ATMO Poitou-Charentes : qualité de l'air

La technique de mesure des particules dans l'air

atmopc — 2008-04-22T12:06:31Z

Une nouvelle méthode de mesure en 2007

En Europe, la directive cadre 96/62/CE a pour objectif l'évaluation de la qualité de l'air ambiant dans les états membres sur la base de méthodes et critères communs. Les directives dites filles 99/30/CE, 2000/69/CE et 2004/107/CE indiquent les méthodes de référence à utiliser pour la mesure de la concentration des polluants associés.

Pour les mesure des particules de type PM10, c'est-à-dire les particules dont le diamètre est inférieur à 10 µm, la méthode de référence repose sur la norme EN12341. Celle-ci consiste en un prélèvement journalier sans contrôle de température puis une pesée au laboratoire après collecte et conditionnement des échantillons. Les résultats moyens journaliers sont disponibles avec un différé supérieur à la semaine.

De ce fait, il est impossible de disposer d'une information en temps réel sur la concentration en particules dans l'air : l'utilisation quotidienne de la méthode manuelle de référence de mesure des PM10 au sein d'un réseau de surveillance de la qualité de l'air ne répond donc pas totalement aux exigences de la directive européenne 99/30/Ce qui fait de l'information du public un objectif important avec une mise à jour obligatoire des données au moins quotidiennement.

Les Etats-Membres se sont donc tournés vers des solutions automatiques telles que la micro-balance à variation de fréquence TEOM ou la jauge radiométrique bétà. Ces appareils fournissent en continu les niveaux moyens horaires ou journaliers de particules de type PM10, et permettent une actualisation quotidienne des informations vers le public. A partir de 2000, des articles scientifiques ont montré que les particules mesurées de façon automatique en France et dans les autres pays européens pouvaient parfois, sous certaines conditions, être sous-estimées, du fait en particulier de la part volatile des particules pouvant être mal appréhendée.

A partir de 2002, des améliorations techniques ont été mises au point par les constructeurs des appareils automatiques. Un module adapté sur l'appareil, appelé FDMS pour les appareils de type TEOM, et RST pour les appareils de type Jauge Bétà, permet de mieux prendre en compte la fraction volatile des particules.

Ces appareils ont été testés sur sites et comparés à la méthode de référence. Les résultats très satisfaisants entraînent aujourd'hui une modification du parc d'analyseurs de particules en France et en Europe.

Chaque association de surveillance de la qualité de l'air a dû déterminer un ou plusieurs sites dits de référence sur son territoire : ces sites sont équipés d'un appareil FDMS ou RST (prenant en compte la fraction volatile des particules). La concentration représentant à la part volatile correspond à l'écart de concentration entre le nouvel appareil et l'appareil automatique traditionnel. Cet écart est ensuite ajouté en continu à l'ensemble des données produites par tous les sites de la région. Ces données corrigées sont finalement utilisées pour le calcul de l'indice relatif à la qualité de l'air et pour l'information du public.

Quelles modifications en Poitou-Charentes ?

A partir du 1^er janvier 2007, cette mesure des particules est opérationnelle en Poitou-Charentes. Les sites de référence choisis sont les stations permanentes urbaines de Pablo Casals à Angoulême (mise en place le 29 décembre 2006) et périurbaine de J. Zay à Niort (mise en place le 21 décembre 2006).

Les calculs de correction utilisent la moyenne des écarts entre les deux sites de référence (P. Casals à Angoulême et J. Zay à Niort). A terme, il est prévu que l'ensemble de sites de mesure soit équipé de la nouvelle technologie.

Evolution des concentrations à moyen terme

atmopc — 2008-02-05T14:24:25Z

Mesures en air ambiant

ATMO Poitou-Charentes disposait en 2007 de 9 sites de mesures des particules fines (PM10) en sites urbains et périurbains. En 2007, une station de mesures fournit des informations sur les concentrations en PM10 sur la ville de Châtellerault. L'année 2007 est marquée par une mise à jour technologique concernant la mesure des poussières en suspension pour prendre en compte leur part volatile.

Au sein d'une agglomération, de légères différences peuvent exister entre les stations situées en centre-ville (stations urbaines) et celles situées en périphérie (stations périurbaines). Elles sont dues essentiellement à la présence, en centre urbain, des transports qui sont à l'origine de l'émission d'une grande part des poussières en suspension.

Caractérisation de la pollution de l'air par les poussières en suspension « dites corrigées » en 2007

En 2007, une hausse des niveaux de particules peut être observée : elle est essentiellement due au changement de la méthode de mesure avec une meilleure prise en compte des toutes les particules. En 2007, les moyennes annuelles en PM10 sur les agglomérations et villes de la région Poitou-Charentes respectent la règlementation en vigueur et les valeurs relevées sont homogènes sur l'ensemble de la région, comprises entre 21 et 28 µg/m³. Les concentrations maximales horaires et journalières sont généralement relevées en période hivernale en raison principalement de la combustion d'énergie fossile pour le chauffage comme le fioul ou le bois qui viennent en hiver s'ajouter aux émissions de poussières des véhicules.

Les valeurs maximales horaires et journalières sont majoritairement relevées en période hivernale, période propice à l'émission des poussières en suspension à travers l'usage des transports (temps de chauffe des moteurs plus long donc émissions plus importantes, installations de combustion, chaufferies utilisées pour le chauffage domestique collectif ...).

Evolution à long terme

Depuis 2000, l'évolution globale des niveaux de particules en suspension dans l'air sur la région Poitou-Charentes est marquée par une légère hausse.

En effet, on observe une hausse des niveaux maximaux, minimaux et moyens sur la région. Il convient donc d'être vigilant quant aux émissions de particules dans l'air ambiant ; cela est l'affaire de tous, car les poussières sont en grande partie émises, en milieu urbain, par les transports et les bâtiments.

Qu'appelle-t-on Particules ?

atmopc — 2008-02-05T14:22:30Z

Les particules en suspension constituent un ensemble très hétérogène, variable selon les sources d'émissions et selon la saison. On y retrouve principalement :

des éléments minéraux liés à l'érosion de matériaux (sols, bâtiments) ou à la remise en suspension de particules déposées sur le sol,

des noyaux carbonés issus des processus de combustion, intimement liés à des composés organiques produits lors des combustions incomplètes,

des sulfates SO₄^2- ou nitrates NO₃^- résultant des transformations des oxydes de soufre ou d'azote émis par différentes sources

ou encore des sels d'ammonium produits par la neutralisation des aérosols acides par l'ammonium présent dans l'air du fait de l'activité biologique.

Des ions métalliques (zinc, fer, cuivre, manganèse, vanadium, plomb...) sont aussi adsorbés ou condensés à la surface de ces particules et jouent un rôle sans doute important dans la toxicité de l'aérosol.

Accès direct aux données des stations

atmopc — 2008-02-05T14:15:29Z

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Réglementation applicable en air ambiant

atmopc — 2006-08-31T10:17:57Z

Seuils applicables aux particules fines en suspension PM10

Texte de référence :	Décret 2010-1250 du 21 octobre 2010
Objectif de qualité	Moyenne annuelle = 30 µg/m³
Valeur limite pour la protection de la santé humaine	50 µg/m³ en moyenne journalière à ne pas dépasser plus de 35 fois / an - Moyenne annuelle = 40 µg/m³
Seuil d'information et de recommandation	50 µg/m³ en moyenne journalière
Seuil d'alerte	80 µg/m³ en moyenne journalière

Seuils applicables aux particules fines en suspension PM2,5

Texte de référence :	Décret 2010-1250 du 21 octobre 2010	Directive 2008/50/CE du 21 mai 08
Objectif national de réduction de l'exposition	fixé en pourcentage de l'IEM 2011, indicateur d'exposition moyenne de référence correspondant à la concentration moyenne annuelle en µg/m3 sur les années 2009, 2010 et 2011 : cf. legifrance.fr
Obligation en matière de concentration relative à l'exposition	20 µg/m³ à atteindre en 2015
Objectif de qualité	Moyenne annuelle = 10 µg/m³
Valeur cible	Moyenne annuelle = 20 µg/m³	Moyenne annuelle = 25 µg/m³
Valeur limite pour la protection de la santé humaine	25 µg/m³ en moyenne annuelle, augmentés des marges de dépassement suivantes pour les années antérieures au 1^er janvier 2015 :cf. legifrance.fr	Moyenne annuelle = 20 µg/m³ au 1er janvier 2020 (révision prévue en 2013)

Définitions

Indicateur d'exposition moyenne (IEM) : concentration moyenne à laquelle est exposée la population et qui est calculée pour une année donnée à partir des mesures effectuées sur trois années civiles consécutives dans des lieux caractéristiques de la pollution de fond urbaine répartis sur l'ensemble du territoire
Marge de dépassement : excédent admis par rapport à la valeur limite
Niveau critique : niveau fixé sur la base des connaissances scientifiques, au-delà duquel des effets nocifs directs peuvent se produire sur certains récepteurs, tels que les arbres, les autres plantes ou écosystèmes naturels, à l'exclusion des êtres humains
Objectif de qualité : niveau à atteindre à long terme et à maintenir, sauf lorsque cela n'est pas réalisable par des mesures proportionnées, afin d'assurer une protection efficace de la santé humaine et de l'environnement dans son ensemble
Objectif de réduction de l'exposition : pourcentage de réduction de l'indicateur d'exposition moyenne de la population, fixé pour l'année de référence, dans le but de réduire les effets nocifs sur la santé humaine, et devant être atteint dans la mesure du possible sur une période donnée
Obligation en matière de concentration relative à l'exposition : niveau fixé sur la base de l'indicateur d'exposition moyenne et devant être atteint dans un délai donné, afin de réduire les effets nocifs sur la santé humaine
Seuil d'alerte : niveau au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé de l'ensemble de la population ou de dégradation de l'environnement, justifiant l'intervention de mesures d'urgence
Seuil d'information et de recommandation : niveau au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé humaine de groupes particulièrement sensibles au sein de la population et qui rend nécessaires l'émission d'informations immédiates et adéquates à destination de ces groupes et des recommandations pour réduire certaines émissions
Valeur cible : niveau à atteindre, dans la mesure du possible, dans un délai donné, et fixé afin d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine ou l'environnement dans son ensemble
Valeur limite : niveau à atteindre dans un délai donné et à ne pas dépasser, et fixé sur la base des connaissances scientifiques afin d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine ou sur l'environnement dans son ensemble

NB : La période annuelle de référence est l'année civile.

Publications sur les particules en Poitou-Charentes

atmopc — 2006-08-31T10:03:03Z

- Poussières en suspension / Article Publications, particules en suspension

Pourquoi surveille-t-on les particules dans l'air ambiant ?

atmopc — 2006-08-31T10:02:19Z

Malgré leur grande hétérogénéité, les particules en suspension représentent un indicateur majeur de la qualité de l'air d'un point de vue sanitaire.

Effets sur la santé

En effet, les études leur attribuant une responsabilité dans la survenue d'une vaste gamme d'effets biologiques et sanitaires sont fort nombreuses et cohérentes.

Les particules issues des pots d'échappement des véhicules se caractérisent par leur très petite taille, qui leur confère une aptitude particulière à pénétrer très profondément dans les voies aériennes d'où elles mettront beaucoup plus de temps à être éliminées. Dans la gamme des tailles de ces particules ultra-fines, de l'ordre de 20 à 40% pourront se déposer au niveau alvéolo-intersticiel. D'un point de vue biologique et sanitaire, ces particules ultra-fines sont donc les plus préoccupantes. Les plus grosses particules (> 10 µm) sont retenues par les voies respiratoires supérieures.

Les effets mis en évidence concernent principalement la mortalité cardio-vasculaire et respiratoire à court terme, les atteintes fonctionnelles respiratoires, l'incidence d'épisodes asthmatiques, et divers indicateurs sanitaires (consultations ambulatoires, entrées aux urgences hospitalières...). Les effets des particules fines se manifestent, surtout chez l'enfant, pour des concentrations relativement faibles (< 50 µg/m3), inférieures aux valeurs de référence actuelles de la qualité de l'air. A ces effets mécaniques des particules, on peut rajouter les effets induits par les éléments qu'ils transportent (effets cancérigènes de certains hydrocarbures transportés et émis par les véhicules diesel, effet biologique de certains virus ou moisissures).

Effets sur l'environnement

Concernant les effets sur la végétation, les particules viennent se fixer dans les stomates, avec accumulation ; il y a perturbation de la photosynthèse puis attaque et destruction des tissus. Les particules entraînent une réduction de la croissance et des nécroses. Concernant les effets sur les matériaux et le patrimoine bâti, les effets de salissure sont les plus évidents.