Dossier réalisé par KIETUDES 139 Rue des Arts 59100 ROUBAIX tél : 03.20.70.08.39 fax : 03.20.28.48.69 Étude d'impact : Air Évaluation des risques sanitaires Projet ZAC de l Ange Gardien QUESNOY SUR DEULE Janvier 2011
Sommaire 1. Rappels de l'état initial... 2 1.1. Polluants retenus pour l'évaluation des risques sanitaires... 2 1.2. Valeurs toxicologiques de référence... 2 1.3. Choix des populations cibles... 3 2. Évaluation des risques sanitaires... 3 2.1. Méthodologie... 3 2.2. Données d'entrées (hypothèses)... 3 a) Hypothèses de circulation... 3 b) Hypothèses d'émission pour les polluants issus de la circulation... 5 c) Hypothèses d'occupation des sols... 5 d) Hypothèses d'émission pour les polluants issus des bâtiments... 5 2.3. Résultats de la modélisation... 6 2.4. Évaluation de l exposition humaine... 6 a) Méthodologie... 6 b) Valeurs des paramètres à prendre en compte... 7 c) Formules pour le calcul des Doses Journalières d Exposition (DJE)... 8 d) Concentrations de polluants dans l air inhalé (C i )... 8 e) Calcul des DJE... 9 2.5. Caractérisation des risques... 9 a) Méthodologie... 9 b) Calcul du risque... 10 3. Conclusion... 11 Page 1 sur 11
1. Rappels de l'état initial 1.1. Polluants retenus pour l'évaluation des risques sanitaires le dioxyde de carbone (CO 2 ) le monoxyde de carbone (CO) le dioxyde de soufre (SO 2 ) les oxydes d'azote (NO X ) les composés organiques volatils (COV) les particules en suspension (PM) 1.2. Valeurs toxicologiques de référence Polluant [CAS] CO 2 [124-38-9] CO [630-08-0] SO 2 [7446-09-5] NOx [10102-44-0] PM Particules diesel Benzène [71-43-2] Toluène [108-88-3] Xylène [1330-20-7] Toxicité (chronique) CMR *? VTR par inhalation Légère modification du ph sanguin, augmentation de la ventilation pulmonaire, fatigue, manque de dynamisme Céphalées, asthénie ; atteintes cardiaques Irritations et encombrement des voies respiratoires (type pharyngite) Atteintes pulmonaires, irritations des yeux, du nez et de la gorge Inflammation du nez et des bronches, perturbation des processus cellulaires, toxicité cardiovasculaire Hémopathies malignes ou non malignes, syndromes neuroorganiques Syndrome psycho organique, perturbations sensorielles Syndrome psychoorganique Non classé Non classé Groupe 3 (IARC) Non classé Non classé Groupe 1 (IARC) Groupe 3 (IARC) Groupe 3 (IARC) Pas de VTR disponibles Pas de VTR disponibles MRL =0,01 ppm (30 µg/m 3 ) (ATDSR, 1998) VTR sans seuil non disponible REL = 0,25 ppm (470 µg/m 3 ) (OEHHA, 1999) Pas de VTR sans seuil RfC = 0,5 µg/m 3 (US-EPA, 2003) ERUi = 3,4.10-5 (µg/m 3 ) -1 (OMS, 1996) RfC = 30 µg/m 3 (US-EPA, 2003) ERUi = 2,2.10-6 (µg/m 3 ) -1 (USEPA, 1998) RfC = 5.000 µg/m 3 (1,3 ppm) (US EPA, 2005) VTR sans seuil non disponible RfC = 100 µg/m 3 (US-EPA, 2003) Pas de VTR sans seuil * CMR : Cancérogène, Mutagène, Reprotoxique Substance retenue? Non: pas de VTR disponibles Non: pas de VTR disponibles Oui+ (substance toxique par inhalation) Oui+ (substance toxique par inhalation) Oui+ (substance toxique par inhalation) Oui+ (substance toxique par inhalation) Oui+ (substance toxique par inhalation) Oui+ (substance toxique par inhalation) Page 2 sur 11
1.3. Choix des populations cibles Les principales cibles de la pollution atmosphérique autour du site d'étude (dans un rayon de 2 km autour su site) sont les riverains (dont populations sensibles : bébés et personnes âgées), la halte garderie (bébés), les 5 écoles (enfants), et la maison de retraite (personnes âgées) voisines. 2. Évaluation des risques sanitaires 2.1. Méthodologie Afin d'estimer les risques sanitaires engendrés par la création de la zone d'activités de l Ange Gardien sur les populations cibles, une modélisation sera réalisée, tenant compte : d'une part, de l'augmentation de circulation sur les voies routières existantes, ainsi que sur les futures voies de circulation prévues par le projet d aménagement d'autre part, de la pollution due aux bâtiments qui seront construits sur le site (estimation réalisée par la société KIETUDES). Le logiciel utilisé pour ces modélisations est le logiciel IMMI de Wölfel (version 2009) qui calcule les dispersions selon un modèle gaussien. Les données de circulation proviennent d une estimation effectuée dans le cadre du dossier de la Loi sur l Eau. 2.2. Données d'entrées (hypothèses) a) Hypothèses de circulation L accès au site ou les départs engendreront un supplément de fréquentation des axes routiers limitrophes. A la page suivante figurent une cartographie des différents types d occupation de la zone, ainsi qu une cartographie du trafic prévisionnel engendré par la création de cette zone. Page 3 sur 11
Types d occupations de la zone Trafic prévisionnel sur la zone, en nombre de véhicules par jour Page 4 sur 11
Note importante : Les données ci-dessus correspondent à une moyenne de jour, ce qui permet par la suite de faire des calculs d exposition journalière. Aux heures de pointe, les rejets de polluants sont bien évidemment plus importants. b) Hypothèses d'émission pour les polluants issus de la circulation Les données quantitatives d'émissions de polluants dus aux véhicules sont issues de la base de données du logiciel. Celui-ci utilise la méthodologie COPERT pour le calcul des émissions dues au transport routier. La base de données COPERT comporte 11 substances : CH4 - Méthane CO - Monoxyde de carbone CO2 - Dioxyde de carbone COV - Composés organiques volatils Dioxines HAP - Hydrocarbures aromatiques polycycliques N2O - Protoxyde d'azote NH3 - Ammoniac NOX - Oxydes d'azote PM - Particules en suspension SO2 Dioxyde de soufre Les 6 polluants retenus pour l'évaluation des risques (cf. page 2) sont donc pris en compte dans la base de données du logiciel. c) Hypothèses d'occupation des sols Selon les hypothèses retenues lors de l'étude de l'organisation spatiale par les maîtres d'œuvre : La surface hors œuvre nette (SHON) max totale est de 52.856 m², dont 33.063 m² pour le logement. d) Hypothèses d'émission pour les polluants issus des bâtiments Le gaz naturel est l'un des moyens énergétiques les moins polluants. En effet, lorsque sa combustion est complète, il n'émet que de l'eau et du dioxyde de carbone : CH 4 + 2O 2 + 8N 2 --> CO 2 + 2H 2 O + 8N 2 Comme tous les combustibles fossiles, après combustion, il rejette du dioxyde de carbone : 55 kg par GJ de chaleur produite (contre 75 pour le pétrole brut, et 100 environ pour le charbon). La qualité environnementale, comprenant la gestion de l énergie dans les bâtiments, est une priorité du projet. L objectif est que tous les logements de l éco-quartier atteignent au moins les performances énergétiques du label BBC (Bâtiments Basse Consommation), et qu il y ait "au moins une opération de taille significative de logements passifs ou à énergie positive". Cela se traduit par une consommation de moins de 50 kwh ep /m² SHON/an pour les constructions neuves. Il est prévu également que les autres bâtiments respectent également les performances du label BBC, et que le quartier inclue "au moins un bâtiment à usage autre que l habitation en passif ou à énergie positive". La consommation maximale moyenne de 50 kwh, que nous avons retenu pour la modélisation, est donc une estimation majorante. Pour toute la SHON, on aurait alors une consommation de 2.643 MWh/an. Les émissions dues au chauffage au gaz naturel peuvent être estimées comme suit : Substance Emission (g/m²/heure) CO2 1,1317 NOX 0,000857 CO 0,0000857 NH4 0,00405 Page 5 sur 11
2.3. Résultats de la modélisation Les sources d'émission (routes et chaudières au gaz) ont été incrémentées sur le logiciel IMMI. Les résultats de la modélisation sont présentés en annexes. Un tableau récapitulatif figure ci-dessous. Les cartes issues de la modélisation de dispersion, pour les polluants concernés par la présente étude (voir page 2), figurent en annexe du présent dossier. SYNTHESE DE LA MODELISATION DE DISPERSION ATMOSPHERIQUE DES POLLUANTS Les chiffres présentés ci-après correspondent aux valeurs observées chez une population cible, aux concentrations les plus élevées : les travailleurs et les riverains de la nouvelle ZAC. Polluant Exposition des travailleurs et des riverains de la ZAC (µg/m 3 ) CO Monoxyde de carbone 58,69 CO 2 Dioxyde de carbone 1.878 COV Composés organiques volatils benzène toluène xylènes 7,34 1,91 2,94 2,49 NO X Oxydes d'azote 7,67 PM Particules en suspension 0,92 SO 2 Dioxyde de soufre 0,23 2.4. Évaluation de l exposition humaine a) Méthodologie L évaluation de l exposition est établie selon la méthode conseillée par le guide du BRGM : Gestion des sites pollués version 0, Juin 2000, partie 05 : L évaluation détaillée des risques pour la santé. Par voie respiratoire, la Dose Journalière d Exposition (DJE) est généralement remplacée par la concentration inhalée (CI). Lorsque l on considère des expositions de longues durées, on s intéresse à la concentration moyenne inhalée par jour, retranscrite par la formule suivante : Avec : CI : concentration moyenne inhalée (mg/m 3 ou µg/m 3 ) Ci : concentration de polluant dans l air inhalé pendant la fraction de temps ti ti : fraction de temps d exposition à la concentration Ci pendant une journée T : durée d exposition (années) F : fréquence d exposition : nombre de jours d exposition par an (jours/an) Tm : période de temps sur laquelle l exposition est moyennée (jours) Page 6 sur 11
b) Valeurs des paramètres à prendre en compte ti On considère qu un riverain est exposé aux polluants tout au long de la journée. Cette supposition est majorante, car elle suppose que la personne reste à son domicile toute la journée, excluant les actifs travaillant à l extérieur de la ville. Riverains : t i = 1 Par ailleurs, on considère qu un travailleur est exposé aux polluants pendant 8 heures par jour : Travailleurs : t i = 0,33 T Concernant la durée d exposition, nous avons estimé que riverains et travailleurs seront exposés au site 40 ans ; en effet, une personne reste en moyenne 40 ans sur un même lieu résidentiel, et c est à peu près également la durée pendant laquelle nous travaillons dans une vie. T = 40 ans F Nous avons considéré que les riverains sont exposés 365 jours par an. Cette hypothèse se veut pessimiste, puisqu elle estime qu un riverain reste sur le site tous les jours de l année ; ce qui exclut les séjours hors de la ville (vacances, autres congés, week-ends et jours fériés ) Riverains : F = 365 jours/an En revanche, nous estimons que les travailleurs sont exposés 252 jours par an (nombre moyen de jours ouvrés par an selon l INSEE) : Travailleurs : F = 252 jours/an Tm Pour les effets avec seuil des polluants, les quantités administrées seront moyennées sur la durée d exposition : Riverains : T m = 40 * 365 = 14.600 jours Travailleurs : T m = 40 * 252 = 10.080 jours Pour les effets sans seuil des polluants, T m sera assimilé à la durée de la vie entière (prise conventionnellement égale à 70 ans, soit : Riverains et travailleurs : T m = 70 * 365 = 25.550 jours Page 7 sur 11
c) Formules pour le calcul des Doses Journalières d Exposition (DJE) Effets avec seuil Riverains : soit CI = C i Travailleurs : soit CI = 0,33 * C i Effets sans seuil Riverains : soit CI = 0,57 * C i Travailleurs : soit CI = 0,13 * C i d) Concentrations de polluants dans l air inhalé (C i ) On utilise les valeurs les plus élevées constatées lors de la modélisation sur le logiciel IMMI. Ces valeurs sont reprises dans le tableau suivant. Polluant C i (µg/m 3 ) CO Monoxyde de carbone 58,69 CO 2 Dioxyde de carbone 1.878 COV Composés organiques volatils benzène toluène xylènes 7,34 1,91 2,94 2,49 NO X Oxydes d'azote 7,67 PM Particules en suspension 0,92 SO 2 Dioxyde de soufre 0,23 Page 8 sur 11
e) Calcul des DJE PROJET CI avec seuil CI sans seuil Riverains Travailleurs Riverains Travailleurs Polluant Unité : µg/m 3 CO Monoxyde de carbone 58,69 19,37 33,45 7,63 CO 2 Dioxyde de carbone 1.878 620 1.070 244 COV Composés organiques volatils benzène toluène xylènes 7,34 1,91 2,94 2,49 2,42 0,63 0,97 0,82 4,18 1,09 1,68 1,42 0,95 0,25 0,38 0,32 NO X Oxydes d'azote 7,67 2,53 4,37 1,00 PM Particules en suspension 0,92 0,30 0,52 0,12 SO 2 Dioxyde de soufre 0,23 0,08 0,13 0,03 2.5. Caractérisation des risques a) Méthodologie Le calcul des risques est fait selon la méthode préconisée par le BRGM, Gestion des sites pollués version 0, Juin 2000, partie 05 : L évaluation détaillée des risques pour la santé. Pour un effet sans seuil, un Excès de Risque Individuel (ERI) est calculé, en multipliant la concentration inhalée (CI) par l excès de risque unitaire par inhalation (ERUi) : L ERI représente la probabilité d occurrence que la cible a de développer l effet associé à la substance pendant sa vie, du fait de l exposition considérée. Aux faibles expositions, l hypothèse est faite d une relation linéaire entre l effet de l exposition, L ERUi est donc une constante. On considèrera la valeur de l ERI par rapport à la limite de 10-5 fixée par le BRGM, au-dessus de laquelle l excès de risque est considéré comme non acceptable. Pour les effets à seuil, la possibilité de survenue d un effet toxique chez la cible ne s exprime pas par le calcul d une probabilité. Cette possibilité de survenue est représentée par un Indice de Risque (IR) : Autrement dit : Lorsque cet indice est inférieur à 1, la survenue d un effet toxique apparaît peu probable, même pour les populations sensibles. Au-delà de 1, la possibilité d apparition d un effet toxique ne peut plus être exclue. Cette possibilité apparaît d une manière générale d autant plus forte que l IR augmente. Mais ce degré de vraisemblance n est pas linéaire par rapport à l IR. Page 9 sur 11
b) Calcul du risque PROJET CI avec seuil CI sans seuil Riverains Travailleurs Riverains Travailleurs Polluant Unité : µg/m 3 CO Monoxyde de carbone 58,69 19,37 33,45 7,63 CO 2 Dioxyde de carbone 1.878 620 1.070 244 COV Composés organiques volatils benzène toluène xylènes 7,34 1,91 2,94 2,49 2,42 0,63 0,97 0,82 4,18 1,09 1,68 1,42 0,95 0,25 0,38 0,32 NO X Oxydes d'azote 7,67 2,53 4,37 1,00 PM Particules en suspension 0,92 0,30 0,52 0,12 SO 2 Dioxyde de soufre 0,23 0,08 0,13 0,03 PROJET IR (effets avec seuil) ERI (effets sans seuil) Riverains ZAC Riverains ZAC Polluant CO Monoxyde de carbone CO 2 Dioxyde de carbone COV Composés organiques volatils benzène toluène xylènes 0,0637 0,0006 0,0249 0,0210 0,0002 0,0082 2,40.10-6 - - 5,50.10-7 - - NO X Oxydes d'azote 0,0163 0,0054 PM Particules en suspension 1,84 0,60 1,77.10-5 4,08.10-6 SO 2 Dioxyde de soufre 0,0077 0,0027 Possibilité de survenue d un effet toxique Pas de VTR disponible Page 10 sur 11
3. Conclusion Au regard des résultats précédents, les seules substances semblant présenter un risque pour la santé des riverains sur le site sont les particules en suspension (PM), dont les valeurs dépassent légèrement les valeurs limites préconisées par le BRGM (voir page 9). Les personnes travaillant sur la ZAC, exposées moins longuement dans la journée, ne sont pas concernées. Au niveau toxicologique, ce sont les particules diesel qui ont fait l objet des travaux les plus récents. Lors d expositions contrôlées chez l homme, on observe une réaction inflammatoire au niveau du nez et des bronches. Les particules diesel semblent impliquées dans le stress oxydant des cellules pulmonaires. Les particules diesel sont classées 2A par le CIRC, soit : "l agent (le mélange) est probablement cancérogène pour l homme". Cependant, même si ce risque ne peut être totalement écarté, il semble judicieux de relativiser ce résultat. Notamment, nous rappellerons que les hypothèses concernant l évaluation de l exposition des populations étaient toutes majorantes : Nous avons, en particulier, considéré que les riverains restaient toute la journée exposés aux polluants de la zone ; donc qu aucun ne travaille endehors de la ZAC de l Ange Gardien En outre, les valeurs d exposition délivrées par le logiciel correspondent aux concentration mesurées à l extérieur, ce qui impliquerait que les riverains soient constamment à l extérieur, près des voies de circulation. Nous avons également pris en considération les valeurs les plus élevées délivrées lors de la modélisation de l exposition par le logiciel IMMI, et en outre, nous avons considéré que ces valeurs étaient constantes tout au long de la journée, alors que les valeurs de trafic estimé correspondaient aux heures de pointe. Enfin, les valeurs toxicologiques de référence utilisées sont celles des particules diesel, les plus nocives pour la santé ; nous avons considéré que l ensemble des particules en suspension étaient des particules diesel, ce qui constitue également une hypothèse majorante. Pour conclure : L évaluation des risques sanitaires du projet, au vu de l ensemble des résultats du calcul de risque (voir page 10), ainsi que du caractère majorant de l ensemble des hypothèses de calcul (voir ci-dessus), ne démontre pas d impact significatif sur la santé des riverains, ni des travailleurs de la future zone d activités de l Ange Gardien, à Quesnoy sur Deûle. Page 11 sur 11