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Evaluation de la Qualité de l’air ambiant à Montigny-lès-Metz
en proximité trafic (D5 - rue Franiatte)
Avril 2011 Contexte et objectif Atmo LORRAINE NORD assure La surveillance de la qualité de l’air dans la communauté la surveillance de la qualité de l’air d’agglomération de Metz Métropole est actuellement réalisée par pour le nord de la Lorraine. Grâce les stations de mesures fixes de Metz-Centre, Metz-Sablon, Metz- Borny, Scy-Chazelles, La Maxe et Saint-Julien-lès-Metz. Il s’agit de aux 32 stations fixes installées sur mesures en situation de fond ou de proximité industrielle. le territoire d’agrément du réseau, Dans le cadre de l’évolution de la réglementation européenne, il la concentration des principaux est nécessaire de développer des mesures en proximité d’axes routiers sur l’agglomération de Metz. En finalité, Atmo Lorraine polluants réglementés est suivie en Nord veut créer, à terme, une station de mesures fixe en continu. Pour les zones non proximité trafic. couvertes de façon permanente, Ainsi, l’objectif des deux campagnes réalisées sur la commune de des campagnes de mesures Montigny-lès-Metz, rue du Général Franiatte, a été d’évaluer la qualité de l’air sur deux périodes distinctes de l’année 2010 en temporaires sont effectuées proximité de la départementale D5 avec un trafic moyen régulièrement afin d’élargir notre journalier d’un peu plus de 10 000 véhicules par jour. De par le respect des critères de répartition des mesures (période estivale et connaissance du territoire. Dans ce hivernale) et d’observation minimale (14 % de l’année), les cadre, deux campagnes de mesure concentrations annuelles en polluants ont pu être estimées afin de vérifier le respect des seuils réglementaires en vigueur. de la qualité de l’air ont eu lieu à Montigny-lès-Metz, en proximité Moyens mis en œuvre de la départementale D5, de juillet Les campagnes de mesures ont eu lieu du 15 juillet au 1er à septembre puis d’octobre à septembre et du 21 octobre au 10 décembre 2010. Le site de décembre 2010. mesure se trouvait à Montigny-lès-Metz, à proximité de la rue Franiatte, dans l’enceinte de la caserne Colin. Carte de l’emplacement du moyen mobile Le laboratoire mobile était équipé d’analyseurs automatiques qui ont permis de réaliser des mesures estivales et hivernales de cinq polluants réglementés : le dioxyde de soufre (SO2), le dioxyde d’azote (NO2), l’ozone (O3), les poussières fines en suspension (PM10) et le monoxyde de carbone (CO).
Lors de la campagne hivernale, des mesures de particules en suspension PM2,5 et de benzène (C6H6) ont été réalisées.
Enfin, les principaux paramètres météorologiques ont été mesurés, durant les deux campagnes de mesures par le laboratoire mobile.
Synthèse des résultats Campagne d’étude de M o n t i g n y - l è s - M e t z 1 par laboratoire mobile www.atmolor.org
Commentaires météorologiques sur la période d’étude Campagne estivale
1030 34 C)
32 ° 1020 30 28 1010 26 24 1000 22 20
990 18 ( Température 16 - 14 980 12 10 970 8 6 960 4 Pression atmosphérique (hPa) Pressionatmosphérique 2
950 0
Précipitation (mm) Précipitation
juil. juil. juil. juil. juil. juil. juil. juil.
août août août août août août août août août août août
------
août août août août août
------
- - - - -
1 3 5 7 9
20 22 24 26 16 18 28 30
11 13 15 17 23 25 27 29 19 21 31
Campagne hivernale
1030 34
32 C) 1020 30 ° 28 26 1010 24 22 1000 20 18
990 16 ( Température 14 - 12 980 10 8 970 6 4 960 2
Pression atmosphérique (hPa) Pressionatmosphérique 0 -2
950 -4
Précipitation (mm) Précipitation
oct. oct. oct. oct. oct.
déc. déc. déc. déc. déc.
nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov.
nov. nov. nov. nov. nov.
- - - - -
- - - - -
------
- - - - -
3 5 9 1 7
1 5 7 3 9
22 26 28 24 30
11 13 17 19 21 23 27 29 15 25
La première campagne de mesures s’est déroulée dans des conditions estivales. Les températures journalières se sont échelonnées entre 12,6°C et 24,4°C (journée du 20 juillet 2010) avec une température moyenne de 18,6°C. Lors de la campagne estivale, le cumul des précipitations s’élève à 123,8 mm. Des pluies plus soutenues ont été enregistrées au cours du mois d’août. Les pressions atmosphériques se sont majoritairement retrouvées autour des 1 013 hPa, caractéristiques de conditions atmosphériques stables. La rose des vents correspondant à cette période indique une prédominance de vents faibles provenant du sud-ouest. La seconde campagne a eu lieu à partir de fin octobre 2010 et s’est terminée début décembre, période où les conditions climatiques devenaient hivernales. En effet, des températures journalières négatives ont été observées du 27 novembre au 4 décembre, le 2 décembre étant la journée la plus froide avec une moyenne de -3,9°C. En moyenne sur la campagne hivernale, la température s’est élevée à 5,4°C. La période hivernale a été moins pluvieuse que la période estivale avec un cumul de précipitations de 88,7 mm. Du 7 au 11 novembre, de fortes conditions dépressionnaires ont été observées avec une baisse des pressions, des températures et l’apparition de précipitations. La rose des vents de la période hivernale indique une prédominance de vents faibles provenant du sud. La présence de bâtiments de part et d’autre de la rue Franiatte forme un « couloir » dans lequel le vent vient s’engouffrer ce qui expliquerait, en grande partie, la prédominance des vents de sud-sud- ouest sur ce site. Principaux résultats vis-à-vis des objectifs réglementaires Pour la période d’étude, les dépassements vis-à-vis des seuils en vigueur ont été cherchés pour les polluants réglementés : SO2, NO2, O3, PM10 et CO. Les deux objectifs visés sont les pics de pollution (arrêtés préfectoraux de Moselle N°2004- AG/2-297 et de Meurthe-et-Moselle N°2004/385/SIDPC, et arrêté interdépartemental N°2008-1682) et la pollution de fond (directive européenne 2008/50/CE et décret 2010-1250 du 21 octobre 2010). Ces résultats concernent uniquement les données du laboratoire mobile, situé à proximité de la rue Franiatte à Montigny-lès-Metz, pendant les deux campagnes de mesures. Pics de pollution Maximum horaire Valeur de observé par campagne Heure Polluant Seuil référence Dépassement Date (sur 24h pour les PM10) locale µg/m3 n° campagne µg/m3 Non 1 25 10/08/2010 12h00 SO Seuil d’information1 300 2 Non 2 91 05/12/2010 02h00 Non 1 84 20/07/2010 08h00 NO Seuil d’information1 200 2 Non 2 101 26/10/2010 19h00
Synthèse des résultats Campagne d’étude de M o n t i g n y - l è s - M e t z 2 par laboratoire mobile www.atmolor.org
Maximum horaire Valeur de observé par campagne Heure Polluant Seuil référence Dépassement Date (sur 24h pour les PM10) locale µg/m3 n° campagne µg/m3 Non 1 158 19/07/2010 21h00 O Seuil d’information2 180 3 Non 2 80 12/11/2010 02h00 Non 1 26 21/07/2010 14h00 PM10 Seuil d’information3 80 Non 2 47 03/12/2010 14h00
1 Moyenne horaire dépassée à moins de 3 heures d’intervalles sur deux stations représentatives de la même zone 2 Moyenne horaire sur une seule station 3 Moyenne sur 24 heures calculée à 8 h et 14 h dépassée sur deux stations de la région Pollution de fond Valeur de Maximum journalier observé par campagne Polluant Seuil référence Dépassement (sur 8h pour O3) Date µg/m3 n° campagne µg/m3 Valeur limite journalière pour la 1 5 25/08/2010 SO 125 Non 2 protection de la santé humaine1 2 13 05/12/2010 Valeur cible pour la protection 1 140 19/07/2010 O 120 Oui 3 de la santé humaine2 2 75 12/11/2010 Valeur limite journalière pour la 1 27 21/07/2010 PM10 50 Non protection de la santé humaine3 2 45 03/12/2010 Valeur cible pour la protection 1 600 16/07/2010 CO 10 000 Non de la santé humaine2 2 900 23/10/2010 1 A ne pas dépasser plus de trois fois dans l’année 3 A ne pas dépasser plus de 35 jours par an (jusqu’en 2010) 2 Maximum journalier de la moyenne sur 8 heures Commentaires par rapport aux typologies de sites Les concentrations des différents polluants réglementés et traceurs du trafic routier, mesurés par le laboratoire mobile, ont pu être — Laboratoire mobile — Metz-Centre comparées à celles des stations de mesures fixes de Metz-Centre et Metz-Borny, de typologie urbaine, ainsi que de Scy-Chazelles, de — Metz-Borny — Scy-Chazelles typologie périurbaine.
Pour le monoxyde de carbone (CO), les teneurs mesurées sur le laboratoire mobile sont faibles et en-deçà des valeurs réglementaires. L’évolution des concentrations au cours du temps ainsi que les niveaux enregistrés sont similaires aux mesures effectuées à la station urbaine de Metz-Borny.
Les poussières fines en suspension (PM10) ont été mesurées par le laboratoire mobile et par les stations fixes de Metz- Centre et de Metz-Borny. Elles sont émises, majoritairement, par des processus de combustion. Les niveaux de particules sont plus élevés au cours de la période hivernale (moyenne sur la période de 20,9 µg/m3 contre 15,1 µg/m3 en période estivale). A partir de mi-novembre, période coïncidant avec la chute des températures, les concentrations en particules PM10 augmentent pour atteindre un maximum PM10 - Moyennes journalières 3
journalier de 45 µg/m le 3 décembre 3
nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov.
sept. sept. sept. sept. sept. sept. sept. sept. sept. sept.
oct. oct. oct. oct. oct. oct. oct. oct. oct. oct. oct.
------
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------
déc. déc. déc. déc.
nov. nov. nov. nov.
sept. sept. sept.
oct. oct. oct. oct.
2011. Au cours de cette période, les oct.
- - - -
- - - -
- - -
- - - - -
µg/m
2 6 4 8
4 8 2 6
12 14 18 22 26 28 10 16 20 24 30
5 9 7
13 17 19 23 27 11 15 21 25 29
1 3 7 5 9
11 15 17 21 25 29 31 19 23 27 conditions météorologiques stables 13 60 associées à des émissions anthropiques plus importantes, contribuent à 50 l’augmentation du niveau de fond en particules PM10 dans l’air ambiant. Lors 40 de la période dépressionnaire du 7 au 11 novembre 2010, les concentrations en 30 particules PM10 sont minimales, aux 20 alentours de 10 µg/m3. Pour la période estivale, les concentrations en particules 10 PM10 sont restées relativement stables
tout au long de la campagne, excepté le 0
juil. juil. juil. juil. juil. juil. juil. juil.
oct. oct. oct. oct. oct.
oct. oct. oct. oct.
août août août août août août août août août août
16 août où elles ont fortement diminué août
août août août août août
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- - - - -
sept. sept. sept. sept. sept. sept. - - - sept. sept. sept. sept. sept. -
sept. sept. sept. sept.
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- - - - -
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- - - -
2 6 8 4
3 7 1 5 9
4 8 2 6
16 20 24 28 30 18 22 26
12 16 10 14 18
11 13 17 21 25 27 31 19 23 29
suite à de fortes précipitations. 15
10 14 18 22 24 28 12 16 20 26 30
Du 15 novembre au 9 décembre, des mesures de particules PM2,5 ont été réalisées en complément des mesures PM10 sur le site d’installation du laboratoire mobile. Au cours de cette période, le rapport entre les mesures PM2,5 et PM10 était de 0,8. Ainsi, 80 % de la fraction des particules PM10 mesurées sur le site sont, en réalité, des particules inférieures à 2,5 µm de diamètre. Ce rapport se rapproche des résultats obtenus en milieu urbain dense (Metz-Centre et Thionville-Centre = 0,9).
Le dioxyde d’azote (NO2) est un excellent traceur de la circulation automobile. L’inventaire régional des émissions de 2006 indique que le trafic routier est le premier émetteur d’oxydes d’azote en Lorraine avec 35 % des émissions totales. En période estivale, les concentrations de dioxyde d’azote enregistrées au niveau de la rue Franiatte (moyenne sur la période de 19 µg/m3) sont similaires à celles mesurées en milieu urbain (Metz-Centre et Metz-Borny).
Synthèse des résultats Campagne d’étude de M o n t i g n y - l è s - M e t z 3 par laboratoire mobile www.atmolor.org
En période hivernale, les mesures du laboratoire mobile sont plus élevées que celles observées en milieu urbain.
NO2 - Moyennes journalières
3
nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov. nov.
sept. sept. sept. sept. sept. sept. sept. sept. sept. sept.
oct. oct. oct. oct. oct. oct. oct. oct. oct. oct. oct.
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déc. déc. déc. déc.
nov. nov. nov. nov.
sept. sept. sept.
oct. oct. oct. oct. oct.
- - - -
- - - -
- -
Avec une moyenne hivernale de -
- - - - -
µg/m
4 6 2 8
2 6 8 4
12 16 20 22 26 30 10 14 18 24 28
7 5 9
11 13 17 21 25 27 1 5 9 15 19 23 29 3 7
11 15 19 23 25 29 17 21 27 31 3 13 33 µg/m , le site présente une 60 concentration supérieure de 20 % à celle représentant le niveau de fond 50 en milieu urbain pour cette période. La station de mesures fixe de Scy- 40
Chazelles, de typologie périurbaine, 30 présente les concentrations les plus faibles quel que soit la période 20 observée. Ainsi, l’impact du trafic routier sur le site du laboratoire 10 mobile s’est observé de façon 0
prépondérante en période hivernale.
juil. juil. juil. juil. juil. juil. juil. juil.
oct. oct. oct. oct. oct.
oct. oct. oct. oct.
août août août août août août août août août août août
août août août août août
------
- - - - -
sept. sept. sept. sept. sept. sept. - - sept. sept. sept. sept. sept. - -
sept. sept. sept. sept.
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- - - - -
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- - - -
2 6 4 8
1 5 7 3 9
2 4 8 6
18 22 24 28 16 20 26 30
10 14 16 12 18
11 15 19 21 25 29 13 17 23 27 31
12 16 18 22 26 30 14 20 24 28 10 Des prélèvements journaliers par tubes actifs ont été réalisés du 25 novembre au 6 décembre 2010 pour le benzène. Une moyenne de 1,9 µg/m3 a été obtenue sur 12 jours. A titre de comparaison, sur la même période de mesures, une moyenne de 2,3 µg/m3 a était mesurée à Thionville-Centre, en milieu urbain de fond.
Le dioxyde de soufre (SO2) et l’ozone (O3) ne font pas partis des polluants traceurs de la pollution liée au trafic routier. Ils ont toutefois été évalués à titre d’information complémentaire sur la qualité de l’air du secteur surveillé. Pour le dioxyde de soufre, les valeurs sont restées très en-deçà des seuils réglementaires. Enfin, pour l’ozone, un dépassement de la valeur cible pour la protection de la santé humaine a été constaté au cours de la campagne estivale. Estimation objective des moyennes annuelles Le tableau suivant présente les concentrations NO2 PM10 CO moyennes annuelles en NO2, PM10 et CO estimées à (µg/m3) (µg/m3) (µg/m3) Laboratoire partir des données obtenues sur chaque site lors des deux Moyenne annuelle estimée 26 18 0,3 périodes de campagnes de mesures avec le laboratoire mobile Moyenne annuelle estimée 22 19,5 mobile sur la commune de Montigny-lès-Metz. Pour les Metz-Centre stations de mesures fixes, les moyennes annuelles de Moyenne annuelle 2010 26 25 référence (déterminées avec les concentrations horaires Moyenne annuelle estimée 22,5 15,5 0,3 Metz-Borny de toute l’année 2010) sont également présentées. Moyenne annuelle 2010 25 19 0,3 Scy- Moyenne annuelle estimée 12,5 Le laboratoire mobile, qui était situé le long de la départementale D5 à Montigny-lès-Metz, montre des Chazelles Moyenne annuelle 2010 17 niveaux comparables à un milieu urbain de fond pour les particules PM10 et pour le monoxyde de carbone. Seules les mesures de dioxyde d’azote sont supérieures aux valeurs observées en milieu urbain. La comparaison des moyennes annuelles estimées à partir des 2 campagnes de mesure et des moyennes annuelles 2010 met en avant la sous-estimation des moyennes annuelles en NO2 et PM10 à Montigny-lès-Metz. Conclusions L’étude menée aux abords de la route départementale D5, rue Franiatte, avait pour objectif d’évaluer l’impact des émissions d’un trafic moyen journalier de 10 000 véhicules par jour sur son environnement ainsi que d’estimer les moyennes annuelles des principaux polluants réglementés et traceurs de la pollution du trafic routier. Les résultats montrent que les niveaux sont comparables à ceux observés en milieu urbain pour les particules PM10 et le monoxyde de carbone. Pour le dioxyde d’azote, l’impact du trafic routier a été observé majoritairement en période hivernale. En comparant les moyennes annuelles estimées, le niveau en dioxyde d’azote rue Franiatte est environ 15 % supérieur au niveau urbain de fond. Les résultats ne laissent toutefois pas présager d’un dépassement de la valeur limite annuelle de 40 µg/m3 en dioxyde d’azote aux abords de la départementale D5. Pour 2011, Atmo Lorraine Nord poursuit et intensifie ses recherches d’un site de mesures fixes de typologie trafic (au sens des recommandations de l’ADEME) sur l’agglomération de Metz, à proximité d’axes routiers dont le trafic moyen journalier annuel est au minimum de 20 000 véhicules jours (avenue Jean XXIII et avenue des Deux Fontaines).
Atmo Lorraine Nord 9 rue Edouard Belin – Technopole Metz – 57070 Metz Tél. 03.87.74.56.04 – [email protected]
Rédacteur : Emmanuel Jantzem Vérificateur : Bérénice Jenneson Approbateur : Denis Dolisy Le rapport de synthèse peut faire l’objet d’une modification ultérieure. Dans ce cas, la dernière version sera mise en ligne sur le site www.atmolor.org
Synthèse des résultats Campagne d’étude de M o n t i g n y - l è s - M e t z 4 par laboratoire mobile