Recherche pour Seuil d'information

Dans ce rapport nous évaluons les performances des modèles mis en œuvre dans la plateforme de prévision et de cartographie de la qualité de l’air, Prev’Air. Cette estimation du comportement des outils est réalisée à l’aide d’indicateurs statistiques classiques et des observations obtenues en temps quasi réel de la base de données BASTER gérée par l’ADEME et alimentée par les AASQA (associations de surveillance de la qualité de l’air). En 2009, les performances affichées par les modèles sont assez proches de celles obtenues en 2008 pour ce qui concerne Chimere, la version n’ayant pas fondamentalement évolué. Le modèle a fait preuve d’une aptitude excellente à détecter les épisodes d’ozone et de particules de l’année 2009. Toutefois, sa tendance à surestimer l’intensité des épisodes d’ozone durant l’été, nous pousse à investiguer le possible effet de la crise économique sur les émissions estivales 2009 et ses répercussions sur la production d’ozone. Le comportement de Mocage s’est amélioré par rapport aux années précédentes pour l’ozone avec la mise en service d’une nouvelle version. Néanmoins, elle présente une incapacité à détecter les dépassements du seuil d’information à l’ozone. La version « Ensemble » de Prev’Air, en test et en développement depuis un an rencontre également ce problème, bien qu’elle possède les meilleurs scores (biais, erreur quadratique moyenne et corrélation), l’Ensemble se montre pour le moment incapable de prévoir correctement les dépassements. Une nouvelle version visant à corriger ce défaut est en développement et sera testée en 2010. Des travaux préliminaires ont également été amorcés en 2009 sur une nouvelle version de Chimere afin de délivrer une prévision des poussières désertiques au dessus des Antilles françaises, à l’instar de ce que Mocage réalise sur le Globe mais avec une meilleure résolution horizontale dans le but de prévoir précisément l’arrivée de ces panaches souvent d’origine saharienne. Enfin, un dernier chapitre détaille l’actualité des utilisateurs de Prev’Air en 2009.

La directive européenne 2008/50/CE du 21 mai 2008 dédiée à la qualité de l’air appelle au respect de valeurs limites ou valeurs cibles, en leur associant une exigence en termes d’incertitude maximale sur la mesure. Les associations agréées de surveillance de la qualité de l'air sont tenues de participer aux essais d'intercomparaison destinées aux organismes agréés de surveillance de la qualité de l’air mis en place dans le cadre du Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l'Air (article 9 de l’arrêté du 21 octobre 2010). Dans l’objectif de vérifier le respect des exigences de la directive européenne 2008/50/CE, le LCSQA propose annuellement aux AASQA une intercomparaison de moyens mobiles pour les polluants SO2, O3, NO, NO2 et CO à différents niveaux de concentration et tout particulièrement au voisinage des seuils horaires d’information ou d’alerte pour les polluants NOx, O3, SO2, et de la valeur limite sur 8h pour le CO. Un essai d’intercomparaison de moyens de mesures mobiles a été réalisé en mars 2011 en collaboration avec AIR Rhône-Alpes (Coparly). Il a réuni 7 participants et entités de mesures, constituant un parc de 36 analyseurs de NOx, O3 et SO2. Faute d’analyseurs disponibles, le CO n’a pas été étudié. Durant cette intercomparaison, le système de dopage permettant une distribution homogène des gaz sur 2 directions a été mis en œuvre, tout en respectant des temps de résidence inférieurs à 5 secondes pour les oxydes d’azote et l’ozone. Quelques dysfonctionnements ont été identifiés en cours d’exercice sur différents équipements et pour la plupart résolus sur place. Lors de la circulation de gaz pour étalonnage en aveugle, la majorité des écarts constatés était nettement inférieure à l’incertitude tolérée sur la mesure des analyseurs (4%). On constate que les écarts importants sont peu fréquents pour l’ensemble des polluants. Le décompte des écarts significatifs se limite, en fin de campagne pour un niveau de concentration d’étalonnage habituel, à aucun analyseur SO2, aucun analyseur d’O3, 1 analyseur de NOx en NO et 3 en NO2, sur les 36 analyseurs présents sur le site. On rappellera que cet exercice de circulation est maintenant mieux encadré ce qui conduit à des répercussions positives sur cette phase préliminaire de l’intercomparaison. En application de la norme NF ISO 5725-2, les intervalles de confiance de répétabilité et de reproductibilité ont été déterminés pour chaque polluant et différents niveaux. On signalera que l’application des tests statistiques de Cochran et Grubbs a conduit à l’élimination de 2 données quart-horaire sur un total de près de 4000 mesures tous polluants confondus. L’avis d’expert a été sollicité pour écarter 82 données quart-horaires d’un analyseur sur le polluant NO2. Les intervalles de confiance de reproductibilité (assimilables aux incertitudes de mesures) nettement inférieurs au seuil de 15 % ont été obtenus pour les polluants suivants : ·         SO2 (10,0 %) ·         O3 (4,4 %) ·         NO (6,8 %) ·         NO2 (9,3 %). D’une manière générale, les résultats du traitement statistique suivant la norme NF ISO 13 528 et conduisant aux z-scores sont homogènes et globalement satisfaisants pour tous les participants. Une large majorité des z-scores sont compris entre ±1. En conséquence, aucune action préventive ni corrective n’est à engager. Les résultats de cette intercomparaison permettent d’évaluer la qualité de mise en œuvre des méthodes de mesures par les AASQA. On notera que l’exercice 2011 vient confirmer l’amélioration des résultats obtenus depuis 2008 et peut s’expliquer par la réalisation des essais sous de bonnes conditions climatiques et d’alimentation électrique, sans oublier la phase préliminaire de circulation de gaz étalon en aveugle qui est incontournable pour la compréhension des écarts de mesures entre analyseurs et représente désormais une part conséquente du temps consacré à l’intercomparaison. Cet exercice aura également permis la mise en évidence de l’influence, sur l’estimation de l’incertitude de mesure globale, qu’un seul appareil dont les mesures sont décalées par rapport au reste peut avoir sur une population constituée d’une quinzaine d’analyseurs. L’évolution de ces essais vers un nouveau dispositif de dopage englobant la tête de prélèvement, l’extension à d’autres polluants, l’ajout de tests spécifiques lors des phases de circulation ou de dopage,… seront à inscrire aux propositions des futurs programmes du LCSQA. La réalisation d’exercices réguliers d’intercomparaison doit permettre une amélioration globale du dispositif de surveillance national et notamment d’enrichir les procédures de maintenance périodique et de transfert. Dans cet objectif, une planification des exercices a été effectuée sur plusieurs années en intégrant les contraintes géographiques afin de permettre à chaque AASQA d’y participer périodiquement .

En France comme dans les autres pays européens, la majorité des dépassements de valeurs limites en PM10 sont enregistrés sur des stations de proximité automobile, suggérant une exposition maximale des populations aux abords des axes routiers urbains. Afin de caractériser au mieux cette exposition à partir de l’information ponctuelle fournie par ces stations et d’évaluer l’impact sanitaire associé, il est donc nécessaire de déterminer la représentativité spatiale des mesures de PM10 en site trafic. Une telle information peut se révéler décisive lorsqu’il s’agit d’identifier les sites les plus appropriés pour l’implantation d’une future station de proximité. L’objectif de la présente étude était de réaliser, en collaboration avec des AASQA volontaires, des campagnes de mesure de PM10afin de pouvoir apporter des recommandations méthodologiques pour l’étude de cette représentativité spatiale et d’explorer le lien entre la notion de représentativité et celle de superficies et populations exposées aux dépassements de seuils. Pour ce faire, trois campagnes de mesure ont été réalisées, deux aux abords de l’autoroute A7 sur la commune de Saint-Romain-en-Gal (en collaboration avec Air Rhône-Alpes) et une autour de la station trafic Octroi située au centre-ville de Belfort (en collaboration avec Atmo Franche-Comté). D’un point de vue métrologique, différents indicateurs optiques ont pu être testés lors des campagnes de Saint-Romain-en-Gal, indiquant un bon comportement desinstruments asséchant l’air échantillonné, avec une préférence pour les compteurs (de type Grimm en caisson environnemental) par rapport aux néphélomètres (e.g. Osiris ou ADR 1500). Néanmoins, la forte influence du fond sur les niveaux de PM10 en sites trafic suggère la nécessité d’utilisation de techniques de mesure aussi précises que possible. En outre, le recours à des prélèvements sur filtre, selon la méthode de référence en vigueur (norme NF EN 12341), lors de la campagne de Belfort a permis une meilleure interprétation des résultats via l’analyse de traceurs chimiques de sources. Il a, par exemple, été possible de déterminer, dans le surplus de concentration observé en site trafic, la part des émissions directes (à l’échappement) et la part des émissions dues aux phénomènes de remise en suspension. Afin d’évaluer la représentativité spatiale des stations de proximité (station temporaire Mobiléo au bord de l’A7, station fixe Octroi à Belfort), on s’est intéressé aux variations de concentration autour de ces sites, le long de l’axe routier d’une part et perpendiculairement à celui-ci d’autre part. Le long de l’axe, les concentrations de PM10 sont relativement homogènes : sur les périodes étudiées, les concentrations moyennes journalières mesurées en divers points s’écartent d’au plus 8 µg/m3 de la valeur mesurée sur la station Si pour la campagne de Saint-Romain en Gal, les données recueillies ne permettent pas d’interpréter ces écarts, à Belfort, les variations relatives de concentration pourraient s’expliquer par les variations relatives de trafic avec lesquelles elles sont corrélées (corrélation de 0,85). Dans la direction transversale, les mesures réalisées à distance croissante de la route indiquent une diminution assez rapide des concentrations. Les concentrations de PM10 mesurées à 50 m de l’A7 lors de la campagne automnale de Saint-Romain-en-Gal, et à environ 150 m de la station Octroi lors de la campagne de Belfort, sont proches des niveaux de fond urbain. Une détermination précise de la zone d’impact du trafic se révèle toutefois malaisée à cause de l’influence de sources de pollution parasites telles qu’une route secondaire et des plages de variation des concentrations, souvent inférieures à l’incertitude de mesure autorisée pour les PM10.L’amplitude relativement limitée de ces variations peut s’expliquer par une contribution majoritaire de la pollution de fond, comme s’accordent à le montrer l’exploitation des données de campagnes et la comparaison des données de fond et de trafic réalisée à l’échelle nationale. D’après les données de la campagne de Belfort, une station trafic peut ainsi, dans une certaine mesure, être considérée comme représentative d’une zone bien plus large que le segment de route au bord duquel elle se trouve, voire de l’ensemble de l’agglomération. En revanche, elle ne peut renseigner correctement sur le nombre de dépassements du seuil journalier en situation de fond urbain. En effet, même s’il est modéré, le surplus de pollution lié au trafic peut suffire à multiplier les dépassements. Outre l’étude de la représentativité spatiale, il paraît donc opportun de s’intéresser directement aux superficies et populations concernées par les dépassements de valeurs limites. Pour ce faire, l’utilisation de la modélisation déterministe semble préférable à une approche géostatistique, particulièrement coûteuse et complexe à mettre en œuvre pour les PM10 du fait des contraintes métrologiques (à l’inverse par exemple du NO2). Néanmoins, l’optimisation de la modélisation des émissions directes et le développement de la modélisation des émissions indirectes sont encore à réaliser, rendant nécessaire la « calibration » de ces modèles de pollution de proximité à l’aide de campagnes de mesure.

En 2007, le Grenelle de l'Environnement a énoncé la nécessité d’une surveillance de la qualité de l’air intérieur dans les établissements recevant du public, passant par le suivi d’un certain nombre de composés d’intérêt sanitaire, dont le benzène. Règlementé et surveillé dans l’air extérieur depuis 2000, le benzène fait ainsi l’objet depuis 2008 de la rédaction de protocoles « lieux scolaires et petite enfance ». Il est mesuré, avec le formaldéhyde, dans le cadre de la campagne pilote nationale lancée par Chantal JOUANNO, Secrétaire d’État à l’Écologie, en septembre 2009 afin de définir les modalités de la surveillance obligatoire de la qualité de l’air intérieur prévue par le projet de loi dit « Grenelle 2 », à partir de 2012, dans certains établissements recevant du public comme les écoles et les crèches. Ainsi, environ 300 établissements sont concernés par ces mesures entre 2009 et 2011. Dans ce contexte, cette étude a pour but de réaliser un état des lieux des concentrations en benzène communément mesurées dans les établissements recevant du public. Cette étude est centrée sur les environnements intérieurs dans lesquels les AASQA pourraient intervenir afin d’identifier des lieux potentiellement intéressant à intégrer dans cette démarche de surveillance, au regard des concentrations qui y sont rencontrées. Ainsi, les lieux documentés dans cette étude sont les écoles, les crèches, établissements recevant du public les transports en commun et les halls d’aéroport. Cependant, pour recueillir un maximum d’information sur les sources de benzène en air intérieur, les résidences de particuliers ainsi que les bureaux ont également été étudiés. Cette étude, ciblée sur la France, l’Europe mais aussi élargie aux Etats-Unis et à l’Asie afin de disposer d’éléments de comparaison, a permis d’établir les conclusions suivantes : Les niveaux en benzène les plus élevés sont observés en Asie (concentrations supérieures à 10 µg m-3), De manière générale, les environnements présentant les concentrations les plus élevées (> 5 µg m-3) sont les bureaux, les immeubles recevant du public ainsi que les résidences de particuliers. En Europe, les niveaux les plus élevés sont mesurés dans les villes du sud (Athènes, Madrid, Thessalonique, Catania….), En Europe, les périodes hivernales sont marquées par des niveaux de benzène en air intérieur plus importants qu’en période estivale, En Europe, dans 80 % des cas, les concentrations moyennes mesurées sont inférieures à la valeur limite de surveillance en air ambiant de 5 µg m-3, En France, dans 100 % des études considérées, les valeurs moyennes sur l’ensemble des mesures réalisées au cours de chaque étude, sont inférieures à 5 µg m -3. En France et en Europe, ponctuellement, les concentrations en benzène peuvent atteindre des valeurs supérieures à 5 µg m-3 (12 µg m-3 ont par exemple été atteints dans une école au cours de la campagne pilote nationale) Même si globalement les niveaux restent faibles en air intérieur et en particulier en France, le benzène n’en reste pas moins une substance d’intérêt majeur sur le plan sanitaire. Le benzène est en effet un composé cancérogène sans seuil d’innocuité et l’objectif doit donc être la réduction maximale de ses concentrations en particulier dans le cas de populations sensibles A ce titre, le Haut Conseil de santé Publique (HCSP) a publié, en juin 2010, un avis relatifà l’établissement de valeurs repères d’aide à la gestion des niveaux de benzène en air intérieur. Cette surveillance est en effet nécessaire afin de s’assurer, sur le long terme, que la tendance de réduction de concentrations initiée par la règlementation européenne et la règlementation sur les produits de consommation, se poursuit. Elle ne doit en revanche pas faire oublier la surveillance d’autres composés tels les particules, préoccupants d’un point de vue sanitaire et dont les niveaux peuvent atteindre des concentrations considérables en air intérieur.