Quel bilan pour les particules en 2017 ?

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Panache de fumées à Marseille liées aux incendies du 10 aout - illustration pollution aux particules fines
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La pollution aux particules est en baisse, depuis une quinzaine d’années, avec quelques variations liées aux conditions météorologiques et aux niveaux d’émissions. En 2017, les niveaux de particules sont stables par rapport à 2016.

Même si la situation s’améliore, 47 % de la population reste exposée à des niveaux de particules supérieurs aux valeurs sanitaires recommandées par l’OMS. Cet organisme estime également que les particules ont un impact pour la santé quel que soit le seuil auquel on les mesure. AtmoSud propose aux territoires de les accompagner dans leur diagnostic. Les nouvelles technologies mises en œuvre pour identifier les sources des particules doivent d’aider les décideurs à engager les actions prioritaires pour réduire les émissions.

Près de la moitié de la population de Provence-Alpes-Côte d'Azur respire un air dépassant les recommandations sanitaires de l'OMS.

La Valeur Limite définie par la règlementation européenne pour la protection de la santé est de 50 µg/m³ en moyenne journalière à ne pas dépasser plus de 35 jours par an. Cette valeur est globalement respectée depuis 2014.

La Ligne Directrice de l’OMS (20 µg/m³ en moyenne annuelle), elle, était dépassée pour plus de 90% de la population de la Région Provence-Alpes-Côte d'Azur jusqu’en 2013. En 2016, on estime que 47% de la population y est encore soumise.

pm10 oms
pm10 valeur limite

On estime que près de 48 000 morts prématurées seraient liées à la pollution aux particules en France chaque année 

Il est nécessaire de rappeler que les principaux effets sur la santé de la population ont lieu en dessous des seuils réglementaires. Selon l’OMS, « … la recherche n’a pas permis d’identifier des seuils en deçà desquels les effets indésirables ne se produisent pas, il faut souligner que les valeurs indicatives fournies ici ne permettent pas de fournir une protection sanitaire totale. » (Lignes directrices OMS relatives à la qualité de l’air : particules, ozone, dioxyde d’azote et dioxyde de soufre - Mise à jour mondiale 2005).

Des zones à enjeux en milieu urbain et industriel mais pas seulement…

Les pôles urbains denses, la zone industrielle de Fos-Berre et la vallée du Rhône restent les zones de plus forte exposition de la population à la pollution aux particules. Plus localement, les zones résidentielles où sont pratiqués le brûlage des déchets végétaux ou le chauffage au bois peuvent également être concernées par des concentrations de particules plus élevées qu’ailleurs. Les fonds de vallée sont également des lieux propices à l’accumulation des particules.

Répartition des niveaux en particules (PM10) 2015 en PACA

Exposition des populations aux particules fines. Cette information est basée sur la  valeur réglementaire- 50 µg/m3 - qui ne doit pas être dépassée plus de 35 jours/an.

Vers l’identification des sources : les particules ultrafines 

Plus les particules sont fines, plus elles pénètrent les voies respiratoires inférieures. Produisant des irritations, des altérations de la fonction respiratoire dans son ensemble. Certaines particules ont des propriétés mutagènes et cancérigènes. Depuis 2014, AtmoSud a conçu un plan de surveillance spécifique pour compter et connaître la caractérisation chimique des particules de très petite taille : PM1 (diamètre égal ou inférieur à 1µm). 3 méthodes sont utilisées afin d’identifier les sources de ces particules ultrafines : la granulométrie, la spéciation chimique et l’identification optique pour le carbone suie (black carbon).

La granulométrie des particules ultra fines est documentée en continu dans deux stations de surveillance : Marseille/Cinq Avenues (depuis 2014), site de fond urbain et Port-de-Bouc/La Lèque (depuis 2015). 

Une moyenne annuelle, entre 8000 et 9000 particules/cm3 est observée dans les deux sites. Cette concentration est comparable à celles observées dans d’autres villes de France (Lyon, Grenoble et Bordeaux). Des maximums peuvent atteindre 21000 particules/cm3 à Marseille en moyenne journalière et 45000 particules/cm3 à Port-de-Bouc. Les particules de taille entre 20 et 70 nm sont les plus nombreuses.

Les profils journaliers établis ainsi que la corrélation avec les différents polluants permettent d‘émettre des hypothèses sur les sources des particules ultrafines en fonction des différentes classes de taille : trafic routier, chauffage domestique, photochimie, ...

Une analyse des sources probables des particules ultrafines est également réalisée par le bais des roses de pollution pour chacun des deux sites. Le comportement des particules ultrafines a été examiné au cours d’épisode de pollution particulaire. Aux sources locales peuvent s’ajouter des apports interrégionaux. 

Roses de pollution pour les différentes classes granulométrique (20-30 nm en haut à gauche jusqu’à 200 - 1000 nm en bas à droite) en 2016. L’échelle de couleur représente le nombre de particules comptabilisées. Les chiffres de 0 à 22 indiquent la vitesse du vent.

A Marseille, les sources potentielles sont la gare ferroviaire Saint-Charles, le bassin Est du Grand Port Maritime de Marseille et les axes de circulation, sans exclure une éventuelle contribution du pôle industriel de l’étang de Berre.

granulométrie PM 5 avenues Marseille

Pour le site de Port-de-Bouc, les plateformes industrielles de Martigues/Lavéra, du golfe de Fos et l’activité portuaire des bassins Ouest sont des sources probables.

Une origine naturelle issue des sels marins et remise en suspension de particules rocheuses est également possible.

granulométrie PM Port de Bouc

Vers l’identification des sources : le carbone suie (ou Black Carbon

Le carbone suie (Black Carbon) est analysé par procédé optique. Un aéthalomètre mesure en continu l’absorption de la lumière suivant sept longueurs d’onde allant de l’ultraviolet (UV) à l’infrarouge (IR). La mesure des propriétés optiques des aérosols permet de quantifier deux sources de combustion. Ceux qui proviennent majoritairement de la combustion de biomasse (constitués de certaines molécules organiques) absorbent les longueurs d’onde proches de l’UV (400 nm), tandis que ceux provenant de combustions fossiles (purement graphitiques) absorbent dans le proche infrarouge (850 - 900 nm). Actuellement, le carbone suie ne fait l’objet d’aucune référence normative.

4 aéthalomètres sont déployés depuis 2014 et 2015 : à Marseille - sur deux sites à proximité de la rocade autoroutière L2 et Cinq Avenues, site de fond urbain – à Port-de-Bouc/la Lèque, site urbain sous influence industrielle et à Nice Arson, site de fond urbain.

histogramme moyennes mensuelles pm10 en 2017

Concentrations moyennes mensuelles en PM10 (link is external) et des fractions issues de la combustion de bois (wb) et de la combustion de fuels fossiles (ff)

L’influence du trafic routier est très marquée sur les sites en proximité de la route, tels que Marseille/La Fourragère et Marseille/Kaddouz situés au bord de la rocade L2, où la contribution du trafic routier représente respectivement 17 % et 24 % de la masse des PM10 en moyenne sur l’année 2017.

Depuis le début des mesures de carbone suie (2014/2015), une tendance nette à la diminution est observable jusqu'en 2016. Elles sont relativement stables entre 2016 et 2017.

Analyses concordantes entre taille des particules et carbone suie lors d'un incendie 

Des phénomènes de pollution permettent d’établir des relations entre les différentes tailles de particules et leur origine. Les particules de tailles comprises entre 100 et 200 nm présentent une bonne corrélation avec le brûlage de biomasse, comme le montre l’exemple lors des incendies d’août 2016 dans les Bouches-du-Rhône.

ae33 bloc legende
AE33 incendie 2016

Evolution des concentrations (en µg/m3) horaires des particules PM10 issues de la combustion de biomasse (PM wood burning, en bleu sur le graphe) et des particules PM10 issues de la combustion de fuel (PM fossil fuel, en rouge sur le graphe) entre le 10/08/2016, 12h00 et le 11/08/2016, 12h00 à Marseille/Cinq Avenues

 

granulometrie_bloc_legende.jpg
granulometrie incendie 2016

Evolution des niveaux horaires (axe de gauche) des différentes classes de particules (en nombre de particules/cm3) et évolution des concentrations horaires (axe de droite) des PM10 et PM2.5 (en µg/m3) entre le 10/08/2016, 12h00 et le 11/08/2016, 12h00 à Marseille/Cinq Avenues

 

Rappel des émissions par secteur d'activités

Emissions par secteurs d'activites PM10 PM2.5

Evolution de la répartition des sources de PM entre 2007 et 2015 en Provence-Alpes-Côte d'Azur
(source : inventaire des émissions AtmoSud
 2016)