Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing

Rapport 03-2010-CL

Janvier 2010

Association Agréée pour la Surveillance de la Qualité de l’Air en – Pas de Calais World Trade Center 299, Boulevard de Leeds 59777 EURALILLE Tél : 03.21.63.69.01 Fax : 03.21.01.57.26

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Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing

Rapport d’étude N°03-2010-CL

18 pages (hors couvertures)

Parution : Avril 2010

Rédacteur Vérificateur Approbateur

Nom Carine LEGOSZ Tiphaine DELAUNAY Emmanuel Faure

Fonction Chargée d’études Ingénieur d’études Directeur Général

Conditions de diffusion

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Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing page 1

Sommaire

Sommaire ...... 2

Introduction ...... 3

La station fixe de Hornaing ...... 4

Exploitation des résultats ...... 5 Confrontation aux valeurs réglementaires ...... 5

Moyenne annuelle ...... 5 Moyennes journalières ...... 5 Roses de pollution ...... 5 Comparaison des concentrations et des émissions ...... 10

Conclusion ...... 11

Annexes ...... 12

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing page 2

Introduction

Dans le cadre de son arrêté préfectoral d'autorisation d'exploitation, en date du 16 Février 2006, l’Inspection des Installations Classées a demandé à La SNET, exploitant de la centrale thermique d’Hornaing, d’évaluer l’impact de son activité à l’aide d’une station fixe de surveillance des poussières en suspension.

A l’automne 2006, La SNET avait confié à Atmo Nord - Pas de Calais, la réalisation d’une campagne de mesures de la qualité de l’air autour du site afin de déterminer l’emplacement le plus approprié pour la mise en place d’une surveillance fixe et continue des PM10.

L’installation de la station a été fixée sur la commune de Hornaing et la SNET a confié à Atmo Nord – Pas de Calais la maintenance et l’exploitation de cette station depuis avril 2008.

Ce rapport dresse le bilan de l’exploitation des mesures de la station de Hornaing pour l’année 2009.

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing page 3

La station fixe de Hornaing

Compte tenu, de la situation géographique de la ville de Hornaing par rapport à la centrale thermique (population majoritairement située au sud de la centrale), et du contexte particulier de la zone située au nord de la centrale (vandalismes répétés), le choix du site s’est orienté sur le secteur sud de la ville. Afin de respecter les critères d’accessibilité et de sécurité, le choix s’est porté sur un lieu fréquenté et plus spécialement une école, lieu par ailleurs particulièrement sensible en termes d’exposition (les enfants sont considérés comme population à risque en raison de leur sensibilité plus importante aux effets de la pollution) : l’école Lafargue, rue Paul Lafargue.

Centrale électrique

Station fixe

La station fixe est équipée de la mesure des poussières PM10 ainsi que des paramètres météorologiques : température, pression, humidité relative, vitesse et direction de vent.

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing page 4

Exploitation des résultats

Confrontation aux valeurs réglementaires

Moyenne annuelle 2009

(µg/m 3) Hornaing -Acacias Valenciennes-Wallon Moyenne annuelle 30 29 30 28 Objectif de Qualité 30 Valeur Limite 40

Les niveaux moyens de PM10 observés à Hornaing sont très proches des stations de fond urbaines les plus proches (Valenciennes-Acacias, Denain) ainsi que ceux de la station de proximité automobile de Valenciennes-Wallon. La moyenne annuelle observée à Hornaing ne dépasse pas la valeur limite et l’objectif de qualité fixés par la directive 2008/50/CE. Elle est cependant très proche de l’objectif de qualité, tout comme sur les autres stations de l’agglomération de Valenciennes. Moyennes journalières

Hornaing Valenciennes-Acacias Valenciennes-Wallon Denain Nombre de jours > 33 41 44 32 50 µg/m 3 (année) Valeur Limite 35

On observe que la station d’Hornaing n’atteint pas les 35 dépassements autorisés pour l’année 2009. Ce résultat est proche de celui de la station de Denain. Les stations de Valenciennes-Acacias et Valenciennes-Wallon dépassent en revanche la valeur limite.

Roses de pollution

Les roses de pollution indiquent où va la pollution, le centre de la rose représentant la station fixe. A l’inverse, la rose des vents montre la provenance des vents.

Les formes des roses de pollution sont très proches de celles des roses de vents (cf. pages suivantes) : cela signifie que les apports en poussières sont conditionnés par les occurrences des vents, et non pas par l’influence d’une source de pollution identifiée.

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing page 5 Rose des vents et des poussières pour le mois de Janvier :

Rose des vents et des poussières pour le mois de février :

Rose des vents et des poussières pour le mois de mars :

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 6 Rose des vents et des poussières pour le mois d’avril :

Rose des vents et des poussières pour le mois de mai :

Rose des vents et des poussières pour le mois de juin :

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 7 Rose des vents et des poussières pour le mois de juillet :

Rose des vents et des poussières pour le mois d’août :

Rose des vents et des poussières pour le mois de septembre :

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 8 Rose des vents et des poussières pour le mois d’octobre :

Rose des vents et des poussières pour le mois de novembre :

Rose des vents et des poussières pour le mois de décembre :

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 9 Comparaison des concentrations et des émissions

concentrations PM10 / émissions en poussières

350

300

250

200

150

100

50

0 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00

3 Concentrations en poussières à l'émission (mg/Nm à 6% d'O 2)

Le nuage de points représentant la relation entre les émissions de poussières de la centrale et les concentrations en PM10 relevées dans l’air par la station fixe ne montre pas de corrélation significative. Des concentrations très faibles en air ambiant ont eu lieu lors de concentrations à l’émission élevées, ainsi qu’à l’inverse, des concentrations élevées dans l’air ont été observées en absence de fonctionnement de la centrale. (Le détail de l’évolution de ces 2 paramètres sur l’année figure en annexe)

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 10

Conclusion

Au terme de l’année 2009, les concentrations en poussières relevées sur la station d’Hornaing, en fonctionnement depuis le 1 er avril 2008, ne dépassent pas les valeurs réglementaires. Les niveaux observés sont proches, en valeurs et en évolution, de ceux des stations fixes implantées à proximité ou encore sur l’agglomération de Lille.

Le nombre de moyennes journalières supérieures à 50 µg/m 3 estimé sur l’ensemble de l’année 2009 n’atteint pas les 35 dépassements autorisés sur un an, alors que les stations de Valenciennes ont dépassé cette valeur réglementaire.

Aucune influence des émissions de la centrale n’a été observée, que ce soit ponctuellement en période de fonctionnement de la centrale ou bien sur les niveaux de fond moyens.

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Annexes

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 12

Période de janvier à mars

800.00 350

700.00 300

) 3 600.00

250 ) 3

500.00 200

400.00 150 300.00

100 air (µg/m concentration PM10 200.00

concentrations émissionspoussières (mg/Nm 50 100.00

0.00 0 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 /09 /09 /0 /09 /0 /09 /0 /09 /0 /0 /0 /09 /09 /09 /0 /09 /0 /0 /0 /09 /09 /0 /09 /01/09/01 /01 01 /01 01 /01 01 /01 01 01 /02/0902 /02/09/02 /02/09/02 /02 02 /02 02 03 /03/0903 /03/09/03/09/03 /03/09/03 03 /03/09/03 1 3 5 1 9 1/ 5 7/ 9/ 2 4/ 0 2 6 8 0 6 2/ 6 8/ 2 4 6 0 2 8 0 0 0 0 07/ 09/01/091 13/ 15/01/0917/01/091 2 23/01/092 2 2 31/01/00 0 06/02/008/02/01 1 14/02/01 1 2 22/ 24/02/092 28/ 0 04/03/090 0 10/03/091 1 1 18/03/02 2 24/03/026/ 2 3 concentration poussières émissions concentration PM10 Hornaing concentration PM10

Période d’avril à juin

800.00 180

700.00 160 ) 3 140 600.00 ) 3 120 500.00

100 400.00 80

300.00 60 concentration PM10 air concentration(µg/m PM10 200.00 40 concentrations(mg/Nm poussières émissions

100.00 20

0.00 0

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 009 0 0 0 0 0 0 0 009 0 0 0 0 0 /2009 /2 /2009/2 /2 2 /2 /2 2 /2 2 2 /2009 /2 /2009 /2 /200/2 /2 2 /2 2 2 /2009 /2 /200/2 /2 2 04 04 04 /04 /04 /04/ /04 /04 /04/ /04 /04/ /04/ /05/2009 05 /05 05 /05 05 /05 /05 /05/ /05 /05/ /06/ /06/2009 /06/2009 06 /06 06 /06 /06 /06/ 3 5 7 9 1 3 5 7 9 3 3 9 3 5 7 9 1 2 6 2 2 6 8 0 01/04/200903/04/200905/ 07/04/200909/ 11/ 1 1 1 1 2 2 2 2 2 01/05/20090 05/05/200907/05/200909/ 11/05/20091 15/ 17/05/20091 21/ 2 2 2 2 3 0 04/06/20090 08/06/200910/06/20091 14/06/200916/06/200918/ 20/06/20092 24/ 2 2 3

concentration poussières émissions concentration PM10 Hornaing concentration PM10 Tourcoing

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 13 Période de juillet à septembre

600.00 200

180 500.00 ) 3 160

)

140 3 400.00 120

300.00 100

80

200.00 60 (µg/m concentration air PM10

40 émissionspoussières concentrations (mg/Nm 100.00 20

0.00 0 9 9 9 9 9 9 9 9 09 09 09 09 /09 09 09 /09 09 /09 09 09 09 09 09 09 09 09 /09 09 09 /09 /09 09 09 09 09 09 09 /09 09 09 7/ 7/0 7/0 7/ 7/ 7/ 7 7/ 7/ 7 7/ 7/0 7/0 7 8/ 8/0 8/ 8/ 8/ 8/ 8/ 8/ 8/ 8 8/ 8/ 8 9 9/ 9/0 9/ 9/ 9/0 9/0 9/ 9/ 9/ 9 9/ 9/ /0 /0 0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 0 /0 /0 /0 /0 /0 3/0 1/0 1/0 2/0 1/0 3/0 01 03 05/ 07 09 11 1 15 17 19/07/092 23 25 27/ 29/07/093 02 04 06/08/0908 10 12 14 16 18 20 2 24 26 28/08/0930/0 0 03 05 07/09/0909 11 13 15/ 17 19 21 2 25 27 29/09/09 concentration poussières émissions concentration PM10 Hornaing concentration PM10 Tourcoing

Période d’octobre à décembre

450.00 150

400.00 130 )

3 350.00 110 )

3 300.00 90

250.00 70

200.00

50 150.00 air (µg/m concentration PM10 30 100.00 concentrations(mg/Nm émissionspoussières 50.00 10

0.00 -10 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 09 09 09 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 009 00 00 0 00 00 00 00 00 00 00 0 00 00 00 009 00 00 0 00 00 00 00 00 2 2 /2 2 2 /2 2 2 2 /2 2 2 /2 2 2 2 /2 2 2 /2 2 2 /2 2 2 2 2 2 2 /2 2 2 1/2 1/2 2/2 /10 /10/2009/10 /10/2009/10 /10/2009/11 /1 /11 /11/2009/11 /1 /12 /12/2009 /1 /12 7 5 5 2 6 4 4 6 01/10/03/10/05/10/20090 09/10/11/10/13 1 17/10/19/10/21/10/23 2 27/10/29/10/31 0 04/11/06/11/200908 10/11/12/11/14/11/20091 18/11/20/11/22 2 26/11/28/11/200930 02/12/0 06/12/08/12/10 12/12/14/12/16/12/200918 20/12/22/12/24/12/20092 28/12/30/12/ concentration poussières émissions concentration PM10 Hornaing microg/m3 concentration PM10 Tourcoing microg/m3

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 14 Bilan métrologique 2009 des mesures de PM10 sur la station de Hornaing

Démarrage des mesures

L’analyseur de particules en suspension PM10 (référence PM_AB_63) a été installé en station le 24 mars 2008. Il s’agit d’un appareil qui permet la mesure des fractions volatiles et non volatiles des particules. L’équipement météorologique (vent, humidité, pression et température) a été installé le 29 septembre 2008. En 2009, l’équipement était donc totalement installé et opérationnel.

Taux de fonctionnement des appareils

La politique d’Atmo Nord - Pas de Calais est d’assurer le fonctionnement d’une mesure sans pour autant dédier un appareil donné à chaque mesure. L’appareil appartenant à ENDESA, nous faisons en sorte qu’il se trouve sur le site pour lequel il a été acheté. En cas de panne, il est momentanément remplacé par un appareil du parc Atmo jusqu’à son retour (cf convention en vigueur). Le bon fonctionnement des appareils, dans le cas des analyseurs de particules, est vérifié lors de l’installation par une mise en doublon d’un second appareil puis par une vérification annuelle des principaux organes de fonctionnement (réponse de la microbalance, fuite dans le circuit, séchage correct de l’échantillon).

Interventions sur l’appareil L’année 2009 s’est traduite par plusieurs interventions curatives sur cet appareil. Après une panne survenue le 25 décembre 2008, la réparation a été effectuée auprès du fournisseur et l’appareil a été remis en station le 25 février 2009. Pendant ce temps, le module de commande a été remplacé par un appareil d’Atmo NPdC. Une seconde intervention a eu lieu le 15 juin pour changer un débitmètre massique qui est tombé en panne suite à de la condensation dans la ligne de prélèvement (consécutivement à une erreur de manipulation du climatiseur). Ceci a donné lieu à l’invalidation de données entre le 8 et le 16 juin. Enfin, nous avons subi une panne du module FDMS début juillet qui a été remplacé par un module de secours le 6 juillet. Cette panne a conduit à invalider des données antérieures. Nous avons pu constater un vieillissement de la membrane desséchante de l’appareil et l’échange standard a été réalisé courant juillet. Ceci explique le faible taux de données en juillet.

Le fonctionnement de l’appareil en 2009 a donc été très moyen pendant 2 mois mais son taux de fonctionnement global atteint quand même 88.2% sur l’année.

Mensuellement, les taux de fonctionnement de la mesure (liés au fonctionnement de l’appareil en place) sont les suivants :

% Janvier Février Mars Avril Mai Juin PM10 84.8 99 99.7 100 98.5 60.7

Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre PM10 20.3 99.9 99.4 99.1 99.3 98.5

Les dysfonctionnements observés en juin et juillet se ressentent fortement sur les taux des 2 mois en question. Les très bons fonctionnements des autres mois ne suffisent pas à faire passer le taux annuel au-dessus du seuil de 90%. La moyenne annuelle d’une mesure est considérée comme représentative si son taux de fonctionnement dépasse 75% sur l’année. Ce pourcentage est calculé comme le nb de moyennes horaires présentes sur le nombre de moyennes horaires possible sur la période considérée. Sur l’année complète, le taux de fonctionnement est de 88,2%. La moyenne annuelle est donc valide et elle donnera un aperçu réel du niveau de particules présentes sur le site.

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 15 Contrôle de l’appareil

Dans notre plan qualité, un contrôle poussé des analyseurs de poussières est prévu chaque année. Celui d’Hornaing a été effectué le 25 juin 2009. Il consiste en un nettoyage de la ligne et tête de prélèvement, une vérification et réglage des débits d’aspiration, à un test de fuite et à un contrôle du fonctionnement de la balance en insérant dans l’appareil une cale de masse connue. Les résultats sont les suivants :

Masse de la cale utilisée : 0,07863 g Fréquence de la balance à vide : 330,07449 Hz Fréquence de la balance avec la cale : 257,38072 Hz Constante d’étalonnage initiale : 13366 Constante d’étalonnage avec la cale : 13289 Ecart entre les 2 constantes : -0,57%

L’écart entre les 2 constantes est inférieur à 3%. L’appareil présente donc une calibration correcte.

Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 16 Rapport d’études 03-2010-CL – Bilan 2009 des mesures de la station d’Hornaing Page 17

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