Comparaison avec des facteurs d’émission d’autres études in-situ

Les facteurs d’émission estimés in-situ à Nantes, dans le tunnel et à Lyon pour les PN, le BC et les BTEX ont été comparés à d’autres facteurs d’émission obtenus dans de précédentes études in-situ réalisées sur des sites ouverts en bord de route ou dans des sites confinés avec des caractéristiques se rapprochant de celles de nos trois sites de mesure (Figure 51).

Pour les PN, neuf études in-situ ont été utilisées pour la comparaison dont huit qui ont été effectuées sur des sites ouverts en bord de route (Ketzel et al., 2003 ; Gratmonev et al., 2004 ; Rose et al., 2005 ; Imhof et al., 2005 ; Jones et al., 2006 ; Westerdahl et al., 2009 ; Wang et al., 2010 ; Krecl et al., 2018) et une dans un tunnel (Brimblecombe et al., 2015) (Figure 51a). Pour le BC, six études ont été employées pour la comparaison avec trois études réalisées sur des sites ouverts en bord de route (Imhof et al., 2005 ; Westerdahl et al., 2009 ; Krecl et al., 2018) et trois dans des tunnels (Handler et al., 2008 ; Dai et al., 2015 ; Zhang et al., 2015) (Figure 51b). Les facteurs d’émission obtenus pour les PN et BC dans ces différentes études sont compris respectivement entre

5,8×1013 #/véh/km et 9,3×1014 #/véh/km et entre 1,3×107 à 3,5×107 ng/véh/km. Ils se trouvent

dans les mêmes ordres de grandeur que ceux estimés à Nantes, dans le tunnel de La Défense et à Lyon. Pour les BTEX, sur les six études utilisées pour la comparaison (Figure 51c), seulement une seule a été exécutée sur un site ouvert en bord de route (Kawashima et al., 2006). Les cinq autres ont été effectuées dans des tunnels (Stemmler et al., 2005 ; Hung-Lung et al., 2007 ; Ho et al., 2009 ; Ait-Helal et al., 2015 ; Zhang et al., 2018). Les facteurs d’émission moyens pour les différentes études

ont des valeurs comprises entre 1,5×104 et 5,5×104 µg/véh/km, qui sont également dans les mêmes

ordres de grandeur que ceux estimés à Nantes, dans le tunnel de La Défense et à Lyon.

Des différences sont présentes entre nos sites de mesure et ceux de ces études que ce soit au niveau des caractéristiques, des compositions des parcs ou des méthodes d’estimation des facteurs d’émission. Pour les sites ouverts, la plupart ont des caractéristiques similaires à celles de nos deux sites - sites urbains en centre-ville ou rues urbaines, avec pour certains la présence de feux de

circulation (Imhof et al., 2005 ; Rose et al., 2005 ; Krecl et al., 2018) -, seuls Gratmonev et al. (2004) et Kawashima et al (2006) montrent des sites différents avec des mesures réalisées respectivement au bord d’une autoroute et d’une route nationale. Pour les sites confinés, hormis Hung-Lung et al. (2007) qui a réalisé des mesures dans un tunnel autoroutier avec une vitesse moyenne de 110 km/h, leurs caractéristiques sont similaires à celles de notre site de mesure (routiers urbains ou proches d’une zone urbaine avec des limitations de vitesses comprises entre 50 et 80 km/h). Le facteur d’émission calculé par Hung-Lung et al. (2007) pour les BTEX est le plus élevé des six études et correspond aux valeurs les plus élevées mesurées à Nantes (Figure 51c). Cette valeur peut s’expliquer par des conditions de circulation différentes ou par un parc composé de plus de PL et de véhicules essence (Tableau 11).

Figure 51. Comparaisons des facteurs d'émission des PN, du BC et des BTEX estimés in-situ (Nantes, Tunnel et Lyon) avec des facteurs d'émission estimés par d’autres études (Ketzel et al., 2003 ; Gratmonev et al., 2004 ; Rose et al., 2005 ; Imhof et al., 2005 ; Stemmler et al., 2005 ; Jones et al., 2006 ; Kawashima et al., 2006 ; Hung-Lung et al., 2007 ; Handler et al., 2008 ; Ho et al., 2009 ; Westerdahl et al., 2009 ; Wang et al., 2010 ; Ait-Helal et al., 2015 ; Brimblecombe et al., 2015 ; Dai et al., 2015 ; Zhang et al., 2015 ; Krecl et al., 2018 ; Zhang et al., 2018).

appliquée (Ait-Helal et al., 2015 ; Brimblecombe et al., 2015). Pour les autres études, la méthode en

tunnel (Partie 3.3.2 du Chapitre 1) a été appliquée, et dans notre cas, c’est la méthode des NOX qui a

permis le calcul des facteurs d’émission. Ces différentes méthodes d’estimation ne se basent pas sur le même principe, avec notamment la méthode tunnel qui s’appuie sur une différence de concentration entre la sortie et l’entrée du tunnel avec une estimation de la dilution par la vitesse du vent en fonction de la section du tunnel ; et les méthodes CO2 et NOX qui se réfèrent à des émissions de polluants qui sont considérés comme des traceurs des émissions du trafic routier pour estimer la dilution entre les émissions à l’échappement et le prélèvement des analyseurs dans l’ambiant. Malgré ces différences de méthodes, les facteurs d’émission estimés entre les études se montrent cohérents et les légères différences de valeurs peuvent s’expliquer par la disparité des conditions de circulation ou des compositions de parc.

3.3. Comparaison de la proportion des BTEX

Les proportions des facteurs d’émission des BTEX estimés dans le tunnel et à Nantes sont étudiées en fonction des horaires et des jours de mesure. Pour le tunnel, hormis les facteurs d’émission estimés le samedi 23 juin de 7h à 8h, - période au cours de laquelle aucune concentration d’éthylbenzène et d’o-xylène n’a été mesurée et pour laquelle le trafic est le plus faible -, les proportions des BTEX sont similaires pour toutes les mesures faites sur la semaine (Figure 52). Le toluène est le composé présent en plus grande proportion (entre 40 et 62 %), suivi par le benzène (entre 11 et 34 %), le m+p-xylène (entre 9 et 30 %), l’o-xylène (entre 5 et 10 %) et l’éthylbenzène (entre 0 et 8 %). Ces proportions sont similaires à celles observées dans d’autres études en tunnel (Stemmler et al., 2005 ; Hung-Lung et al., 2007 ; Ho et al., 2009 ; Ait-Helal et al., 2015 ; Zhang et al., 2018), qui ont également réalisé des mesures de facteurs d’émission de BTEX, avec des proportions plus grande pour le toluène (entre 35 et 53 %), suivi par le m+p-xylène (entre 15 et 29 %) et le benzène (entre 11 et 19 %) (Figure 59 dans l’Annexe F).

Pour Nantes, les proportions des facteurs d’émission sur la semaine de mesure varient selon les jours de la semaine ou les horaires. Du lundi au mercredi, hormis quelques périodes (le lundi de 18h30 à 19h30, et le mercredi de 11h à 12h et de 20h30 à 21h30), les proportions de toluène sont plus faibles (entre 16 et 47 %) que celles du benzène (entre 21 et 52 %). Alors que du jeudi au dimanche, c’est le toluène qui est présent en plus grande proportion (entre 29 et 47 %), suivi du benzène (entre 5 et 32 %) et du m+p-xylène (entre 17 et 33 %) (Figure 53). Ces proportions sur un site ouvert sont plus variables qu’en tunnel car les facteurs d’émission mesurés à Nantes sont plus dépendants des autres sources d’émission notamment pour le benzène. Les plus fortes proportions de benzène mesurées en début de semaine peuvent s’expliquer par des émissions plus importantes venant des autres sources, donc les pourcentages appliqués aux concentrations des BTEX mesurées sur le site de trafic à Nantes, afin d’éliminer les concentrations de fond urbain (Partie 2.1.2 du Chapitre 4), ne doivent pas toujours correspondre à la réalité en fonction des conditions environnementales.

Figure 52. Proportions des facteurs d'émission des BTEX pour les différents jours de mesure dans le tunnel de La Défense.

Figure 53. Proportion des facteurs d'émission des BTEX pour les différents jours de mesure à Nantes.