire alors que le nombre de poids lourds diminue de façon importante entre 2006 et 2011. Tableau 2 : Evolution du nombre de véhicules entre 2006 et 2011 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006 ORT2L 2011). Evolution du nombre de véhicules entre 2006 et 2011 Véhicules particuliers + 3,6 % Poids-lourds - 8,5 % Véhicules utilitaires légers + 3,6 % TOTAL + 3,2 % Au niveau national, entre 2006 et 2011, l évolution du parc de véhicules particuliers de moins de 15 ans est de 2,94 %. Au niveau régional, cette évolution est de 2,73 % (Source : MEDDE / SESP, Fichier central des automobiles). Ces données sont cohérentes avec le nombre de véhicules circulants sur les axes routiers pris en compte dans la présente étude. La baisse significative du nombre de poids lourds circulant en Lorraine est aussi cohérente avec les données nationales. En effet, une baisse globale de 8,8 % du transport routier de marchandises est observée au niveau national entre 2006 et 2011 (Source : SOeS, Enquête TRM). Sur la Lorraine (flux internes à la région, échanges nationaux et internationaux, hors transit), 129 Mtonnes ont été recensé en 2006 contre 116 Mtonnes en 2011, soit une baisse de 10,2 % (Source : ORT2L Les chiffres clés des transports 2011-2012). 4.3. Evolution du parc automobile national Entre 1960 et 2010, au niveau national, le nombre de véhicules est globalement croissant. Il est passé de 14,3 millions de véhicules en 1960 à 41,3 millions en 2010. Les seuls véhicules particuliers passent de 5,5 à 31,4 millions. Les véhicules diesels étaient pratiquement inexistants avant 1980. La diésélisation du parc de véhicules particuliers se marque par une augmentation du nombre de véhicules à motorisation diesel et une diminution du nombre de véhicules à motorisation essence. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 13

Figure 4 : Evolution du nombre de véhicules en France en millions de véhicules (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012). Entre 2006 et 2011, la diésélisation du parc des véhicules particuliers de moins de 15 ans est très marquée. En effet, un recul significatif du parc de véhicules particuliers essence est observé au profit du parc de véhicules diesel, autant au niveau national que régional. Tableau 3 : Evolution du nombre de véhicules entre 2006 et 2011 (Source : MEDDE / SESP, Fichier central des automobiles). Evolution du parc de véhicules particuliers de moins de 15 ans entre 2006 et 2011 Véhicules essence Véhicules diesel France - 15,4 % + 18,9 % Lorraine - 17,5 % + 19,6 % 4.4. Caractéristiques du parc automobile régional en 2011 La répartition 2011 par catégorie de véhicule montre que plus des deux tiers du trafic routier régional est lié aux véhicules particuliers. Les poids lourds et les véhicules utilitaires légers représentent quant à eux l autre tiers. Concernant les deux roues, ces derniers Figure 5 : Répartition du trafic lorraine par catégorie de véhicule en 2011 (Source : Air Lorraine CIRCUL AIR - ORT2L 2011). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 14

représentent 3 % du trafic total. Plus spécifiquement, les véhicules diesel (VP, VUL, PL) représentent 78 % du trafic total sur l ensemble des tronçons étudiés. Tableau 4 : Evolution de la structure du parc de véhicules en Lorraine entre 2006 et 2011 (Source : Air Lorraine Circul Air 2011 - ORT2L 2011). Evolution du parc de véhicules sur les tronçons pris en compte entre 2006 et 2011 Véhicules particuliers diesels + 20,3 % Véhicules particuliers essence - 25,1 % Véhicules particuliers GPL - 14,2 % Véhicules utilitaires légers diesels + 7,1 % Véhicules utilitaires légers essence - 38,0 % Poids lourds diesels - 8,5 % Concernant l évolution de la structure du parc, le nombre de véhicules particuliers diesel est cohérent avec les données nationales. En effet, le fichier central des automobiles fait état d une évolution de 19,6 % du nombre de véhicules particuliers diesels et la présente étude fait état d une évolution de 20,3 %. La diésélisation du parc de véhicules utilitaires légers est plus marquée que celle des VP. Cette constatation est à mettre en lien avec le renouvellement plus rapide de véhicules à caractère professionnel. 5. Bilan des consommations énergétiques régionales du transport routier 5.1. Sectorisation des consommations énergétiques en Lorraine En Lorraine, la consommation énergétique annuelle tous secteurs et tous combustibles confondus s élevaient en 2006 à 11 750 KTep (kilotonne d équivalent pétrole). La figure 6 ci-après présente la répartition des consommations énergétiques par secteur en Lorraines basée sur les données d inventaire des émissions Air Lorraine de 2006. La consommation énergétique globale est dominée par le secteur industriel qui représente à lui seul près de 47 % des consommations totales. Le secteur résidentiel arrive en seconde position avec 25 % des consommations et le secteur des transports représente 16 %. Le secteur tertiaire représente 11 % et le secteur agricole est quant à lui minoritaire avec 1 % environ des consommations totales. Les transports prennent en compte le secteur routier, aérien, ferroviaire et fluviale. Ils représentent 16 % des consommations énergétiques annuelles régionales. Le transport routier, qui reste le mode de transport le plus énergivore, représente 94% des consommations totales d énergie liées aux transports, soit 1767 KTep. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 15

Répartition des consommations énergétiques en Lorraine - Année 2006 Tertiaire 11% Transports 16% Industrie 47% Résidentiel 25% Agriculture 1% Air Lorraine - ENERG'AIR Figure 6 : Répartition des consommations énergétiques en Lorraine (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006). 5.2. Consommations énergétiques liées au transport routier en 2011 La figure 6 présentée ci-après fait apparaitre la répartition des consommations énergétiques par type de véhicules sur le réseau routier pris en compte en 2011. Sectorisation des consommations énergétiques sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 2 roues 1% Poids lourds 38% Véhicules particuliers diesel 32% Véhicules utilitaires légers diesel 16% Véhicules particuliers essence 12% Véhicules utilitaires légers essence 1% Véhicules particuliers gpl 0.20% Figure 7 : Répartition des consommations de carburants par type de véhicule sur les principaux axes routiers lorrains (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 16

Sur le réseau routier étudié, la consommation énergétique totale est estimée à 1 073 KTep (sur les 3 300 kilomètres pris en compte). Les véhicules particuliers représentent 44 % des consommations totales et les poids lourds 38 %. Si l on s intéresse plus particulièrement aux consommations de carburants, le combustible le plus consommé est le gazole avec 86 % de part de consommation totale, contre 14 % pour l essence. Le GPL représente quant à lui une part négligeable. 5.3. Comparaison des consommations énergétiques entre 2006 et 2011 Le tableau ci-dessous indique l évolution de la consommation énergétique entre 2006 et 2011. Ce tableau montre une baisse globale de la consommation énergétique (- 3,9 %), en lien avec la forte baisse du trafic poids lourds entre les deux années de référence (-8,5%). Concernant les véhicules particuliers et les véhicules utilitaires légers, une légère hausse est observée, en lien avec l augmentation du trafic de ce type de véhicules. Dans la globalité, que cela soit à la baisse (pour les PL) ou à la hausse (pour les VL ou les VUL), les variations de consommation énergétique entre les deux années de référence sont plus faibles que les variations de trafic. Plus précisément, l évolution des consommations des véhicules par type de motorisation fait, ici aussi, apparaitre le phénomène de diésélisation du parc. L ensemble de ces observations est à mettre en relation avec l évolution de la structure du parc automobile et les progrès technologiques associés aux normes environnementales européennes qui permettent de réduire la consommation des véhicules. Tableau 5 : Evolution de la consommation énergétique des véhicules entre 2006 et 2011. 2006 (en KTep) 2011 (en KTep) Variation (référence 2006) Véhicules particuliers diesels 293,02 343,87 + 17,4 % Véhicules particuliers essence 167,20 126,35-24,4 % Véhicules particuliers GPL 2,46 2,10-14,7 % Véhicules utilitaires légers diesels 168,11 175,13 + 4,2 % Véhicules utilitaires légers essence 12,64 8,47-33,0 % Poids lourds diesels 462,70 406,45-12,2 % Total 1 112 1 073-3,9 % Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 17

6. Bilan des émissions polluantes liées au transport routier 6.1. Le dioxyde de carbone (CO 2 ) 6.1.1. Sectorisation et évolution des émissions en France entre 1960 et 2010 Au niveau national, les émissions atmosphériques de dioxyde de carbone ont augmenté de 27% entre 1960 et 2010 (hors UTCF). Concernant le trafic routier, une très forte hausse des émissions est observée depuis 1960 (+481 %), s expliquant en grande partie par l augmentation du trafic routier (+717 %). Une légère baisse est observée entre 2005 et 2007 (- 1,8%) avec une décroissance encore plus marquée entre 2007 et 2008 (-5%), s expliquant par la mise en place de la prime à la casse qui a permis d accélérer le renouvellement du parc ainsi que l utilisation croissante de biocarburants. Figure 8 : Evolution et sectorisation des émissions de CO 2 en Mt en France entre 1960 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012). En mettant en parallèle l évolution du parc automobile national et l évolution des émissions de CO 2 liées aux transports routiers entre 1960 et 2010 (en Mt), il est observé que ces dernières ne sont pas forcément corrélées avec l évolution du nombre de véhicules. En effet, l évolution croissante du parc, les progrès technologiques associés aux normes environnementales européennes ainsi que la diésélisation du parc de véhicules particuliers font apparaitre des maxima de niveaux d émissions en 2002 pour le CO 2. Figure 9 : Evolution des émissions atmosphériques de CO 2 en Mt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 18

6.1.2. Sectorisation des émissions et émissions liées au transport routier en Lorraine Le transport routier, fortement consommateur de carburants d origine fossile est un secteur émetteur important avec 5,6 millions de tonnes émises en Lorraine en 2006 sur les 39 millions de tonnes au total, ce qui correspond à 14 % des émissions totales. Les secteurs émetteurs prépondérants restent toutefois l industrie et la production/distribution d énergie avec respectivement 39 et 27 % des émissions totales de CO 2. Transports non routiers <1% Sectorisation des émissions de CO2 en Lorraine Transports routiers 14% Agriculture 1% Traitement des déchets 2% Industrie 39% Production/distribution énergie 27% Résidentiel/tertiaire 17% Inventaire Air Lorraine - Année 2006 Figure 10 : Sectorisation des émissions de CO 2 en 2006 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006). Figure 11 : Sectorisation des émissions de CO 2 sur les principaux axes routiers en Lorraine en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 19

Comme les émissions de dioxyde de carbone sont directement proportionnelles à la consommation de carburant, le graphique ci-dessus est identique au graphique présentant les parts relatives des consommations énergétiques. A noter que le trafic de poids lourds, qui représente 12 % du trafic total, représente 38 % des consommations énergétiques et des émissions de CO 2 associées. A contrario, les véhicules particuliers essence qui représente 18 % du trafic total sur les axes étudiés rendent compte de 12 % des émissions de CO 2 tandis que les véhicules particuliers diesel qui représentent 50 % du trafic total rendent compte de 32 % des émissions totales de CO 2 sur les axes étudiés. La carte ci-après représente les émissions de CO 2 spatialisées en kg/km/an sur les différents axes routiers pris en compte dans l étude. Au même titre que la carte représentant les trafics routiers, les émissions de CO 2 les plus importantes sont observées sur les axes routiers importants tels que l autoroute A31. Figure 12 : Cartographie des émissions de CO 2 sur les principaux axes routiers en Lorraine en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 20

6.1.3. Evolution des émissions liées au transport routier entre 2006 et 2011 Le tableau ci-dessous indique l évolution des émissions de dioxyde de carbone entre 2006 et 2011, suivant la part des différents types de véhicules dans les émissions. Tableau 6 : Evolution des émissions de dioxyde de carbone (CO 2) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011. 2006 (en Kt) 2011 (en Kt) Variation (référence 2006) Véhicules particuliers diesels 917 1 069 + 16,5 % Véhicules particuliers essence 512 392-23,5 % Véhicules particuliers GPL 8 6-17,9 % Véhicules utilitaires légers diesels 524 544 + 3,8 % Véhicules utilitaires légers essence 37 26-29,0 % Poids lourds diesels 1 445 1 251-13,4 % Total 3 442 3 287-4,50% La baisse globale des émissions de CO2 est de l ordre de 4,5 % entre 2006 et 2011 sur les tronçons pris en compte dans l étude. Les émissions de dioxyde de carbone étant directement liées à la consommation énergétique, les évolutions des émissions entre 2006 et 2011 suivent globalement la même tendance, que cela soit pour les VP, VUL ou les PL. Plus particulièrement pour les véhicules particuliers diesels, la hausse des émissions de CO 2 est plus faible que l évolution de trafic associée. Cette observation peut être mise en relation avec la mise en place de la prime à la casse qui a provoqué une accélération du renouvellement du parc automobile français, mais aussi avec le Règlement Européen n 443/2009 du23 avril 2009 établissant des normes de performance en matière d émissions pour les voitures particulières neuves dans le cadre de l approche intégrée de la Communauté visant à réduire les émissions de CO 2 des véhicules légers. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 21

6.2. Les oxydes d azote (NO x ) 6.2.1. Sectorisation et évolution des émissions en France entre 1960 et 2011 Au niveau national, les émissions atmosphériques d oxydes d azote les plus élevées ont été observées en 1991 avec 1 919 kt. Entre 1960 et 1991, une forte hausse des émissions totales est observée (+140 %). Concernant le trafic routier plus particulièrement, cette hausse est encore plus forte entre 1960 et 1980 (+456 %), s expliquant, ici aussi, par la hausse du trafic routier. Après 1991, une baisse globale des émissions de NO x est observée au niveau national en passant de 1 919 kt en 1991 à 1080 kt en 2010, soit 43 % de baisse, s expliquant par les progrès technologiques et l évolution de la réglementation (Directive GIC pour les Grandes Installations de Combustion). Figure 13 : Evolution et sectorisation des émissions de NO x en kt en France entre 1960 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012). Le transport routier est le premier émetteur d oxydes d azote. Tout comme pour les émissions de CO 2, l évolution des émissions de NO x n est pas corrélée avec l évolution du nombre de véhicules, en lien avec les progrès technologiques et l évolution du parc de véhicules. En effet, pour les NO x, les niveaux maxima d émission sont observés en 1992, s expliquant par le renouvellement et l introduction de pots catalytiques à partir de 1993. Figure 14 : Evolution des émissions atmosphériques de NO X en kt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 22

6.2.2. Sectorisation des émissions et émissions liées au transport routier en Lorraine La figure ci-dessous présente la sectorisation des émissions d oxydes d azote sur le territoire lorrain. Sur la région, les émissions totales d oxydes d azote sont estimées à 97 milliers de tonnes en 2006. Le transport routier, principal secteur émetteur pour ce polluant, représente quant à lui 34 milliers de tonnes émises, soit plus d un tiers des émissions totales pour ce polluant. Sectorisation des émissions de NO x en Lorraine Transports routiers 35% Agriculture 12,5% Industrie 19,1% Transports non routiers 0,6% Production/distribut ion énergie 26,2% Traitement des déchets 0,6% Résidentiel tertiaire 5,8% Figure 15 : Sectorisation des émissions d oxydes d azote de la région Lorraine (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006). Figure 16 : Répartition des émissions d oxydes d azote par type de véhicule sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 23

Sur le réseau routier considéré dans cette étude, les émissions d oxydes d azote sont estimées à 22 000 tonnes. La répartition par type de véhicules est présentée sur la figure ci-dessus. Environ 57 % des émissions totales sont imputables au trafic poids lourds alors que ces derniers ne représentent que 12 % du trafic total sur les tronçons étudiés, soulignant l importance des problématiques de transit et de logistique propre à la région sur les grands axes structurants. Figure 17 : Cartographie des émissions d oxydes d azote sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011). La carte met ainsi en évidence l importance des émissions de l A31 ainsi que des principaux axes de circulation interurbain, représentant les axes à la plus forte circulation avec un pourcentage de poids lourds légèrement plus important. A titre d exemple, ce pourcentage est de l ordre de 15 % pour l autoroute A31 contre 12 % en moyenne sur les axes étudiés. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 24

6.2.3. Evolution des émissions liées au transport routier entre 2006 et 2011 Le tableau ci-dessous indique l évolution des émissions d oxydes d azote entre 2006 et 2011 sur les axes pris en compte dans la présente étude, en fonction du type de véhicule. Tableau 7 : Evolution des émissions d oxydes d azote (NO x) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011. 2006 (en tonnes) 2011 (en tonnes) Variation (référence 2006) Véhicules particuliers diesels 3 915 4 323 + 10,4 % Véhicules particuliers essence 2 248 903-59,9 % Véhicules particuliers GPL 11 4-57,8 % Véhicules utilitaires légers diesels 2 385 2 239-6,1 % Véhicules utilitaires légers essence 389 66-83,1 % Poids lourds diesels 13 942 9 938-28,7 % Total 22 890,52 17 473,39-23,7% L évolution des émissions de NO x montre au global une baisse significative des émissions d oxyde d azote liées au trafic routier sur la Lorraine entre 2006 et 2011. La baisse observable au niveau national est identique (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012). Cette baisse s explique par l évolution du parc et les progrès technologiques associés. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 25

6.3. Les particules fines (PM10) 6.3.1. Sectorisation et évolution des émissions en France entre 1990 et 2011 Les émissions de particules fines de diamètre inférieur à 10 microns (PM 10 ) incluent les émissions à l échappement des véhicules et celles liées à l usure des routes et de certains organes tels que les pneus et les freins. Au niveau national, l année 1991 présentait les niveaux d émission de PM 10 les plus importants avec 651 kt, liés à une forte consommation de bois dans le secteur résidentiel/tertiaire. Globalement, les émissions atmosphériques de particules ont baissé de 40% entre 1990 et 2010, en lien notamment avec l amélioration des techniques de dépoussiérage des activités industrielles et à l amélioration des techniques de combustion de la biomasse. Figure 18 : Evolution et sectorisation des émissions de PM 10 en kt en France entre 1990 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012). Concernant le trafic routier plus particulièrement, il représentait, en 2011, 17 % des émissions totales de PM 10 (61 sur un total de 355 kt). Entre 1990 et 2011, une baisse de 31% des émissions de particules liées au trafic routier est observée, en lien avec les progrès technologiques, notamment la mise en place des filtres à particules (FAP) sur les véhicules diesels. L effet antagoniste entre la croissance du parc roulant, les progrès technologiques, la sévérisation des normes et l évolution de la structure du parc (diésélisation du parc) fait apparaitre des niveaux maxima d émissions de poussières totales (TSP) en 1993. Ces derniers sont en régression depuis. Figure 19 : Evolution des émissions atmosphériques de poussières totales (TSP) en kt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 26

6.3.2. Sectorisation des émissions et émissions liées au transport routier en Lorraine La figure ci-dessous présente la sectorisation des émissions de particules fines de diamètre inférieur à 10 microns (PM 10 ) sur le territoire lorrain. Au niveau régional, le transport routier est le quatrième secteur émetteur et représente environ 15 % des émissions totales avec environ 3000 tonnes émises en 2006. Traitement des déchets 0,1% Sectorisation des émissions de PM 10 en Lorraine Transports non routiers 0,9% Résidentiel tertiaire 16,6% Transports routiers 15,4 % Agriculture 24,2% Industrie 27,5% Production/distribut ion énergie 11,1% Figure 20 : Sectorisation des émissions de particules en 2006 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006). Sectorisation des émissions de particules fines (PM 10 ) sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 Usure freins et plaquettes 22% Abrasion de la route 15% Véhicules particuliers diesel 27% Véhicules particuliers essence 1% Poids lourds 16% Véhicules utilitaires légers diesel 18% 2 roues 1% Véhicules utilitaires légers essence 0% Figure 21 : Répartition des émissions de particules fines (PM 10) sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 27

La figure ci-avant présente les différentes sources d émissions de PM 10 liées au trafic routier sur les axes étudiés. Ce qui représente 1000 tonnes de PM 10 émises. Concernant les particules produites par la combustion, les véhicules diesels pris en totalité représentent 98,6 % des émissions de particules fines sur les axes étudiés contre 1,4 % pour les autres types de motorisation (essence, GPL). Les véhicules particuliers diesels représentent la majorité des émissions avec 27 % des émissions totales, viennent ensuite les véhicules utilitaires diesels avec 18 % et en dernier lieu les poids lourds avec 16 %. A titre de comparaison, l usure des freins et des plaquettes de freins ainsi que l usure de la route ne sont pas à négliger puisqu ils représentent 27 % des émissions totales liées du transport routier. La cartographie des émissions met, ici aussi, en évidence l importance des émissions des grands axes routiers tels que l A31 et les principaux axes de circulation interurbain, en lien avec la densité de trafic plus importante. Figure 22 : Cartographie des émissions de particules fines (PM 10) sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 28

6.3.3. Evolution des émissions liées au transport routier entre 2006 et 2011 Le tableau ci-dessous présente l évolution des émissions de poussières fines (PM 10 ) entre 2006 et 2011 sur les axes pris en compte dans la présente étude. Tableau 8 : Evolution des émissions de poussières fines (PM 10) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011. 2006 (en tonnes) 2011 (en tonnes) Variation (référence 2006) Véhicules particuliers diesels 307 268-12,8 % Véhicules particuliers essence 15 6-58,3 % Véhicules particuliers GPL 0,1 0,02-78,3 % Véhicules utilitaires légers diesels 262 185-29,3 % Véhicules utilitaires légers essence 4,6 0,6-86,5 % Poids lourds diesels 291 160-45,0 % Usure freins et plaquettes 223 223 + 0,3 % Abrasion de la route 152 150-1,7 % Total 1 260 1 001-20,6 % La généralisation des filtres à particules sur les véhicules diesels explique en grande partie la baisse des émissions de poussières fines PM 10 observée entre 2006 et 2011. Ce phénomène est amplifié dans le cas des poids-lourds par la baisse du nombre de véhicule circulant entre 2006 et 2011 (- 8,5 %). La baisse des émissions liées à l abrasion de la route malgré la hausse globale de la circulation s explique par la diminution du nombre de poids lourds circulant qui présentent un pouvoir abrasif plus important vis-à-vis des chaussées. Les émissions liées aux usures des freins restent, quant à elles, stables. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 29

6.4. Le benzène 6.4.1. Sectorisation et évolution des émissions en France entre 2000 et 2011 En France, le principal secteur émetteur de benzène est le résidentiel/tertiaire (80,7 %), en particulier du fait de la combustion du bois. Il est suivi par le transport routier qui représente 7,5 % des émissions totales de benzène au niveau national en 2010. Les émissions de benzène ont baissé de 49% entre 2000 et 2010 (-34,4 kt). Cette baisse est plus marquée dans le secteur du transport routier (-7 kt, soit -72%), en lien avec l évolution de la structure du parc et les progrès technologiques. Figure 23 : Evolution et sectorisation des émissions de benzène en t en France entre 2000 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN Avril 2012). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 30

6.4.2. Sectorisation des émissions et émissions liées au transport routier en Lorraine La figure ci-dessous présente la sectorisation des émissions de benzène sur le territoire lorrain. Au niveau régional, le transport routier est le deuxième secteur le plus émetteur après l industrie. Il représente plus d un quart des émissions soit environ 168 tonnes sur les 600 tonnes totales émises en 2006. Ces émissions ont pour principale origine les véhicules essence circulant à basse vitesse, ce qui explique les dépassements de l objectif de qualité mesurés en proximité trafic dans les centres urbains. Sectorisation des émissions de Benzène de la région Lorraine Transports non routiers 1% Transports routiers 27% Agriculture 11% Traitement des déchets 0% Résidentiel/tertiaire 14% Industrie 45% Production/distribution énergie 2% Inventaire Air Lorraine - Année 2006 Figure 24 : Sectorisation des émissions de benzène (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006). Sectorisation des émissions de benzène sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 Véhicules particuliers diesel 5% 2 roues 43% Véhicules particuliers essence 42% Véhicules utilitaires légers diesel 8% Poids lourds 0,5% Véhicules utilitaires légers essence 2% Véhicules particuliers gpl 0% Figure 25 : Répartition des émissions de benzène sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 31

Le graphique ci-avant fait apparaitre des émissions de benzène principalement liées aux véhicules à essence. Les véhicules circulant au diesel représentent environ 12 % des émissions totales de benzène. La cartographie des émissions met, ici aussi, en évidence l importance des émissions des grands axes routiers tels que l A31 et les principaux axes de circulation interurbain, en lien avec une densité de trafic plus importante. Figure 26 : Cartographie des émissions de benzène en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul Air 2011). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 32

6.4.3. Evolution des émissions liées au transport routier entre 2006 et 2011 Le tableau ci-dessous présente l évolution des émissions de benzène entre 2006 et 2011 sur les axes pris en compte dans la présente étude. Une baisse globale de 38 % des émissions de benzène liées au trafic routier est observable. La baisse la plus conséquente est observable pour les VUL essence avec une baisse très significative de 83,7 %, à mettre en lien avec l évolution du parc automobile. Tableau 9 : Evolution des émissions de benzène sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011. 2006 (en tonnes) 2011 (en tonnes) Variation (référence 2006) Véhicules particuliers diesels 2,4 1,8-24,7 % Véhicules particuliers essence 39,7 16,2-59,2 % Véhicules particuliers GPL 0,02 0,01-67,3 % Véhicules utilitaires légers diesels 3,8 2,9-23,9 % Véhicules utilitaires légers essence 4,4 0,7-83,7 % Poids lourds diesels 0,3 0,2-47,4 % Total 61,8 38,1-38,3% 7. Remarques sur les comparaisons réalisées L évolution du trafic routier sur les axes étudiés influe en très grande partie sur les émissions polluantes calculées par l outil CIRCUL AIR. Toutefois, d autres paramètres rentrent en ligne de compte et peuvent engendrer des incertitudes, comme : - les conditions météorologiques prises en compte qui peuvent influencer certaines émissions comme les niveaux d évaporation en composés organiques volatils (benzène) ; - la répartition du nombre de jours ouvrés et fériés qui peuvent influencer les répartitions de trafic sur les axes étudiés et les taux de bouchons associés ; - la répartition des résultats des comptages automobiles qui peuvent différer entre les deux années de référence en fonction des données collectées. Concernant les conditions météorologiques prises en compte, celles-ci n impactent que les niveaux d émissions liées aux évaporations de polluants, elles n agissent donc pas sur les niveaux de NOx ou de PM 10 mais influent sur les émissions de benzène. Les émissions liées à l évaporation de ce polluant ne représentent qu environ 2% des émissions totales et pour évaluer cet impact, les calculs d émissions ont été réalisés une seconde fois avec les données de comptage de véhicules de 2011, mais en utilisant les données météorologiques de 2006. L impact des conditions météorologiques a été estimé à 0,2% sur les émissions totales de benzène, ce qui reste négligeable. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 33

8. Bilan de la qualité de l air en Lorraine 8.1. Qualité de l air en Lorraine en 2011 Cette partie présente un bilan de la qualité de l air en Lorraine pour l année 2011. Le dioxyde d azote : des niveaux encore élevés en proximité trafic. Les valeurs limites pour la protection de la santé fixées à 40 μg/m 3 en moyenne annuelle et à 200 μg/m 3 en moyenne horaire (à ne pas dépasser plus de 18 fois par an) sont dépassées en proximité trafic, dans la zone d agglomération de Nancy. Le nombre de personnes exposées à des dépassements de la valeur limite moyenne annuelle est estimé à 27 300 pour l agglomération. La valeur limite pour la protection de la végétation en oxydes d azote fixée à 30 μg/m 3 en moyenne annuelle est dépassée dans les zones administratives des agglomérations de Nancy et de Metz, ainsi que dans la zone rurale régionale. Au cours de l année 2011, les procédures d information et d alerte pour le dioxyde d azote ne sont pas déclenchées. Les poussières fines : nouvelle réglementation depuis le 1er novembre 2011. L année 2011 est marquée par l évolution des seuils d information et d alerte pour les poussières fines (PM10) qui sont abaissés respectivement à 50 et 80 μg/m 3 en moyenne sur 24 heures, calculés à 8h et 14h, en heure locale. Air Lorraine applique ces nouveaux seuils depuis le 1er novembre. Auparavant, l ancien seuil d information et de recommandations (80 μg/m 3 ) n est dépassé qu une seule fois, début février. A compter du 1er novembre, date d application des nouveaux seuils réglementaires, le seuil d information et de recommandations (50 μg/m 3 ) est dépassé pendant plusieurs jours. La Lorraine connaît deux épisodes de pollution. Le premier, de courte durée, a lieu du 7 au 9 novembre, le second du 18 au 25 novembre. Ce dernier est marqué par sa durée et son intensité. A noter toutefois qu au cours de l année 2011, la valeur limite journalière de la protection de la santé (50 μg/m 3 à ne pas dépasser plus de 35 jours par an) est respectée, il en est de même pour l objectif de qualité. La valeur cible fixée à 20 μg/m 3 en moyenne annuelle pour les poussières fines dont le diamètre est inférieur à 2,5 microns est dépassée dans les centres villes de Metz et Thionville. La valeur limite fixée à 28 μg/m 3 en moyenne annuelle est respectée. Pour le benzène, on constate un léger dépassement de l objectif de qualité fixé à 2 μg/m 3 dans le secteur de Lunéville (en proximité de la D31). La valeur limite pour la protection de la santé est quant à elle respectée. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 34

8.2. Evolution de la qualité de l air en Lorraine entre 2006 et 2011 8.2.1. Particules fines (PM 10 ) La valeur limite annuelle de 40 µg/m 3 applicable depuis 2005, a été respectée sur l ensemble des secteurs de mesures des réseaux lorrains. Toutefois, c est seulement en proximité industrielle (Neuves-Maisons, Gandrange et Hayange) que des dépassements de la valeur limite journalière de 50 µg/m 3 (à ne pas dépasser plus de 35 fois au cours d une année) sont constatés au cours des dix dernières années. Depuis la mise en place de l arrêté interdépartemental n 2008-1682 du 10 juillet 2008, des dépassements des seuils d information et de recommandation (80 µg/m 3 /24h) et d alerte (125 µg/m 3 /24h), ont été constatés sur l ensemble de la Lorraine. Le tableau ci-dessous indique le nombre de jours de dépassement de ces procédures (Remarque : pour permettre une bonne comparaison des valeurs, pour les années 2008-2010, le tableau n indique pas les procédures effectivement déclenchées mais les procédures qui auraient été déclenchées avec les seuils mis en place en 2011, à savoir respectivement 50 µg/m 3 et 80 µg/m 3 pour la moyenne 8 heures). Tableau 10 : Nombre de jours de dépassement des procédures d information, de recommandation et d alerte pour les PM 10. Nombre de jours de mise en œuvre de la procédure d'information et recommandations Nombre de jours de mise en œuvre de la procédure d'alerte 2008 24 5 2009 36 10 2010 63 9 2011 55 2 Ces dépassements font suite à des conditions météorologiques anticycloniques défavorables à la dispersion des polluants dans l air. Les graphiques ci-après présentent l évolution des concentrations moyennes annuelles dans les agglomérations de Nancy, Metz et Thionville, ainsi que sur le site de proximité trafic de Nancy-A33. De plus, une comparaison est réalisée entre la station urbaine de Nancy Charles III et la station rurale de Jonville. En 2007, l augmentation des concentrations en PM 10 observée est à mettre en parallèle avec l amélioration des méthodes de mesures avec la prise en compte de la fraction volatile des particules en suspension. Entre 2008 et 2011, une augmentation peut aussi être observée. La comparaison des concentrations en PM 10 sur les stations urbaines et rurales fait apparaitre une situation constante, quelle que soit la typologie, en lien avec le caractère plutôt régional voir interrégional de ce type de pollution pour laquelle la pollution importée se rajoute à la pollution émise localement. Les situations de proximité routière ne se démarquent pas particulièrement. L évolution des concentrations en PM 10 entre 2006 et 2011 ne présente pas de lien direct avec les émissions associées au trafic routier. En effet, les émissions liées au trafic, qui représentent environ 15 % des émissions régionales, présentent une baisse de l ordre de 20 % alors que les concentrations présentent une tendance à la hausse. Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 35

Concentration en µg/m3 Concentration en µg/m3 Observatoire Régional des Transports et de la Logistique de Lorraine 160 Evolution des moyennes annuelles en PM 10 dans les principaux centres urbains lorrains - Référence 2006 (base 100) 140 120 100 80 60 40 20 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Nancy-Charles III Metz-Centre Thionville-Centre 50 40 Evolution des moyennes annuelles en PM 10 sur les site de proximité trafic de Nancy-A33 et urbain de Nancy-Charles III Valeur limite moyenne annuelle : 40 µg/m 3 30 20 10 0 2008 2009 2010 2011 Nancy-A33 Nancy-Charles III 50 40 Evolution des concentrations en PM 10 - Comparaisons d'une station de fond urbain et d'une station rurale Valeur limite moyenne annuelle : 40 µg/m 3 30 20 10 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Nancy-Charles III Jonville Figure 27 : Evolution des concentrations moyennes annuelles en PM 10 (Source : Air Lorraine). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 36

8.2.2. Dioxyde d azote (NO2) Les niveaux les plus élevés sont observés sur des secteurs sous influence d axes routiers/autoroutiers présentant des flux importants de véhicules (A31, N3, N33, N66, N74 ) et dans les grands centres urbains (Metz et Nancy). Entre 2006 et 2011, les concentrations moyennes annuelles sont globalement stables sur l ensemble des sites d Air Lorraine. Sur le site de proximité automobile de Nancy-A33, la valeur limite moyenne annuelle fixée à 40 µg/m 3 est systématiquement dépassée tous les ans depuis la mise en service du site en 2009 (64 µg/m 3 en 2009 et 2010, 63 µg/m 3 en 2011). Quant à la station de Nancy-Libération, cette dernière dépasse la valeur limite en 2011 (42 µg/m 3 ). En 2011, on estime qu environ 27 000 personnes ont été exposées à des dépassements de la valeur limite moyenne annuelle sur l agglomération de Nancy. L'évolution des concentrations atmosphériques en NO 2 n'est pas corrélée avec les émissions liées au trafic routier : alors que les émissions d oxydes d azote baissent de l'ordre de 24% entre 2006 et 2011, les concentrations de ces polluants restent stables Le Schéma Régional Climat Air Energie (SRCAE) de la région Lorraine à définit des communes sensibles présentant un risque pour les populations en raison de niveaux importants de pollution. La carte ci-dessous présente la contribution des transports routiers sur les communes identifiées comme sensibles vis-à-vis de la pollution atmosphérique aux oxydes d azote. On constate ici que le pourcentage de contribution des transports aux émissions est bien supérieur à la moyenne régionale évaluée à 35 %. De plus, on retrouve la plupart des communes sensibles le long des axes importants. La comparaison des ambiances urbaine et rurale fait apparaitre une différence significative des concentrations atmosphériques en NO 2, en lien avec l origine routière de ce polluant. Sur les villes de Nancy et de Metz, on estime respectivement que 54 % et 60 % des émissions de NO x sont liées au trafic routier. Figure 28 : Part du transport routier dans les émissions d oxydes d azote sur les communes sensibles (Source : Air Lorraine). Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 37