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Arqal

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Étude comparative desmesures de particules en suspensionde diamètre inférieur à 10 µm et à 2.5 µm(du 02 mars 2004 au 06 octobre 2004)site localisé : lotissement Madoumier87000 LimogesLimair : «La surveillance de l’Air en Limousin »15, place Jourdan87038 LIMOGES CedexTéléphone : 05.55.33.19.69Télécopie : 05.55.33.37.11Internet : http://www.limair.asso.frÉtude comparative desmesures de particules en suspensionde diamètre inférieurà 10 µm et à 2.5 µmLimair : «La Surveillance de l’Air en Limousin »Association Agréée de Survnce de la Qualité de l’AirParticipants à l’étud e:Rémi FEUILLADEDidier RADIGUETLionel ROUBEYRIERédaction Vérification ApprobationNoms Lionel ROUBEYRIE Rémi FEUILLADE Rémi FEUILLADEDirecteur de Directeur de Qualité Technicien SupérieurLIMAIR LIMAIRTable des matièresI Présentation de l'étude.................................................................3................................................................I-1 Objectif de l'étud.e.....................................................3...........................................I-2 Origines des particules fin.e.s...........................................3....................................I-3 Effets sur la sa.n.t.é...................................................3............................................I-4 Réglementation........................................................4.............................................I-5 Moyens de mesu.r.e.............. ...

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Extrait

Étude comparative des

mesures de particules en suspension

de diamètre inférieur

à 10 µm et à 2.5 µm

(du 02 mars 2004 au 06 octobre 2004)

site localisé : lotissement Madoumier 87000 Limoges

Limair : « La surveillance de l’Air en Limousin »

15, place Jourdan 87038 LIMOGES Cedex Téléphone : 05.55.33.19.69 Télécopie : 05.55.33.37.11 Internet : http://www.limair.asso.fr

Étude comparative des mesures de particules en suspension de diamètre inférieur à 10 µm et à 2.5 µm

Limair : « La Surveillance de l’Air en Limousin » Association Agréée de Surveillance de la Qualité de l’Air

Noms

Qualité

Participants à l’étude : Rémi FEUILLADE Didier RADIGUET Lionel ROUBEYRIE

Rédaction Vérification Approbation Lionel ROUBEYRIE Rémi FEUILLADE Rémi FEUILLADE

recteur de Directeur de Technicien Supérieur Di LIMAIRLIMAIR

Table des matières

I Présentation de l'étude.................................................................................................................................3 I-1 Objectif de l'étude.................................................................................................3 I-2 Origines des particules fines.................................................................................3 I-3 Effets sur la santé..................................................................................................3 I-4 Réglementation.....................................................................................................4 I-5 Moyens de mesure.................................................................................................5 I-6 Localisation du site de mesure..............................................................................5 I-7 Autorisations et financement................................................................................6 I-8 Période d’étude......................................................................................................6 II Résultats.......................................................................................................................................................7 II-1 Données relevées..................................................................................................7 II-2 Recherche d'un ratio............................................................................................8 II-3 Dispersion spatiale.............................................................................................10

III Conclusion................................................................................................................................................12

LIMAIR est une des 41 associations agréées de surveillance de la qualité de l'air. A ce titre, LIMAIR a pour missions sur la région Limousin :

– la production de données de la qualité de l'air – l'expertise locale par le biais d'études spécifiques – l'information et la sensibilisation du public – la gestion des procédures d'alerte à la pollution atmosphérique – la synthèse et les statistiques relatives aux mesures

LIMAIR dispose d'un réseau fixe de mesure, de moyens mobiles mais également d'outils de simulation et de prévisions.

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La surveillance des particules en suspension a évolué depuis de nombreuses années. Cette évolution est bien évidemment en rapport avec l'approche sanitaire. De l'indice des fumées noires en passant par les PM13 (particules de diamètre aérodynamique inférieur à 13 µm), la mesure des particules est aujourd'hui principalement axée sur les PM10. Une approche sanitaire tend cependant à mettre en avant les particules ultra-fines d'un diamètre aérodynamique inférieur à 2.5 µm (PM2.5). Compte tenu de leurs tailles, ces particules sont susceptibles de pénétrer au plus profond de l'appareil respiratoire. I Présentation de l'étude

I-1 Objectif de l'étude

L'étude a pour objectif de présenter les relevés de concentrations en particules PM10 et PM2.5, et de les comparer, afin de définir un ratio entre ces deux catégories de particules.

I-2 Origines des particules fines

Les particules fines proviennent surtout de la sidérurgie, des cimenteries, de l'incinération des déchets, de la circulation automobile. Leur taille varie de quelques microns à quelques dixièmes de millimètre. On distingue les particules fines et ultra fines, provenant par exemple des fumées des moteurs, et les grosses particules provenant des chaussées ou présentes dans certains effluents industriels. Des teneurs naturelles (sables désertiques) peuvent également lors d'épisodes particuliers amener à des concentrations élevées. I-3 Effets sur la santé

De nombreux travaux permettent de mettre en évidence le dépôt, sur les particules de fragments et/ou de molécules organiques, et leurs transports au sein de l'arbre respiratoire. Des molécules mutagènes ou cancérigènes (benzène, hydrocarbures aromatiques polycycliques, ... ) sont donc mis en contact intime avec les muqueuses, notamment lors de l'inhalation de particules diesel. En l'état actuel des travaux scientifiques, les études épidémiologiques ne permettent pas d'affirmer le rôle cancérogène des particules diesel, aux niveaux des concentrations mesurées dans l'air extérieur urbain. Pour autant, la prise en compte des données expérimentales chez le rat et les données observées en milieu professionnel parmi les travailleurs exposés aux particules diesel ont justifié, pour le CIRC et l'EPA, le classement de ces particules comme étant « probablement cancérogènes » (classe 2A du CIRC) chez l'homme.

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I-4 Réglementation Décret n° 2002-213 du 15 février 2002 Données nsposition / réglementaires Valeurs en µg/m 3 Définition Tr M a odification

Objectif de qualité 30 Moyenne annuelle PM 10 Transposition de la Centile 90,4 des  directive moyennes journalières  1999/30/CE du 50 (1) (*)  Conseil du 22 avril 1999. V l a a l   e s u a r n s t  l é i   m h i u t m es a   i p n o e ur  au 1 er  janvier 2005 dép p a (s s a o s r i   e t a   m n 3 e n 5 n   é j t e o s     u c a r iv u s i   t l d o e e r ) i   sés  Modification du  décret n° 98-360 du 40 (1) (**)  005  Moyenne annuelle  6 mai 1998 au 1 er janvier 2 Tableau 1 - Réglementation française pour les particules en suspension PM10 (1) Une marge de dépassement est prévue par la réglementation : période de transition jusqu’à 2005, indiquant la valeur limite considérée en fonction de l’année. Période (*) Valeur limite (**) Valeur limite journalière en µg/m 3 annuelle en µg/m 3

2001 70 2002 65 2003 60 2004 55

46 44 43 41

Les réglementations européenne et française ne prévoient pas de seuils pour les PM2.5. L'agence pour la protection de l'environnement des Etats-Unis (EPA) a édictée en 1997 des seuils réglementaires : – 65 µg/m 3 (moyenne arithmétique sur 3 ans du percentile 98 annuel) – 15 µg/m 3 (moyenne arithmétique sur 3 ans des valeurs annuelles)

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I-5 Moyens de mesure Deux appareils R&P TEOM 1400A à micro-balance oscillante équipés, l'un d'une tête au pouvoir de coupure de 10 µm, l'autre d'une tête au pouvoir de coupure de 2.5 µm, ont été utilisés sur un même site de mesure pour la réalisation de cette étude. L'emplacement a été déterminé afin que les mesures soient le moins perturbées possible par des sources externes (murs, arbres) mais représentatives d'un milieu urbain. Ainsi, la station urbaine de Madoumier a été retenue. Cette station possède par défaut un appareil TEOM à tête PM10. LIMAIR a installé à proximité immédiate la remorque d'étude équipée d'un second TEOM à tête PM2.5. Ce second appareil a été raccordé au système d'acquisition de mesure de la station de Madoumier afin d'assurer un suivi régulier de ses paramètres et de relever en continu les mesures obtenues.

I-6 Localisation du site de mesure

Illustration 1 - Emplacement du site de mesure

La station se situe à environ 150 mètres au Nord de la RN141 (Limoges - Saint Junien) en bordure du lotissement du Madoumier. La zone est largement dégagée et ne présente que peu d'obstacles au vent.

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I-7 Autorisations et financement

Les mesures se sont déroulées dans l'enceinte du terrain communal où se situe la station Madoumier, à l'école Madoumier de Limoges. Le financement est réalisé sur les fonds propres de LIMAIR.

I-8 Période d’étude

L’étude s’étend du 02 mars 2004 au 06 octobre 2004.

Remarque  : Toutes les heures exprimées dans ce document sont en heures G.M.T (Greenwich Meridian Time).

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II Résultats

PM10 PM2.5

II-1 Données relevées Nous ne travaillerons ici que sur une base de données journalières afin d'être conforme à la directive européenne et à la réglementation française. µg /m3 Evolution comparée des PM10 et PM2.5 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

µg/m 3 minimum journalier maximum journalier moyenne journalière écart-type

Illustration 2 - Evolution comparée

PM10 6 43 15 5.5 Tableau 2- Statistiques sur l'évolution comparée

PM2.5 3 19 9 3.5

La courbe des concentrations des PM2.5 présente une évolution quasiment similaire à celle des PM10, mais dans une moindre proportion. Cependant, les deux courbes présentées ici ne sont pas parallèles, dénotant un rapport aléatoire PM2.5/PM10. Remarque  : La présente étude n'a pas pour objectif de rechercher les causes de tel ou tel phénomène ayant entraîné la variation des concentrations en particules en suspension, mais de corréler l'évolution des PM2.5 avec celle relevée tout au long de l'année sur les PM10.

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II-2 Recherche d'un ratio

µg/m3 25 20

15

10

5

0

Evolution différencielle entre PM10 et PM2.5

PM10-PM2.5

Illustration 3- Evolution différencielle base journalière Comme le présente le graphique ci-dessus, la courbe différentielle [PM10]-[PM2.5] n'est pas horizontale et encore moins linéaire, dénotant des variations multicritères entre PM10 et PM2.5. Nous pouvons le vérifier sur le graphique suivant présentant l'évolution du rapport PM2.5/PM10.

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8

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

Evolution du rapport PM2.5/PM10

Illustration 4 - Evolution du rapport PM2.5/PM10

PM2.5/PM10

minimum 0.38 maximum 0.92 moyenne 0.63 écart-type 0.11 Tableau 3 - Statistiques de l'évolution du rapport PM2.5/PM10 Il est ainsi aisé de conclure à un ratio moyenné PM2.5/PM10 de r [PM2.5]/[PM10] = 0.63 pour cette campagne d'étude. Cependant, la disparité temporelle de ce ratio peut être complétée via le graphique suivant.

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