Observatoire régional de surveillance de la qualité de l’air – Guadeloupe et Saint-Martin
Année
2021
EVALUATION DE L’IMPACT DU TRAFIC ROUTIER SUR LA QUALITE DE L’AIR
A MARIE-GALANTE
Evaluation de l’impact du trafic routier sur la qualité de l’air à Marie-Galante
- 2021 -
Diffusion libre pour une réutilisation ultérieure des données dans les conditions évoquées ci-dessous :
• Sur demande, Gwad’Air met à disposition les caractéristiques des techniques de mesures et des méthodes d’exploitation des données mise en œuvre ainsi que les normes d’environnement en vigueur.
• Gwad’Air peut rediffuser ce document à d’autres destinataires.
• Rapport non rediffusé en cas de modifications ultérieures des données.
Rédaction : Céline GARBIN, Ingénieur d’études
Validation : Yasmine MORICE, Responsable des Etudes et Adjointe à la direction Approbation : Christina RAGHOUMANDAN , Directrice
GWAD’AIR, UNE EXPERTISE AU SERVICE DE LA QUALITE DE L’AIR 5
Les polluants atmosphériques mesurés 6
Les zones administratives de surveillance 6
Un réseau de mesure fonctionnel 7
EVALUATION DE L’IMPACT DU TRAFIC ROUTIER SUR LA QUALITE DE L’AIR A MARIE-GALANTE
9
Synthèse de l’étude 9
Contexte et objectif de l’étude 10
Mise en œuvre de l’étude 10
Analyse météorologique 15
Caractérisation de la qualité de l’air 18
Conclusion 32
GLOSSAIRE 33
ANNEXES 35
VALEURS REGLEMENTAIRES 41
SOMMAIRE
L ISTE DES FIGURES
Figure 1 : Station de mesure de Pointe-à-Pitre ... 8
Figure 2 : Représentation topographique de la Guadeloupe ... 10
Figure 3 : Localisation de la commune de Grand-Bourg Marie-Galante en Guadeloupe ... 11
Figure 4 : Anse-Canot Marie-Galante ... 11
Figure 5 : Station mobile de Gwad’Air – Site de mesure de Grand-Bourg ... 13
Figure 6 : Comptage routier régional 2015 ... 14
Figure 7 : Site de la SICAMA Grand-Bourg de Marie-Galante ... 15
Figure 8: Evolution des températures et du cumul des précipitations au cours de l’étude menée à Grand- Bourg ... 15
Figure 9 : Rose des vents ... 16
Figure 10: Rose des vents observés lors de la première période de mesure ... 17
Figure 11 : Rose des vents observés lors de la seconde période de mesure ... 17
Figure 12 : Evolution des moyennes horaires en NO2 au cours de la journée à Grand-Bourg Marie- Galante ... 20
Figure 13 : Evolution du rapport R : NO / NO2 ... 23
Figure 14 : Débit Moyen Journalier à Marie-Galante ... 23
Figure 15 : Evolution des moyennes horaires en dioxyde de soufre au cours de la journée à Grand-Bourg Marie-Galante ... 24
Figure 16 : Evolution des moyennes journalières en PM10 à Grand-Bourg Marie-Galante ... 27
Figure 17 : Cartes de prévision PREV'AIR illustrant la présence de masses d'air sèches chargées en poussières du 8 au 10 avril 2021 et du 14 au 16 mai 2021. ... 30
Figure 18 : Sectorisation des émissions en PM10 pour la commune de Grand-Bourg Marie-Galante - Inventaire des émissions polluantes en 2016. ... 36
Figure 19 : Sectorisation des émissions en NOx pour la commune de Grand Bourg Marie-Galante - Inventaire des émissions polluantes en 2016. ... 38
Figure 20 : Sectorisation des émissions en SOx pour la commune de Grand-Bourg Marie-Galante - Inventaire des émissions polluantes en 2016. ... 40
L ISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Saisons climatiques ... 12Tableau 2 : Organisation des campagnes de mesures ... 13
Tableau 3 : Caractéristiques topographiques du site de mesure ... 14
Tableau 4 : Suivi des températures et paramètres pluviométriques ... 16
Tableau 5: Critères qualitatifs lors de l’étude menée à Grand-Bourg ... 18
Tableau 6 : Bilan statistique des concentrations en NO2 à Grand-Bourg Marie-Galante ... 21
Tableau 7 : Situation des niveaux en NOx à Grand-Bourg Marie-Galante par rapport à la réglementation ... 22
Tableau 8 : Rapport R : NO/NO2 pour à Grand-Bourg Marie-Galante ... 23
Tableau 9 : Bilan statistique des concentrations en SO2 à Grand-Bourg Marie-Galante ... 25
Tableau 10 : bilan statistique des concentrations en PM10 à Grand-Bourg Marie-Galante ... 29
Tableau 11 : Situation des niveaux en PM10 à Grand-Bourg Marie-Galante par rapport à la réglementation ... 29
Tableau 12 : Episodes de pollutions liées aux PM10 mesurés durant la période d’étude ... 31
R EMERCIEMENTS
Nous tenons à remercier le Président de la SICAMA, Monsieur Ferdy CREANTOR et le Directeur de la SICAMA, M. Thierry ORFEVRES de nous avoir permis de réaliser l’évaluation de l’impact du trafic routier sur la qualité de l’air ambiant.
Gwad’Air, une expertise au service de la qualité de l’air
Gwad’Air est l’observatoire de surveillance de la qualité de l’air en Guadeloupe et à Saint-Martin. Le code de l’environnement lui confie cette activité depuis la loi LAURE1. Créé le 30 Novembre 2000, Gwad’Air est agréé par le ministère de l’environnement pour l’exercice de ses missions :
▪ Mesurer et surveiller les concentrations des polluants atmosphériques
▪ Prévoir la qualité de l’air et alerter en cas d’épisode de pollution
▪ Informer en continu et sensibiliser la population
▪ Etudier et comprendre les phénomènes atmosphériques
▪ Accompagner les décideurs dans la définition et la réalisation de plans et programmes pour l’amélioration de la qualité de l’air
L’observatoire est membre de la « Fédération ATMO France » qui regroupe les 19 organismes nationaux agrées de surveillance de la qualité de l’air.
6
Les polluants atmosphériques mesurés
Le dispositif de surveillance de l’observatoire concerne différents polluants atmosphériques. Il est possible de les regrouper en deux catégories :
▪ Les polluants règlementés en air ambiant2:
Les particules fines (PM10, PM2,5), les oxydes d’azote (NO, NO2, NOx), le dioxyde de soufre (SO2), l’ozone (O3), le monoxyde de carbone (CO), les métaux lourds (Pb, As, Cd, Ni), le benzène (C6H6) et le benzo[a]pyrène (B[a]P).
▪ Les polluants atmosphériques non réglementés en air ambiant : - Les polluants d’intérêt national : les pesticides.
- Les polluants d’intérêt local : l’hydrogène sulfuré (H2S) et l’ammoniac (NH3), principaux gaz émis lors de la décomposition des algues sargasses.
Les zones administratives de surveillance
La qualité de l’air de l’ensemble du territoire est surveillée selon différentes Zones Administratives de Surveillance (ZAS).
Pour chacune d’entre elles, un régime de surveillance des polluants réglementés est défini conformément à l’arrêté du 16 avril 2021 et au référentiel technique du Laboratoire Central de Surveillance de Qualité de l’Air (LCSQA).
Depuis le 1er janvier 2017, un nouveau zonage est entré en vigueur. Deux ZAS sont identifiées :
▪ La Zone à Risques – Agglomération (ZAG), composée de 11 communes de l’unité urbaine Pointe-à-Pitre / Les Abymes3
▪ La Zone Régionale (ZR) qui comprend le reste du territoire, y compris l’île de Saint-Martin.
2 Définis par l’annexe 1 de l’arrêté du 16 Avril 2021, relatif au dispositif national de surveillance de la qualité de l'air ambiant
3 Baie-Mahault, Les Abymes, Le Gosier, Le Lamentin, Le Moule, Morne-à-l’Eau, Petit-Bourg, Petit-Canal, Pointe-à- Pitre, Sainte-Anne et Saint-François.
Un réseau de mesure fonctionnel
Réseau de surveillance des polluants réglementés
Afin d’assurer ses missions, Gwad’Air dispose d’un réseau de mesure fixe comprenant cinq stations implantées conformément aux recommandations du LCSQA :
▪ Une station urbaine de fond à Pointe-à-Pitre
▪ Une station urbaine de fond à Basse-Terre
▪ Une station périurbaine de fond à Baie-Mahault
▪ Une station périurbaine à influence trafic aux Abymes
▪ Une station urbaine de fond à Saint-Martin
Réseau de surveillance de l’H
2S et du NH
3issus de la décomposition des algues sargasses
Gwad’Air réalise également la surveillance des émanations gazeuses liées à la décomposition des algues sargasses.
Un réseau de 24 micro-capteurs de type Cairpol permet de mesurer en continu les concentrations en hydrogène sulfuré et en ammoniac, dans les zones urbanisées impactées par les échouements.
En 2021, le parc analytique fixe est constitué de :
▪ 4 analyseurs d’ozone
▪ 3 analyseurs de particules fines PM10
▪ 1 analyseurs de particules fines PM2.5
▪ 2 compteurs optiques de particules (analyses des fractions PM10 / PM2.5 / PM1)
▪ 5 analyseurs d’oxydes d’azote,
▪ 1 analyseur de dioxyde de soufre
▪ 23 capteurs pour la mesure de l’H2S et du NH3
Ces moyens fixes sont complétés par :
▪ 1 station de mesure mobile contenant plusieurs analyseurs de gaz (ozone, oxydes d’azote, dioxyde de soufre, monoxyde de carbone) et un analyseur de particules,
▪ 1 compteur optique de particules mobile (analyses des fractions PM10 / PM2.5 / PM1)
▪ 2 préleveurs haut débit pour la mesure des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques,
▪ 3 préleveurs bas débit pour la mesure des métaux lourds et des pesticides,
▪ Des tubes à diffusion passive pour la mesure du benzène,
▪ 1 station de mesure mobile contenant un analyseur de gaz H2S / SO2.
Figure 1 : Station de mesure de Pointe-à-Pitre
Evaluation de l’impact du trafic routier sur la qualité de l’air à Marie-Galante
-2021-
Synthèse de l’étude
Objectifs : Evaluation des niveaux de concentrations des polluants atmosphériques réglementés à proximité d’un axe routier fortement fréquenté (gaz d’échappement, usure, frottements…) à Marie- Galante.
Lieux des mesures : Société d’Intérêt Collectif Agriculture Marie- Galante (SICAMA).
Période des mesures :
Polluants suivis :
▪ Oxydes d’azote : NOX, NO, NO2
▪ Particules fines de diamètre inférieur à 10 micromètres : PM10
▪ Le dioxyde de soufre : SO2
▪
Ce qu’il faut retenir :
Respect des valeurs réglementaires
NO2 NOX PM10 SO2
Objectif de qualité -
Valeur limite -
SIR -
SA -
Niveau critique - - -
Valeur réglementaire respectée
Valeur réglementaire non respectée
Début Fin
Campagne 1 et 2 04/02/2021 08/07/2021
Contexte et objectif de l’étude
Les orientations en matière de surveillance et d’évaluation définies par le Programme Régional de Surveillance de la Qualité de l’Air (PRSQA) 2016-2021 de Gwad’Air prévoient différents axes de développements, dont le renforcement de la surveillance de la pollution particulaire.
Dans cet objectif, l’observatoire mène des études permettant l’identification de sources locales en particules sur ses zones administratives de surveillance.
Selon l’inventaire des émissions de polluants atmosphériques de 2016, le trafic routier est le deuxième secteur émetteur de polluants atmosphériques en Guadeloupe. Il représente 39% des émissions de particules fines PM10 sur la région Guadeloupe.
A Marie-Galante le regain annuel de l’activité agricole lié à la coupe de la canne à sucre peut impacter le trafic routier, émetteur de polluants atmosphériques. Ainsi, afin de répondre à l’un des objectifs du PRSQA 2016-2021, Gwad’Air a mis en place une évaluation de l’impact du trafic routier sur la qualité de l’air à Grand-Bourg de Marie-Galante en 2021. Pour ce faire, Gwad’Air a positionné une station mobile de mesure de la qualité de l’air au sein de la SICAMA.
Le but de cette étude est de quantifier les concentrations des polluants issus du trafic routier (gaz d’échappement, usure, frottements…) et d’estimer l’exposition de la population à cette pollution atmosphérique.
Mise en œuvre de l’étude
Présentation de la zone d’étude
Contexte géographique et économique
L’archipel de la Guadeloupe est composé des îles de la Grande-Terre, de la Basse-Terre, de la Désirade, des Saintes et de Marie-Galante.
Cette dernière est située au Sud des îles principales de la Basse-Terre et de la Grande-Terre. Connue sous le nom de la « Grande Galette », Marie-Galante est définie par un plateau calcaire ne dépassant pas 200 m d’altitude.
Avec une part de 60.4% en 2018, le secteur du « commerce, transport et services divers » est majoritaire à Marie-Galante. L’agriculture représente 3.6 % des établissements actifs4 .
Figure 2 : Représentation topographique de la Guadeloupe
4 Source : Insee, Flores (Fichier Localisé des Rémunérations et de l'Emploi Salarié) en géographie au 01/01/2021)
Avec une population de 4941 habitants pour 55.5 km2 , la commune de Grand-Bourg de Marie-Galante est rattachée à la Zone Régionale de l’observatoire.
La municipalité accueille sur son territoire, 14.4 km2 de surface agricole utile, dont la culture de la canne à sucre.
Environ 30% du territoire de Grand Bourg est dédié à l’agriculture. Par ailleurs, deux distilleries, en lien avec les activités agricoles, sont implantées sur la commune.
Figure 3 : Localisation de la commune de Grand-Bourg Marie-Galante en Guadeloupe
Figure 4 : Anse Bambou - Marie-Galante – Source : CG
Contexte climatique
Le climat de l’archipel de la Guadeloupe est tropical, humide et est composé de quatre périodes5 :
La saison sèche : Janvier à mi-
avril
L’alizé est constant et soutenue. Le temps est généralement ensoleillé et sec en journée. Les nuits sont fraîches. Le taux d’humidité est au plus faible. Les rares et petites averses se produisent essentiellement en fin de nuit. Toutefois une queue de front, venue du nord, peu onduler sur l’archipel et donner des pluies faibles mais continues
La première transition : Mi-avril à mi-
juin
Le temps alterne souvent entre averses et embellies. Mais parfois de copieuses pluies, souvent orageuses, se manifestent entre fin avril et début mai. Le thermomètre entame une remontée, surtout en mai, au niveau des minimales nocturnes.
La saison des pluies : Mi-juin à
octobre
Le temps est chaud et humide. Les températures ne s’abaissent pas beaucoup les nuits et atteignent vite leur maximum en fin de matinée. Les pluies sont plus copieuses voire diluviennes lorsque générées par les phénomènes cycloniques qui peuvent engendrer des vents violents. Mais le plus souvent, la faiblesse du vent ou panne d’alizé se traduit par un temps lourd qui débouche sur des orages.
L’ensoleillement est donc altéré par un ciel souvent chargé de nuages.
La deuxième transition : Novembre à décembre
Les pluies diminuent et il y a une reprise du régime de vent (appelé les avents en décembre). Les températures amorcent une baisse.
Tableau 1 : Saisons climatiques
5 Le Climat en Guadeloupe : Edité par Météo-France - Service régional de Guadeloupe - Section de climatologie
Organisation des campagnes de mesure
Afin d’évaluer les niveaux de concentrations des polluants atmosphériques réglementés issus principalement du trafic routier, Gwad’Air mène deux campagnes de mesures, au sein de la commune de Grand-Bourg. Ces dernières sont conduites à proximité de la Route Nationale 9.
La mesure des polluants atmosphériques s’est déroulée durant les périodes suivantes : Sites de
mesure Périodes d’étude Périodes climatique
SICAMA 04/02/2021 au 08/07/2021
Saison sèche Première transition
Saison des pluies Tableau 2 : Organisation des campagnes de mesures
Dispositif de mesure
Lors de cette étude, une station de mesure de la qualité de l’air mobile est employée afin d’évaluer les niveaux des polluants atmosphériques, sur une zone non couverte par le réseau de mesure fixe de l’observatoire.
Cette remorque contient plusieurs analyseurs de gaz (NOx, SO2, O3) et un analyseur de particules fines de moins de 10 micromètres de diamètre (PM10).
Elle permet de quantifier en temps réel et en continu les concentrations des polluants réglementés en air ambiant.
Descriptif des sites de mesure
Afin d’évaluer les niveaux de concentrations des polluants atmosphériques réglementés issus principalement du trafic routier, Gwad’Air installe son dispositif mobile à Grand- Bourg, au sein d’un environnement périurbain soumis à l’influence de la circulation.
En plaçant le dispositif de mesure sur une zone non tributaire des effets d’atténuation de la végétation ou des bâtiments, la mesure des polluants atmosphériques réglementés bénéficie d’une bonne circulation de l’air.
Tableau 3 : Caractéristiques topographiques du site de mesure
Figure 6 : Comptage routier régional 20158
8 Source : Route de Guadeloupe 2015
Localisation Latitude Longitude Altitude Typologie du site de mesure Route Nationale
9 15°54'50.8"Nord 61°19'43.1Ouest 6.96 m industriel soumis à l’influence du trafic
routier
Figure 7 : Site de la SICAMA Grand-Bourg de Marie-Galante (Source : Médiathèque de Gwad’Air – Géoportail)
Analyse météorologique
Températures et précipitations
La qualité de l’air dépend de l’émission de polluants atmosphériques mais également des conditions météorologiques : la vitesse et la direction du vent, la pluviométrie, l’ensoleillement, la température, la pression atmosphériques, etc…
La climatologie influence le transport, la transformation et la dispersion des polluants. Il est donc important d’analyser les paramètres météorologiques lors d’une étude de la qualité de l’air.
Les données météorologiques utilisées sont obtenues à partir des mesures de la station de mesure de Gwad’Air.
Evolution des températures et du cumul des précipitations
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
10/03/2021 12/03/2021 14/03/2021 16/03/2021 18/03/2021 20/03/2021 22/03/2021 24/03/2021 26/03/2021 28/03/2021 30/03/2021 01/04/2021 03/04/2021 05/04/2021 07/04/2021 09/04/2021 11/04/2021 13/04/2021 15/04/2021 17/04/2021 19/04/2021 Pluviométrie en mm
Températures en °C
Dates Campagne 1
Température moyenne Précipitation en mm
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
13/05/2021 15/05/2021 17/05/2021 19/05/2021 21/05/2021 23/05/2021 25/05/2021 27/05/2021 29/05/2021 31/05/2021 02/06/2021 04/06/2021 06/06/2021 08/06/2021 10/06/2021 12/06/2021 14/06/2021 16/06/2021 18/06/2021 Pluviométrie en mm
Températures en °C
Dates Campagne 2
Température moyenne Précipitation en mm
Cumul des précipitations
en mm
Moyenne journalières des précipitations en
mm
Température Moyenne journalière
minimale
°C
Température Moyenne journalière
maximale
°C
Campagne 1 41.58 1.01 24.0 27.5
Campagne 2 37.84 1.02 26.1 28.4
Tableau 4 : Suivi des températures et paramètres pluviométriques
Une augmentation des températures minimales et maximales est observée entre la première et la seconde période de mesure. Parallèlement les cumuls journaliers des précipitations décroissent légèrement. Cependant, l’ordre de grandeur reste le même, en effet, les moyennes journalières des précipitations pour les deux périodes d’études sont de 1 mm. Les cumuls de précipitations observés lors des campagnes de mesures peuvent contribuer au phénomène de lessivage de l’atmosphère. Ce dernier se traduit par un entraînement des polluants particulaires contenus dans l'atmosphère au moment de la formation des gouttes d'eau.
Le vent
Lorsqu’un polluant est émis dans l’atmosphère, il se disperse dans l’air.
La direction du vent influence l’orientation des panaches de polluants tandis que la vitesse du vent influence les conditions de dispersion des polluants.
▪ Plus la vitesse du vent est faible et plus les polluants risquent de s’accumuler.
▪ L’augmentation de la vitesse du vent entraine la dispersion des polluants.
La vitesse du vent augmente avec l’altitude, ainsi plus les polluants s’élèvent et plus leur dispersion est facilitée.
Par exemple, un vent fort et de direction clairement définir peut diriger un panache de polluants vers une zone spécifiques et ainsi y concentrer la pollution.
Les graphiques ci-dessous présentent les roses des vents dressant l’ensemble des directions et forces du vents rencontrés au cours des différentes périodes d’étude.
Guide de lecture de la rose des vents :
Les cellules représentent la vitesse et la direction du vent, et se placent en fonction des 4 points cardinaux Nord : N, Est : E, Sud : S, Ouest : W. La fréquence de vent est indiquée en pourcentage par les cercles concentriques. La couleur de la cellule varie en fonction de la vitesse des vents. Ainsi, plus une cellule sera rouge, plus les vents de ce secteur seront forts ; et plus une cellule sera éloignée du centre, plus les vents de ce secteur seront fréquents.
Figure 9 : Rose des vents
Les directions des vents en première période varient du secteur Est à Sud-Est, avec des vents caractéristiques d’une très légère brise.
En seconde période de mesure, les vents sont quasi unidirectionnels, de secteur Sud-Est. La vitesse des vents croient et sont caractéristiques d’une légère brise selon l’échelle de Beaufort.
Ces vents restent toutefois de faibles intensités et la dispersion des polluants reste modérée.
Campagne 1 Campagne 2
Vents dominants de secteur : Sud-Est Vents dominants de secteur : Sud-Est
Figure 10: Rose des vents observés lors de la première
période de mesure Figure 11 : Rose des vents observés lors de la seconde période de mesure
Caractérisation de la qualité de l’air
Bilan métrologique
Dans le cadre de la surveillance des polluants réglementés en air ambiant, différents calculs statistiques sont réalisés pour traiter les données brutes mesurées. Ceci permet de dresser un état des lieux des concentrations en polluants réglementés et de présenter un bilan de la qualité de l’air par site de mesures.
L’analyse des résultats est réalisée en référence au guide méthodologique pour le calcul des statistiques relatives à la qualité de l’air du LCSQA (version juin 2016).
Exigence réglementaire
des mesures indicatives
NO2 NOx PM10 SO2
Couverture
temporelle 14% 21% 21% 21% 21%
Taux de saisie 90% 99% 99% 92% 100%
Couverture de
données 13% 21% 21% 20% 21%
Tableau 5: Critères qualitatifs lors de l’étude menée à Grand-Bourg
L’ensemble des critères qualitatifs est respecté au cours de cette étude : le taux minimal de saisie est de 92%.
Le dioxyde d’azote
La statistique considérée pour définir un dépassement des seuils réglementaires pour la protection de la santé humaine est la moyenne horaire valide.
Evolution du dioxyde d’azote
Evolution des moyennes horaires en NO2
Le suivi des mesures horaires en dioxyde d’azote montre une grande variabilité sur l’ensemble de la période d’étude.
Le maximum horaire journalier, observé au cours de la première période d’étude est de 18,8 µg/m3. Lors de la seconde campagne il est de 17,3 µg/m3.
Globalement les concentrations horaires en dioxyde d’azote sont inférieures à 20 µg/m3 durant toute la période de l’étude.
Les première et seconde campagnes de mesures sont respectivement caractérisées par des moyennes horaires des concentrations de 5.68 µg/m3 et 7.44 µg/m3. Une augmentation de 31% est constatée d’une période de mesure à l’autre.
Globalement les niveaux en dioxyde d’azote sont plus élevés au cours de la deuxième période de mesure. Ceci s’explique notamment par l’augmentation du trafic routier lié à la récolte de la canne à sucre. La période de coupe à Marie Galante a été initiée le 21 mai 2021 et s’est clôturée le 10 juillet 2021.
De plus, la station de mesure est exposée aux vents de secteurs Sud-Est, de plus forte intensité et quasi- unidirectionnel en seconde période. Ces derniers peuvent contribuer au transport des oxydes d’azote émis au Sud-Est du site d’évaluation, induisant alors, l’augmentation des concentrations.
02 46 108 1214 1618 20
11/03 13/03 14/03 16/03 17/03 19/03 21/03 22/03 24/03 25/03 27/03 29/03 30/03 01/04 02/04 04/04 05/04 07/04 09/04 10/04 12/04 13/04 15/04 17/04 18/04
Concentrations en µg/m3
Dates
Saison sèche - Première transition Période du 10/03/2021 au 19/04/2021
Grand-Bourg NO2 Cabine Mobile
13/05 14/05 16/05 17/05 19/05 20/05 22/05 23/05 25/05 26/05 28/05 30/05 31/05 02/06 03/06 05/06 06/06 08/06 09/06 11/06 12/06 14/06 15/06 17/06
Dates
Première transition - Saison des pluies Période du 13/05/2021 au 18/06/2021
Grand-Bourg NO2 Cabine Mobile
Analyse des profils journaliers moyens
Evolution des concentrations horaires en NO2 au cours de la journée
Figure 12 : Evolution des moyennes horaires en NO2 au cours de la journée à Grand-Bourg Marie-Galante
Lors de la première période de mesure, les moyennes des concentrations horaires en NO2 n’excèdent pas 10 µg/m3. Par ailleurs deux nettes augmentations sont identifiées entre 5h et 8h, puis entre 18h et 21h ; elles sont caractérisées par des maxima de 7.75 µg/m3 à 8h et de 7.59 µg/m3 à 19h.
Lors de la seconde campagne, les niveaux en NO2 sont supérieurs à 5 µg/m3. Le profil journalier est similaire à celui rencontré lors de la première campagne, toutefois les maxima constatés sont supérieurs. En effet, le pic matinal de 7h est caractérisé par une concentration moyenne maximale de 10.1 µg/m3 et celui de 19h par une concentration de 8.19µg/m3.
Les profils journaliers des concentrations en dioxyde d’azote laissent présager une influence des variations de la circulation routière. Une intensification est observée en matinée et en fin de journée, lors des déplacements « domicile travail ».
0 2 4 6 8 10 12
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00
Concentration en µg/m3
Heures
Saison sèche - Première transition Période du 10/03/2021 au 19/04/2021
Grand-Bourg NO2 Cabine Mobile
0 2 4 6 8 10 12
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00
Concnetrations en µg/m3
Heures
Première transition - Saison des pluies Période du 13/05/2021 au 18/06/2021
Grand-Bourg NO2 Cabine Mobile
Bilan statistique
DIOXYDE D’AZOTE
Grand-Bourg Environnement industriel soumis à l’influence du trafic
routier
Moyenne des concentrations en NO2 :
Campagne 1
Saison sèche et première transition 5.68 µg/m3 Campagne 2
Première transition et saison des pluies (début)
7.44 µg/m3
Nombre de dépassements Seuil de recommandation et
d’information (µg/m3)
200 En moyenne
horaire Aucun dépassement Maximum horaire de
18.8 µg/m3 Nombre de dépassements
Seuil d’alerte (µg/m3) 400 En moyenne
horaire
Tableau 6 : Bilan statistique des concentrations en NO2 à Grand-Bourg Marie-Galante
Situation par rapport à la réglementation
Situation par rapport à la réglementation à Grand-Bourg de Marie-Galante Dioxyde d’azote : NO2
Moyenne annuelle en µg/m3 6.56 µg/m3
Maximum horaire en µg/m3 18.8 µg/m3
Objectif de qualité annuel : 40 µg/m3
Valeur limite annuelle pour la protection de la santé humaine : 40 µg/m3 Seuil de recommandation et d’information :
200 µg/m3 (moyenne horaire)
Valeur limite horaire à ne pas dépasser plus de 18 fois par an Seuil d’alerte : 400 µg/m3 (moyenne horaire)
Seuil d’Evaluation Inférieur (SEI) : Horaire : 100 µg/m3
Annuel : 26 µg/m3
Oxydes d’azote : NOx
Moyenne annuelle en µg/m3 13.6 µg/m3
Niveau critique pour la protection de la végétation : 30 µg/m3 Seuil d’Evaluation Inférieur (SEI) annuel : 24 µg/m3 Seuil d’Évaluation Supérieur (SES) annuel : 19.5 µg/m3 Tableau 7 : Situation des niveaux en NOx à Grand-Bourg Marie-Galante par rapport à la réglementation
NB : la période de référence est l’année civile, les informations présentées pour cette étude sont données à titre indicatif.
Rapport : NO/NO
2Une très forte corrélation existe entre le dioxyde d’azote et le monoxyde d’azote, qui, au contact de l’air s’oxyde et se transforme rapidement en NO2. Ces polluants sont de très bons indicateurs d’une pollution de proximité trafic. Toutefois, à localisation égale, ce rapport est en diminution constante depuis plusieurs années du fait de l’évolution du parc automobile et des technologies de dépollution (filtre catalytique…).
Un des critères permettant de caractériser un site trafic est le rapport R des concentrations moyennes en NO et NO2 qui doit être supérieur à 2. Un rapport R inférieur à deux peut être expliqué par l’évolution du parc automobile et des technologies de dépollution.
Au cours de cette étude menée au sein de la SICAMA de Grand-Bourg Marie-Galante, les seuils réglementaires pour la protection de la santé humaine, relatifs au dioxyde d’azote sont respectés. Les seuils définis pour la protection de la végétation sont également respectés.
Rapport R calculé à Grand-Bourg de Marie-Galante
Campagne 1 0.8
Campagne 2 0.6
Tableau 8 : Rapport R : NO/NO2 pour à Grand-Bourg Marie-Galante
Lors de la première période d’étude, le rapport R calculé est de 0.8 quand pour la seconde campagne, il équivaut à 0.6. Ceci s’explique par des niveaux en NO2 plus élevés lors de la seconde campagne.
Toutefois ces rapports restent inférieurs à 1 et montre une influence assez faible du trafic routier.
R = NO / NO
2Figure 13 : Evolution du rapport R : NO / NO2
Au cours de la première campagne de mesures, le rapport R présente une variabilité illustrée par des valeurs oscillant entre 0.6 et 0.9. Le profil journalier des rapports R calculés présente des maxima à 7h et 22h.
L’oxydation progressive du NO émis, en NO2,explique les pics de concentrations. En seconde période la variabilité du rapport R est moindre. Par ailleurs les valeurs calculées sont inférieures à celles retrouvées lors de la première campagne. Une augmentation du rapport R est observée entre 6h et 14h. Cette dernière traduit l’accroissement des niveaux en NO2, potentiellement liée à l’intensification du trafic routier, lors de la coupe de la canne à sucre. La valeur maximale observée à 10h est de 0.7. Il existe un équilibre des concentrations en NO et NO2. Par ailleurs, le site d’implantation est caractérisé par un débit moyen journalier, DMJ, de 4587 véhicules
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00
Rapport R = NO/NO2
Heures
Saison sèche - Première transition Période du 10/03/2021 au 19/04/2021
Grand-Bourg
NO / NO2 Cabine Mobile
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00
Rapport R= NO/NO2
Heures
Première transition - Saison des pluies Période du 13/05/2021 au 18/06/2021
Grand-Bourg
NO / NO2 Cabine Mobile
Figure 14 : Débit Moyen Journalier à Marie-Galante - Source Route de Guadeloupe : 2015
Dioxyde de soufre
Les statistiques considérées pour définir un dépassement des seuils réglementaires pour la protection de la santé humaine sont les moyennes horaire, journalière et annuelle. Elles sont calculées à partir des données primaires quart-horaires mesurées.
Evolution du dioxyde de soufre
Evolution des moyennes horaires en dioxyde de soufre
Globalement les concentrations en dioxyde de soufre présentent une grande variabilité sans toutefois dépasser 7 µg/m3 durant toute la période d’étude.
Par ailleurs, les moyennes des concentrations horaires en SO2 sont en moyenne de 1.17 µg/m3, avec un maximum de 6.5 µg/m3 durant la saison sèche et de 0.64 µg/m3, avec un maximum de 6.4 µg/m3 durant la période de première transition. Par conséquent, les niveaux observées sont minimes et aucun dépassement des seuils horaires n’est identifié.
Analyse des profils journaliers moyens
Evolution des concentrations horaires en dioxyde de soufre au cours de la journée
Figure 15 : Evolution des moyennes horaires en dioxyde de soufre au cours de la journée à Grand-Bourg Marie-Galante
0 1 2 3 4 5 6 7
12/03 14/03 16/03 18/03 20/03 22/03 24/03 26/03 28/03 30/03 01/04 04/04 06/04 08/04 10/04 12/04 14/04 16/04 18/04
Concentrations en µg/m3
Saison sèche - Première transition Période du 10/03/2021 au 19/04/2021
Grand-Bourg SO2 Cabine Mobile
0 1 2 3 4 5 6 7
13/05 14/05 16/05 18/05 20/05 22/05 23/05 25/05 27/05 29/05 30/05 01/06 03/06 05/06 07/06 08/06 10/06 12/06 14/06 16/06 17/06
Concentrations en µg/m3
Première transition - Saison des pluies Période du 13/05/2021 au 18/06/2021
Grand-Bourg SO2 Cabine Mobile
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
00:00:00 02:00:00 04:00:00 06:00:00 08:00:00 10:00:00 12:00:00 14:00:00 16:00:00 18:00:00 20:00:00 22:00:00
Concentrations en µg/m3
Heures
Saison sèche - Première transition Période du 10/03/2021 au 19/04/2021
Grand-Bourg SO2 Cabine Mobile
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
00:00:00 02:00:00 04:00:00 06:00:00 08:00:00 10:00:00 12:00:00 14:00:00 16:00:00 18:00:00 20:00:00 22:00:00
Concentrations en µg/m3
Heures
Saison des pluies
Période du 13/05/2021 au 18/06/2021
Grand-Bourg SO2 Cabine Mobile
Avec un minimum à 00h de 0.90 µg/m3 et un maximum à 19h de 1,45 µg/m3, les niveaux en dioxyde de soufre au cours de la saison sèche et en début de 1ère transition présentent une faible variabilité durant la journée. L’accroissement des concentrations observé entre 5h et 8h puis de 16h à 19h correspond à l’augmentation du trafic routier sur la route nationale 9.
Lors de la seconde campagne de mesure, durant la période de 1ère transition, les concentrations minimes en dioxyde de soufre présentent une très faible variabilité avec un minimum horaire de 0,44 µg/m3 à 3h, et un maximum à 9h de 0.86 µg/m3. Les niveaux mesurés suivent également l’intensification du trafic routier en début et fin de journée.
Bilan statistique
Dioxyde de soufre
Grand-Bourg Environnement industriel soumis à l’influence du trafic routier
Moyenne des concentrations en SO2 :
Campagne 1
Saison sèche et première transition 1.17 µg/m3 Campagne 2
Première transition et saison des pluies
(début) 0.64 µg/m3
Nombre de dépassements Seuil de
recommandation et d’information (µg/m3)
300 En moyenne horaire
Aucun dépassement Maximum horaire
6.40 µg/m3 Nombre de
dépassements du Seuil
d’alerte (µg/m3) 500 En moyenne horaire dépassée pendant 3h
consécutives
Valeur limite pour la protection de la santé
humaine (µg/m3)
350 En moyenne horaire à ne pas dépasser plus de 24heures par année civile
125 En moyenne journalières Respectée
Maximum journalier : 1.99 µg/m3
Valeur limite pour la Respectée
26
Situation par rapport à la réglementation
Situation par rapport à la réglementation à Grand-Bourg
Moyenne annuelle10 en µg/m3 0.90 µg/m3
Maximum horaire en µg/m3 6.40 µg/m3
Maximum journalier en µg/m3 1.99 µg/m3
Objectif de qualité annuel pour la protection de la santé humaine :
50 µg/m3
Valeur limite annuelle pour la protection de la santé humaine :
• Moyenne horaire de 350 µg/m3 sur 8 heures (pas plus de 24 heures par an)
• Moyenne journalière de 125 µg/m3 (pas plus de 3 jours par an)
Seuil d’information et de recommandation : 300 µg/m3
Seuil d’alerte : 500 µg/m3
Valeur limite annuelle pour la protection des écosystèmes :
• Moyenne annuelle de 20 µg/m3
• Moyenne annuelle de 20 µg/m3 sur la période du 1er octobre au 31 mars
10 La période de référence est l’année civile, ainsi les informations présentées pour notre étude ne sont qu’indicatives
Cette étude permet de mettre en évidence le respect des seuils réglementaires relatifs au dioxyde de soufre fixés pour la protection de la santé humaine.
Les particules fines PM10 Evolution des particules fines PM10
Evolution des moyennes journalières en PM10
Figure 16 : Evolution des moyennes journalières en PM10 à Grand-Bourg Marie-Galante
Pour l’ensemble de la période d’étude, les concentrations journalières en particules fines PM10 présentent une très grande variabilité.
La première période d’étude lors de la saison sèche et le début de la première transition est caractérisée par :
▪ une moyenne des concentrations journalières de 15 µg/m3,
▪ un minimum journalier de 6,8 µg/m3,
▪ et un maximum journalier de 58 µg/m3 datant du 08/04/2021.
Un dépassement du seuil d’information et de recommandation fixé pour la protection de la population est observé lors de cette première période d’étude.
La seconde campagne de mesure lors de la période de première transition est marquée par :
▪ une moyenne des concentrations journalières de 45 µg/m3
▪ un minimum journalier de 15 µg/m3,
▪ et un maximum journalier de 108 µg/m3 datant du 15/05/2021.
Par ailleurs dix dépassements des seuils réglementaires fixés pour la protection de la population sont enregistrés lors de cette seconde période d’étude.
D’une période de mesure à l’autre, Gwad’Air caractérise une importante augmentation des concentrations moyennes journalières en PM10 à Grand-Bourg de Marie-Galante. En effet, la moyenne journalière observée lors de deuxième période de mesure est triplée par rapport à la première.
Par ailleurs les précipitations, en première période, contribuent davantage au phénomène de lessivage de l’atmosphère et par conséquent à la réduction de la pollution particulaire. A contrario, lors de la seconde campagne, le cumul des pluies est moindre et les épisodes de brumes de poussières
0 20 40 60 80 100 120
10/3 12/3 14/3 16/3 18/3 20/3 22/3 24/3 26/3 28/3 30/3 1/4 3/4 5/4 7/4 9/4 11/4 13/4 15/4 17/4 19/4
Concentrations en µg/m3
Dates
Saison sèche - Première transition Période du 10/03/2021 au 19/04/2021
Grand-Bourg
PM10 Cabine Mobile SIR SA
0 20 40 60 80 100 120
13/5 15/5 17/5 19/5 21/5 23/5 25/5 27/5 29/5 31/5 2/6 4/6 6/6 8/6 10/6 12/6 14/6 16/6 18/6
Concentrations en µg/m3
Dates
Première transition - Saison des Pluies Période du 13/05/2021 au 18/06/2021
Grand-Bourg PM10 Cabine Mobile
SIR SA
Analyse des profils journaliers moyens
La lecture du profil journalier au cours de la première campagne montre une diminution nocturne puis une augmentation en journée des niveaux en particules fines PM10 :
▪ Le niveau de fond entre 22h et 6h est de 12 µg/m3.
▪ Le niveau de fond entre 7h et 21h est de 17 µg/m3. Ces augmentations suivent les variations des activités humaines.
En seconde période, le comportement des niveaux en particules fines PM10 au cours de la journée diffère quelque peu.
▪ Le niveau de fond entre 22h et 6h est de 39 µg/m3.
▪ Le niveau de fond entre 7h et 21h est de 49 µg/m3.
Les niveaux de fond nocturnes et diurnes des particules fines PM10 augmentent cours de la seconde campagne.
L’intensité des activités humaines diminue en cours de soirée, à l’instar de la première période d’étude.
De nouvelles influences anthropique et naturelle, responsables de l’augmentation des niveaux en particules, peuvent être envisagées.
D’une part, la récolte de la canne à sucre, réalisée du 21 mai au 10 juillet 2021, contribue à la mise en suspension de particules.
D’autre part, le dispositif de surveillance de Gwad’Air identifie plusieurs épisodes de brumes de poussières désertiques, au cours de cette seconde campagne d’évaluation de la qualité de l’air. Ces dernières participent également à l’augmentation des concentrations atmosphériques des particules fines.
Bilan statistique
Particules fines PM10
Grand Bourg Environnement industriel soumis à l’influence du trafic routier
Moyenne des concentrations en PM10 :
Campagne 1 Saison sèche et première
transition 15 µg/m3
Campagne 2
Première transition et saison
des pluies (début) 47 µg/m3 Seuil d’évaluation inférieur
journalier (µg/m3) 25 Moyenne journalière à ne pas dépasser plus de 35 fois par
année civile
32 dépassements
Seuil d’évaluation supérieur
journalier (µg/m3) 35 25 dépassements
Valeur limite (µg/m3)
50 11 dépassements
Nombre de dépassements Seuil de recommandation et
d’information (µg/m3)
En moyenne journalière
Nombre de dépassements du
Seuil d’alerte (µg/m3) 80 En moyenne
journalière 1 dépassement
Tableau 10 : bilan statistique des concentrations en PM10 à Grand-Bourg Marie-Galante
Situation par rapport à la réglementation
Situation par rapport à la réglementation
Moyenne annuelle en µg/m3* 30 µg/m3
Objectif de qualité sur le long terme : 30 µg/m3
Valeur limite pour la protection de la santé humaine : 40 µg/m3
Seuil d’évaluation supérieur annuel : 28 µg/m3
Seuil d’évaluation inférieur annuel : 20 µg/m3
Tableau 11 : Situation des niveaux en PM10 à Grand-Bourg Marie-Galante par rapport à la réglementation
Globalement, à Grand-Bourg de Marie-Galante, les seuils réglementaires relatifs aux PM10 ne sont pas respectés. Les niveaux de concentrations en PM10 dépassent régulièrement les seuils d’évaluation journaliers lors de la seconde campagne. Cette dernière est marquée par les épisodes de pollutions aux particules fines et la coupe de la canne à sucre.
Episodes de pollution
Identification des épisodes de pollution
L’analyse des cartes de prévision PREV’AIR aux dates des dépassements, couplée aux observations de Météo France et aux mesures de Gwad’Air, confirme que les jours de dépassements des seuils relatifs aux PM10 en avril, mai et en juin 2021 correspondent aux passages de brumes de poussières désertiques sur la région.
Figure 17 : Cartes de prévision PREV'AIR illustrant la présence de masses d'air sèches chargées en poussières du 8 au 10 avril 2021 et du 14 au 16 mai 2021.
Ces poussières en provenance des déserts d’Afrique, sont transportées sur des milliers de kilomètres, traversant l’océan Atlantique pour atteindre l’arc antillais. En s’additionnant aux contributions d’origines anthropiques, ces « brumes de sables » entraînent une hausse des niveaux en particules fines PM10.
Ces dépassements des seuils liés aux PM10 peuvent être caractérisés par une, plusieurs ou l’ensemble des stations du réseau de mesure fixe et mobile. En effet, plusieurs facteurs peuvent l’expliquer :
▪ l’hétérogénéité régionale des teneurs en particules fines des masses d’air chargées en poussières,
▪ les circulations locales des vents et précipitations localisées,
▪ les variations spécifiques et localisées des contributions des activités humaines polluantes.
Concentrations journalières en particules fines PM10 (µg/m3) Date du
dépassement
Marie-Galante IT
Abymes PUT
Basse-Terre UF
Baie-Mahault PUF
Pointe-à-Pitre UF
08/04/2021 58 41 40 - 47
14/05/2021 59 20 29 19 24
15/05/2021 108 - 67 54 72
16/05/2021 79 63 72 59 73
19/05/2021 62 57 70 58 81
10/06/2021 62 45 68 43 55
14/06/2021 64 58 79 55 70
15/06/2021 71 - 90 64 80
16/06/2021 59 - 59 42 51
17/06/2021 54 - 50 44 52
18/06/2021 59 - 51 39 41
IT : environnement industriel soumis à l’influence du trafic routier UF : environnement urbain de fond
PUF : environnement périurbain de fond
PUT : environnement périurbain soumis à l’influence du trafic routier X : dépassement du seuil d’information et de recommandation X : dépassement du seuil d’alerte
Tableau 12 : Episodes de pollutions liées aux PM10 mesurés durant la période d’étude
Conclusion
Dans le cadre du programme régional de surveillance de la qualité de l'air 2016-2021, Gwad'Air réalise une évaluation de l'impact de trafic routier sur la qualité de l'air à Grand-Bourg de Marie-Galante.
Afin d'atteindre la représentativité annuelle exigée par la réglementation en vigueur, deux campagnes de mesures d'une durée d'un mois chacune ont été menées. Les données valides sont acquises durant la saison sèche, la période de première transition et en début de saison des pluies.
Les suivis des concentrations en dioxyde de soufre, oxydes d'azote et particules fines PM10 traceurs de la pollution atmosphérique liée au trafic routier se sont déroulés de mars à juin 2021.
Au cours de cette étude menée au sein de la SICAMA de Grand-Bourg Marie-Galante, les seuils réglementaires pour la protection de la santé humaine, relatifs au dioxyde d’azote sont respectés. Les seuils définis pour la protection de la végétation aux oxydes d’azotes sont également respectés.
Les rapports R : NO/NO2 à Grand-Bourg de Marie-Galante, de 0.8 lors de la première campagne et de 0.6 lors de la seconde période d’étude, témoignent d’une influence légère du trafic routier sur la qualité de l’air.
Les faibles niveaux en dioxydes de soufre illustrent les effets bénéfiques des mesures réglementaires et techniques mises en place à l'échelle européenne, avec notamment l'usage de carburant dessoufrés.
L’ensemble des seuils réglementaires annuels est respecté, hormis pour les particules fines PM10. Onze dépassements du seuil d’informations et de recommandations journalier relatif aux PM10 et un dépassement du seuil d’alerte sont identifiés lors de cette étude. Ces derniers sont corrélés avec le passage de masses d’air sèches chargées en particules désertiques. Par ailleurs, Les niveaux de concentrations en PM10 dépassent régulièrement les seuils d’évaluation journaliers lors de la seconde campagne. Cette dernière est également marquée par récolte de la canne à sucre.
En conclusion, les résultats de cette étude montrent une légère influence du trafic routier sur la qualité de l’air. Douze dépassements des seuils relatifs aux PM10 fixés pour la protection de la santé humaine sont identifiés. Ils sont exclusivement liés aux passages de masse d’air chargé en poussières désertiques traversant la région et induisant des épisodes de pollution sur le territoire.
