3.1 Validation de l’utilisation du 7 Be comme traceur des aérosols
3.2.2 Qualité globale de l’air
Les données mises à disposition par Air Pays de la Loire ont permis de caractériser des polluants atmosphériques considérés comme traceurs de la pollution de l’air. Les polluants
sui-vis sont les particules fines (PM10), l’ozone, le dioxyde d’azote, le dioxyde de soufre, chacun représentatif d’un type de pollution. Le monoxyde de carbone (CO) provient de la combustion incomplète de matières organiques et représente la pollution émise par les indutries, le trans-port et le chauffage. Le monoxyde d’azote (NO) est lui d’origine anthropique et est émis lors de processus de combustion à haute température principalement de combustibles fossiles
(pé-trole, charbon et gaz naturel). Le dioxyde d’azote (NO2) est un polluant secondaire formé à
partir du NO, on admet en général que tous les oxydes d’azote sont issus du trafic automobile.
L’ozone (O3) est un polluant issu de la transformation photochimique de polluants primaires,
tels que NO, CO, et autres composés organiques volatils (COV), dans l’atmosphère sous l’action
des rayons ultraviolet. Le dioxyde de soufre (SO2) provient d’activités industrielles (centrales
thermiques, raffineries, etc...). Enfin les particules fines en suspension (PM10) représentent la
fraction des particules respirables provenant de toutes les activités humaines et naturelles.
Tous ces paramètres mis en commun vont permettre de caractériser la pollution globale atmosphérique de la ville de Nantes et de mieux comprendre les interactions qu’ils peuvent avoir sur les concentrations des micropolluants recherchés.
3.2.2.1 Situation géographique des points de mesure
Le réseau mis en place par Air Pays de la Loire permet d’assurer la surveillance de la qualité de l’air sur l’ensemble de la région et plus spécifiquement sur la ville de Nantes. Les sites de surveillance sur l’agglomération nantaise sont aux nombres de 4 avec le site du cimetière de la bouteillerie et du boulevard de la chauvinière caractéristiques d’un milieu urbain. Le site de la rue des Épinettes à Bouaye qui est représentatif d’un milieu péri-urbain et enfin le site du boulevard Victor Hugo et le site à l’angle de la rue des Forges à Rezé pour la mesure en proximité d’une voie de circulation. À partir d’une comparaison avec les données d’Air Pays de
la Loire, Lamprea (2009) a montré que globalement les concentrations en micropollaunts sur
le bassin du Pin Sec sont comparables à celles des sites à faible trafic automobile. Ces travaux ont de plus souligné l’homogénéité dans la qualité de l’air des zones résidentielles à Nantes et la représentativité des données acquises sur le bassin du Pin Sec.
Figure 3.16: Localistaion des sites de surveillance de l’air par Air Pays de la Loire
3.2.2.2 Évolution des PM10
Sur la fin de l’année 2010 les valeurs de PM10 sont restés faibles au niveau de 20 µg m-3,
en revanche l’année 2011 est marquée par un épisode de pollution aux particules fines (cf. figure3.17). Ce dernier a été favorisé par des conditions anticycloniques fin février et début mars 2011 favorisant l’accumulation de polluants. L’épisode de début mars a présenté une envergure
assez inhabituelle, qui selon Air Pays de la Loire (2011), a touché une partie de l’Europe et
était majoritairement constitué d’aérosols secondaires, issus de transformations chimiques de composés agricoles, en provenance de l’est de l’Europe.
En moyenne journalière comme nous le voyons sur la figure 3.18 le seuil de 50 µg m-3(Décret n°2002-213, 2002) a été dépassé, favorisé, en plus des conditions anticycloniques, par des tem-pératures douces pour la saison ainsi qu’un temps ensoleillé favorisant la production d’aérosols secondaires qui alimentent le panache de particules, voire d’ozone.
Figure 3.18: Episode de pollution par les particules fines de mars 2011 (source Prev’air)
3.2.2.3 Évolution des teneurs en oxydes d’azote
Au cours de l’année (cf. figure 3.19a et 3.19b), les teneurs en oxydes d’azote ont fortement
varié tout au long de l’année, elles ont été maximales et supérieures au seuil limite de 41 µgm-3
sur le site trafic du boulevard Victor Hugo. Les maximums sont en novembre 2010 et en janvier
2011 pour le NO2 avec 52 µg m-3 et en Novembre 2010 avec également 52 µg m-3 pour le NO.
Les concentrations ont tendance à diminuer lors des périodes estivales puis à augmenter au mois de septembre 2011. Les valeurs plus fortes des oxydes d’azote en hiver montre bien l’influence des chauffages.
Les variations horaires sur une journée hivernale beaucoup plus polluée (cf. figure 3.19c et 3.19d) que les autres journées de l’année, l’influence du trafic automobile apparaît clairement. Les deux pics caractéristiques à l’échelle journalière sont visibles, avec un pic maximal lors du trafic matinal où les conditions atmosphériques favorisent l’accumulation des polluants, et un le
soir. Le seuil de recommandation information fixé à 200 µg m-3 pour le NO2 (moyenne horaire
glissante) n’a pas été dépassé, mais un maximum de 191 µg m-3 a été atteint le 16 décembre
(a) Variation annuelle NO (b) Variation annuelle NO2
(c) Variation journalière NO (16 décembre 2010) (d) Variation journalière NO2 (16 décembre 2010)
Figure 3.19: Evolution des oxydes d’azote sur la ville de Nantes. a et b variation annuelle , c et d variation journalière
3.2.2.4 Évolution des teneurs en ozone
Les teneurs en ozone ont été mesurées sur un site rural (Bouaye) et un site urbain (Bouteille-rie). La concentration minimale a été atteinte en novembre 2010 sur le site de la Bouteillerie
(28µg m-3), et la valeur maximale en mars 2011 (89 µg m-3). Les niveaux moyens mensuels ont
été maximums au printemps et en été 2011, favorisés en plus par un printemps et un début
d’automne 2011 très ensoleillés. Air Pays de la Loire (2011) note qu’en termes de pic de pointe
les seuils pour la protection de la santé (120 µg m-3) ont été dépassés ( le 25 avril 2011).
3.2.2.5 Évolution du monoxyde de carbone
En moyenne les teneurs en monoxyde de carbone sur notre période d’étude sont de 347 µg m-3,
avec des minimums observés pendant les périodes hivernales et des maximums en périodes
estivales (cf. figure 3.21). La valeur limite de 10 000 µg m-3 (moyenne 8-horaire) n’a pas été
dépassée , et a tendance à diminuer depuis plusieurs années en raison des progrès technologiques
Figure 3.20: Évolution annuelle des teneurs en ozone sur la région nantaise
Figure 3.21: Évolution annuelle des teneurs en monoxyde de carbone sur la région nantaise
3.2.2.6 Evolution du dioxyde de soufre (SO2)
Les données sur les concentrations en SO2 ne sont pas disponibles sur la ville de Nantes en
revanche le rapport de Air Pays de la Loire(2011) permet de se faire une idée de la pollution à
proximité. Globalement les seuils de recommandations de 300 µg m-3(moyenne horaire glissante)
ont été dépassés à quelques reprises notamment sur les sites industriels de la raffinerie de Donges,
à l’ouest de Nantes. L’étude précédente menée par Lamprea (2009) montre des faibles valeurs
3.2.2.7 Conclusion sur la qualité globale de l’air sur le bassin versant du Pin Sec
Sur l’agglomération nantaise à l’exception d’un pic de pollution au printemps 2011, les te-neurs en particules fines sont restées faibles et en dessous des seuils réglementaires. Les niveaux d’ozone ont été observés pendant les situations ensoleillées du printemps et de l’été 2011. Les concentrations en oxydes d’azote ont été importantes sur les sites trafic ce qui montre bien l’importance des émissions automobiles comme source de ce polluant. Le monoxyde de carbone continue de diminuer sur l’agglomération nantaise ce qui traduit l’amélioration des systèmes d’échappement automobiles, quant au dioxyde de soufre celui ci n’est pas présent sur le site du Pin Sec ce qui montre qu’il n’y a pas d’influence majeure d’activités industrielles. Globalement, le trafic automobile ainsi que le chauffage individuel sont les principales sources de pollution sur le bassin versant du Pin Sec.