Réseaux de surveillance de la qualité de l'air : Rapport 2004 |
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8.2.2. Absorption β - Particules en suspension (PM10) 8.2.2.1. Résultats de l’année 2004 Les teneurs en particules en suspension sont sensiblement équivalentes d’un site à l’autre (Tableau 73), avec des maxima à la station d’Engis (station à fort caractère industriel). Les concentrations en particules varient peu au cours du temps, ce qui se traduit par de faibles différences entre les centiles, contrairement à un polluant comme le monoxyde d’azote. Entre 2003 et 2004, on observe généralement une diminution des différents paramètres statistiques qui rejoignent ainsi des niveaux proches de ceux de 2002. Une explication possible de cette diminution réside dans la pluviométrie. Les précipitations ont en effet un impact important sur les concentrations en particules par le lavage de l’atmosphère et des sols (remise en suspension moindre). 2003 connut un déficit des précipitations alors que 2004 connut un excès anormal (phénomène égalé ou dépassé une fois tous les 6 ans) des précipitations. 2002 avait également été marqué par une pluviosité abondante. A Jemeppe, contrairement aux stations, on note une augmentation de la moyenne. Cette augmentation est provoquée par la présence d’une pollution épisodique puisque la médiane et même le centile 90 ont peu évolué contrairement au centile 98.
Tableau 73 : Particules en suspension (PM10) - Valeurs journalières - Statistiques 2003 et 2004 (valeurs brutes) En mai 2003, le moniteur de la station d’Engis a subit une amélioration du système de contrôle de la température : le chauffage de la sonde de prélèvement est modulé en fonction de l’humidité relative. Cette amélioration, en diminuant la perte des composés volatils, permet d’atteindre les critères d’équivalence avec la méthode de référence (gravimétrie) exigée par la Directive. De plus, la tête de prélèvement US-EPA a été remplacée au profit d’une tête de marque Digitel (même débit). L’adaptation des autres stations est planifiée et devrait être réalisée en 2005 ou au plus tard en 2006. 8.2.2.2. Variations saisonnières Les concentrations en particules en suspension sont généralement plus élevées en hiver, même si cette différence entre saisons est moins marquée que pour d’autres polluants (Figure 53). Ainsi, en 2004, on retrouve de plus fortes concentrations en particules au mois de décembre. Pour les deux stations de la région liégeoise, on enregistre un pic très intense le 10 décembre. Pour les stations de la région de Charleroi et celle d’Engis, on observe, le 14 décembre, un pic d’intensité variable suivant les stations. Figure 53 : Particules en suspension (PM10) - Evolution des concentrations journalières - Stations de Charleroi (TMCH03), Jemeppe (TMSG01) et Engis (TMEG01) Dans le cas des particules en suspension, on observe également des épisodes de fortes concentrations durant les mois des saisons plus chaudes. Il est d’ailleurs bien connu que les pays méditerranéens aux climats plus arides subissent des concentrations plus élevées que les pays plus nordiques. Les niveaux dépendent, non seulement des conditions de dispersion, mais aussi d'autres facteurs, comme la force du vent (érosion, remise en suspension), la pluie (lavage de l'atmosphère et des sols) ou la couverture des sols (végétation, surface urbaine, …). Lors de la première décade du mois d’août 2004, la ligne de base des concentrations en PM10 fut plus élevée que le reste du mois. Or cette période correspond à un temps ensoleillé et sec. Ces conditions sont également favorables au développement de l’ozone et on a effectivement enregistré des dépassements pendant cette période. 8.2.2.3. Normes et valeurs guides La tête de prélèvement PM10 permet un échantillonnage représentatif des fractions de poussières pouvant pénétrer dans le système respiratoire des bronches supérieures. La directive fille 1999/30/CE du 22 avril 1999, transposée dans la législation wallonne par l’arrêté du Gouvernement wallon du 23 juin 2000 (M.B. du 21 juillet 2000) et par l’arrêté du Gouvernement wallon du 5 décembre 2002 (M.B. du 10 février 2002), mentionne les valeurs limites à respecter en deux étapes (Tableau 74), valeurs limites applicables aux mesures de particules en suspension PM10. Cette directive est entrée en vigueur le 19 juillet 1999. En cas de dépassement de ces valeurs limites, il est prévu qu’un plan d’action doit être établi.
Tableau 74 : Particules en suspension (PM10) - Valeurs limites (directive 1999/30/CE) Il n’est pas inutile de mentionner ici que l’article 5 de la directive 1999/30/CE mentionne l’obligation d’installer des stations de mesure des PM2.5 et de les localiser si possible là où les PM10 sont déjà mesurées. Les paramètres statistiques suivants devront être rapportés à la Commission sur base annuelle : médiane, centile 98 et maximum des concentrations moyennes sur 24 heures. La directive prévoit que les dépassements des valeurs limites sont permis, si des évènements d’origine naturelle donnent lieu à des concentrations de fond dépassant les niveaux naturels habituellement observés. Cette exception est également valable dans le cas de poussières provenant du sablage hivernal des routes. Dans ce cas, une justification des dépassements doit être fournie à la Commission et les plans d’action pour réduire les concentrations ne sont plus obligatoires. La méthode de référence préconisée par la directive 1999/30/CE est la gravimétrie alors que la plupart des Etats Membres utilisent des méthodes de monitoring non gravimétriques qui permettent de répondre rapidement à l’obligation d’information à la population. Or, il n’y a pas de consensus sur la manière de corriger ces données par rapport à la méthode de référence. C’est pourquoi, la Commission européenne a proposé qu’un groupe de travail étudie le problème et rédige un rapport (« Guidance To Member States On PM10 Monitoring And Intercomparisons With The Reference Method », 22/01/2002). Dans le cas de l’absorption b (et du TEOM), les mesures sont sous-estimées par rapport à la méthode de référence à cause d’une perte de composés semi-volatils lors du chauffage dans l’appareil de mesure. La perte dépend de la composition de l’aérosol et varie d’une région à l’autre et d’une saison à l’autre. Le groupe de travail conclut que les données doivent être multipliées par un facteur 1.3 qui est le rapport le plus mauvais obtenu lors des tests d’inter comparaison. Ce rapport est un facteur par défaut applicable en l’absence d’inter comparaisons menées par l’Etat membre. Cette correction est applicable à la fois à la moyenne journalière pour le comptage des dépassements et au calcul de la moyenne annuelle. Après la modification du moniteur d’Engis, les résultats ont été comparés à la méthode de référence lors de deux campagnes d’essai (été/hiver). Les conclusions de cette étude sont doubles : tout d’abord, les critères de comparaison avec la méthode de référence sont satisfaits et ensuite, le facteur de correction est égal à 1.08. Le choix du site d’Engis pour le premier essai du moniteur modifié n’est pas innocent : il s’agit d’un site où le nombre de dépassements est trop élevé par rapport à la norme. Il était donc intéressant d’avoir des mesures en accord avec la méthode de référence et ensuite de calculer un facteur correctif plus avantageux que le facteur par défaut (1.3) qui est pénalisant. Après l’adaptation des autres moniteurs, des campagnes de comparaison seront progressivement effectuées sur tous nos sites afin de s’affranchir de ce coefficient par défaut. Le Tableau 75 reprend le nombre de dépassements des valeurs mesurées ou corrigées, par rapport à la valeur limite et par rapport à la valeur limite augmentée de la marge de tolérance permise par la Directive (55 µg/m³). Les valeurs corrigées sont donc les valeurs mesurées multipliées par 1.3 pour toutes les stations sauf la station d’Engis où le facteur 1.08 est retenu.
Tableau 75 : Particules en suspension (PM10) - Nombre de dépassements (directive 1999/30/CE) – 2004 A l’exception des stations de Charleroi et Saint-Nicolas, toutes les autres stations excèdent le nombre de dépassements autorisés (50 µg/m³ en moyenne 24 h, sur des valeurs corrigées). En tenant compte de la marge de tolérance prévue par la norme durant la période transitoire, la station de Châtelineau respecte également la norme. Bien que le nombre de dépassements soient plus faibles qu’en 2003, il reste excessif par rapport à la norme surtout pour les stations d’Engis, de Jemeppe et de Marchienne qui se situent bien au-delà de ce qui est permis par la directive. Ainsi, on enregistre pratiquement un dépassement un jour sur trois à Engis et, au mois de décembre, on monte jusque deux jours sur trois. On prend aussi conscience de l’importance du facteur correctif qui fait exploser le nombre de dépassements lorsqu’il est appliqué. Aux stations de Charleroi et Jemeppe, le nombre de dépassements des 50 µg/m³ ont diminué de 1997 à 2000. (Figure 54). Ensuite, ce nombre a augmenté et a atteint un maximum en 2003. En 2004, la situation s’améliore à Charleroi mais empire encore à Jemeppe. Des travaux de construction entrepris à proximité de cette dernière station pourraient être responsables du nombre élevé de dépassements. Si cette hypothèse est correcte, la situation devrait s’améliorer dès les fins des travaux. Figure 54 : Evolution du nombre de dépassements (valeurs corrigées) - Charleroi, av G. Michel (TMCH03) et Jemeppe (TMSG01) Si la directive se borne à limiter le nombre de dépassements, il est cependant intéressant d’examiner le niveau de ces dépassements ainsi que leur durée. Ainsi, par exemple, pour la station de Jemeppe, on a enregistré 13 dépassements sur les quinze premiers jours du mois de décembre, dont 7 consécutifs. Le 10 décembre, on y a même atteint 431 µg/m³ (soit plus de huit fois la norme) et ce pic ne correspond pas à un phénomène local puisqu’on retrouve un pic à 163 µg/m³ à Saint-Nicolas soit à un peu plus de 2 km de Jemeppe. On retrouve également des pics à la même date dans les stations liégeoises du réseau fumées. Enfin, on observe des pics à la station métaux lourds (MLSG01) principalement pour le zinc, le manganèse et le plomb. En appliquant le facteur correctif pour le calcul de la moyenne, on constate que la valeur limite annuelle (40 µg/m³) est dépassée pour les stations d’Engis (42 µg/m³) et Jemeppe (48 µg/m³) même en tenant compte de la marge de dépassement permise durant la période transitoire (41.6 µg/m³). A Marchienne et à Lodelinsart, les moyennes sont légèrement inférieures à la limite avec 38 µg/m³. De nouveau, on constate l’importance du facteur correctif puisque sans correction, toutes les stations respecteraient la norme pour la moyenne. Bien qu’elles ne soient pas encore d’application, on peut légitimement se poser des questions sur les valeurs limites de la seconde phase qui semblent bien sévères au vu des concentrations enregistrées. La problématique de la pollution par les particules en suspension ne se limite pas à la Wallonie et constitue un des défis pour les années à venir. En ce qui concerne, les particules PM10 et PM2.5 (« Air Quality Guidelines for Europe, Second Edition », 2000), l’Organisation Mondiale pour la Santé souligne le fait qu’il existe un manque de données pour la fraction PM2.5 qui est généralement un bien meilleur indicateur des effets sur la santé que la fraction PM10. On observe des effets à des concentrations (PM10) bien inférieures à 100 µg/m³. Des études récentes ont même montré des troubles pulmonaires à des concentrations inférieures à 30 µg/m³ en moyenne annuelle (20 µg/m³ pour PM2.5). Comme il n’existe pas de seuil en dessous duquel on n’observe pas d’effet, l’OMS ne donne aucune valeur guide à court ou long terme. Les décideurs politiques doivent donc faire appel à la gestion du risque afin de fournir des normes. 8.2.2.4. Indices de qualité Afin de donner une idée plus simple de la situation, il est possible, comme pour les dioxydes de soufre et d’azote ou l’ozone, de définir des indices de qualité pour les particules en suspension PM10 (Tableau 76). Dans le cadre de ce rapport, les indices ont été calculés par rapport aux valeurs corrigées puisque les indices sont basés sur la norme.
Tableau 76 : Particules en suspension (PM10) - Définition des indices de qualité Sur la Carte 11, nous avons reporté la répartition des jours selon l’indice de qualité. Les indices les plus fréquents sont 2 (très bon), 3 (bon) et 4 (assez bon) avec un maximum généralement à 3 ou 4. A Marchienne, Engis et Jemeppe, la distribution se décale et la proportion d’indices plus élevés augmente. Suivant les stations, les indices supérieurs à 6 varient de 1 % à 13 % du temps. On observe, pour toutes les stations, des jours qui peuvent aller jusqu’à un indice de 7 (très médiocre) ou 8 (mauvais). Le 10/12, à Saint-Nicolas et Jemeppe, l’indice est égal à 10 (exécrable). Enfin, à Engis, on observe également deux jours qualifiés d’exécrables les 28/03 et 14/12.
Carte 11 : Particules en suspension (PM10) 2004 - Indices de pollution (1.3 Mo) 8.2.2.5. Journée et semaine moyennes La variation des concentrations suivant l'heure du jour suit généralement un profil bimodal, typique des polluants liés au trafic automobile (Figure 55), même si ces profils sont bien moins marqués que pour un polluant comme le monoxyde d’azote. Le deuxième maximum est moins visible que celui du matin et tend même à disparaître. A cette composante trafic, vient s’ajouter une composante d’origine industrielle, le cas extrême étant la station d’Engis où les concentrations sont plus élevées la nuit que le jour (probablement à cause d’un effet de vallée rabattant les polluants la nuit vers la vallée).
Figure 55 : Particules en suspension (PM10) - Journée moyenne - Stations de Charleroi, av. G Michel (TMCH03), Jemeppe (TMSG01) et Engis (TMEG01) Les concentrations en particules en suspension sont légèrement plus faibles le week-end que les jours ouvrables, conséquence probable de la diminution des émissions liées au trafic (Figure 56). Toutefois, cette différence est très faible de l’ordre de 3 µg/m³ à Charleroi (TMCH03) ou de 7 µg/m³ à Jemeppe (TMSG01). Figure 56 : Particules en suspension (PM10) - Semaine moyenne - Stations de Charleroi, av G. Michel (TMCH03), Jemeppe (TMSG01) et Engis (TMEG01) |
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