Rapport relatif à la campagne de mesure qui s’est déroulée du 16 au 30 janvier 2007
Mars 2007 ASPA 07031402-I-D
Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école SCHOEPFLIN à Strasbourg
ASPA 07031402-ID Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg 2
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• Sur demande, l’ASPA met à disposition les caractéristiques des techniques de mesures et des méthodes d’exploitation des données mises en œuvre ainsi que les normes d’environnement en vigueur.
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• L’ASPA peut rediffuser ce document à d’autres destinataires.
Intervenants :
• Intervenants techniques :
- Préleveurs passifs : Eric Herber / Sébastien Dubost /
Emmanuel Rivière
• Intervenants études :
- Gestion du projet : Emmanuel Rivière
- Organisation de la campagne : Eric Herber
- Rédaction du rapport : Eric Herber
- Tiers examen du rapport : Emmanuel Rivière
- Approbation du rapport : Joseph Kleinpeter
ASPA 07031402-ID Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg 3
SOMMAIRE
I. CADRE ET OBJECTIFS DE L’ETUDE 4
II. MOYENS MIS EN ŒUVRE 5
II.1. Paramètres mesurés 5 II.2. Principales normes de qualité de l’air associées à ces indicateurs 7 II.3. Campagne de mesure 8
Système de prélèvements temporaires mis en place 10 Tubes passifs à diffusion 10
III. LIMITE DE L’ETUDE 11
IV. RESULTATS DE LA CAMPAGNE DE MESURE 12
IV.1. Conditions météorologiques 12 IV.2. Résultats issus des dispositifs temporaires 15
Dioxyde d’azote 16 IV.3. Lien entre la vitesse de circulation et les émissions de polluants 19
V. CONCLUSION 20
ANNEXE : Description des méthodes de mesures 21
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I. CADRE ET OBJECTIFS DE L’ETUDE La ville de Strasbourg a sollicité l’ASPA pour
une évaluation de la qualité de l’air dans la
cour de l’école maternelle et élémentaire
SCHOEPFLIN située sur le quai éponyme à
Strasbourg.
Cette demande fait suite aux inquiétudes
manifestées par certains parents d’élèves
aux responsables de l’établissement pour la
santé des enfants : la cour de l’école est
ouverte sur le quai Schoepflin qui peut être
sujet à une circulation dense au cours de la
journée.
Un premier travail de modélisation des
émissions et des concentrations polluantes
annuelles a été réalisé par l’ASPA sur la
zone d’étude (note référencée
ASPA06100902-ID). Cette note indique que
les niveaux de pollution au niveau du quai
sont globalement équivalents au fond de
pollution sur Strasbourg.
En complément, les mesures de qualité de
l’air mises en place ont pour objectif une
confirmation mesurée, sur une courte
période, de l’exposition des populations
sensibles que sont les enfants aux polluants
émis par le trafic routier, impliquant une
caractérisation quantitative des oxydes
d’azote et de certains composés
organiques volatils.
Le présent rapport présente les résultats
obtenus au cours de la campagne qui s’est
déroulée du 16 au 30 janvier 2007.
ASPA 07031402-ID Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg 5
II. MOYENS MIS EN ŒUVRE II.1. Paramètres mesurés
Les paramètres mesurés correspondent à certains polluants rejetés par le trafic routier (principaux indicateurs) :
Dioxyde d’azote - NO2
Sources Les rejets de NOx (NO+NO2) proviennent essentiellement de la combustion de combustibles de tous types (gazole, essence, charbons, fiouls,…). Ils se forment par combinaison de l'azote (atmosphérique et contenu dans le combustible) et de l'oxygène de l'air à hautes températures. Tous les secteurs utilisateurs de combustibles sont concernés, en particulier le transport routier. Enfin, quelques procédés industriels émettent des NOx : production d'acide nitrique et production d'engrais azotés par exemple. Les transports routiers sont les plus forts émetteurs de NOx en Alsace (près de 47% des émissions totales).
Effet sur la santé
La toxicité du dioxyde
d’azote est liée à ses
propriétés oxydantes. Bien
que les études
expérimentales sur l’animal
et l’homme montrent une réelle toxicité du
dioxyde d’azote, les résultats des études
épidémiologiques ne sont pas aussi
probants. En effet, les conséquences
pulmonaires d’expositions contrôlées à de
fortes concentrations de dioxyde d’azote
sont connues chez l’homme et l’animal,
mais l’impact sanitaire des faibles
concentrations est bien moins démontré à
travers les études épidémiologiques.
Cependant les asthmatiques constituent un
groupe sensible au dioxyde d’azote et
l’exposition au NO2 entraîne une altération
de leur fonction pulmonaire et une
augmentation de la sensibilité des voies
aériennes aux bronchoconstricteurs.
- Irritant pour les bronches, augmente la fréquence et la gravité des crises d’asthme, favorise les infections pulmonaires chez l’enfant.
Répartition sectorielle des émissions de NOx en Alsaceannée 2001- version 2003
Traitement des déchets
3%
Transports non routiers
5%
Transports routiers
47%
Productiondistribution
énergie3%
Résidentieltertiaire
9%
Industrie16%
Agriculture17%
Illustration 1
ASPA 07031402-ID Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg 6
Les composés organiques volatils (COV) et plus particulièrement le benzène, le toluène, l’éthylbenzène et les xylènes (BTEX) Sources
Les composés
organiques volatils sont
des polluants très variés
dont les sources
d'émissions sont
multiples. Les composés étudiés dans notre
cas (benzène, toluène, éthylbenzène et
xylènes) sont présents dans les carburants
routiers et libérés lors de la combustion.
Plus spécifiquement, le benzène est un
hydrocarbure aromatique fortement
cancérigène. Il est contenu dans les
combustibles pétroliers comme les fiouls et
l'essence. Il est rejeté lors de la combustion
de ces combustibles ou par simple
évaporation sous l'effet de la chaleur
(réservoirs automobiles). Il est
principalement émis par le transport routier
et dans une moindre mesure par les
secteurs agricole et résidentiel/tertiaire.
Le transport routier est le plus fort émetteur
de benzène en Alsace (59 % des émissions
totales). Le secteur agricole et le
résidentiel/tertiaire (combustion des engins
mobiles et des chaudières) sont également
des sources non négligeables.
Effet sur la santé
Les effets sur la santé des
Composés Organiques
Volatils (COV) sont très
différents selon le polluant
envisagé. Ils peuvent générer une certaine
gêne olfactive, une irritation, une
diminution de la capacité respiratoire voire
des troubles chroniques tels que le cancer.
- Le benzène provoque une dépression de
l’immunité cellulaire, des atteintes du
système nerveux et des leucémies
(composé mutagène et cancérigène,
classé par le CIRC-IARC dans le groupe 1
comme agent cancérogène pour
l’homme).
- Le toluène et les xylènes sont des irritants
cutanés et peuvent, à hautes
concentrations, provoquer des troubles du
système nerveux central : troubles de la
mémoire, insomnies, diminution des
performances intellectuelles, troubles de la
personnalité. Ces deux composés sont
classés dans le groupe 3 par le CIRC-IARC :
l’agent ne peut être classé pour sa
cancérogènicité pour l’homme.
Répartition sectorielle des émissions de benzène en Alsaceannée 2001- version 2003
Agriculture17%
Industrie3%
Transports non routiers
2%
Résidentieltertiaire
15%
Transports routiers
63%
Illustration 2
ASPA 07031402-ID Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg 7
II.2. Principales normes de qualité de l’air associées à ces indicateurs L’étude des concentrations de polluants
permet de comparer les niveaux estimés
de concentrations de polluants dans l’air
aux valeurs limites, objectifs de qualité de
l’air, niveaux de recommandation et
d’alerte définis par les directives
européennes et dans la réglementation
nationale (Loi sur l’Air et l’utilisation
Rationnelle de l’Energie – LAURE – et
décrets associés – tableau 1).
Lorsque les concentrations en polluants
sont inférieures aux objectifs de qualité de
l’air, les pouvoirs publics mettent en œuvre
une politique de prévention de tout
accroissement de la pollution
atmosphérique ; lorsqu’elles sont
supérieures à ces valeurs, des politiques de
réduction de la pollution doivent être mises
en place.
Le dépassement des valeurs limites entraîne
la prise de mesures radicales à moyen
terme.
Les objectifs de qualité de l’air et les valeurs
limites se réfèrent soit à la protection de la
santé humaine, soit à la protection des
végétaux, soit à la protection des
écosystèmes. Les niveaux de
recommandation et d’alerte sont les seuils
de courtes durées à partir desquels une
information comportant un état des
niveaux ainsi que des recommandations
comportementales et sanitaires doivent
être délivrées à la population. Le niveau
d’alerte déclenche de plus des mesures
réglementaires de réduction des rejets
(circulation alternée, vitesse réduite, etc.).
A noter que pour un percentile X, ne pas
dépasser une valeur limite signifie que X %
des jours (ou des heures pour un percentile
horaire) ayant fait l'objet de mesures
doivent présenter des valeurs journalières
(ou horaires) inférieures à cette valeur
limite.
Type de données Valeur (µg/m3)
objectif de qualité de l'air moyenne annuelle 2
valeur limite 2006 moyenne annuelle 9
valeur limite 2010 moyenne annuelle 5
Type de données Valeur (µg/m3)
OMS valeur guide moyenne hebdomadaire 260
Type de données Valeur (µg/m3)
OMS valeur guide moyenne annuelle 22000
Type de données Valeur (µg/m3)
OMS valeur guide moyenne annuelle 870
xylènes
décret du 15 février 2002
benzène
toluène
éthylbenzène
Type de données Valeur (µg/m3)
objectif de qualité de l'air moyenne annuelle 40
valeur limite percentile 98 horaire 200
seuil de recommandation moyenne horaire 200
seuil d'alerte moyenne horaire 400
valeur limite 2006 moyenne annuelle 48
valeur limite 2010 moyenne annuelle 40
décret du 15 février 2002
directive fille européenne 99
dioxyde d'azote
Tableau 1 : normes de qualité de l’air
ASPA 07031402-ID Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg 8
II.3. Campagne de mesure
La campagne de mesure s’est déroulée
du 16 au 30 janvier 2007 dans la cour de
l’école Schoepflin correspondant à une
période de prélèvement de 15 jours au
cours de laquelle 3 sites de mesures ont
été instrumentés de la façon suivante :
Site n°1 : dans la cour de l’école, à
proximité du feu rouge situé sur le quai
Schoepflin, au croisement avec le pont
de la fonderie - sur un arbre ;
Site n°2 : dans la cour de l’école, à
hauteur des portes d’accès de
l’établissement donnant sur la cour ;
Site n°3 : station permanente
Strasbourg Est implantée square de la
ménagerie au Neudorf. Ce site doit
permettre d’évaluer le fond de pollution
sur l’agglomération strasbourgeoise1.
1 L’instrumentation de la station Strasbourg Est a un deuxième intérêt : cette mesure doit également permettre d’évaluer en terme de qualité la réponse fournie par les échantillonneurs passifs – comparaison des techniques de mesure (analyseurs automatiques / tubes passifs pour le dioxyde d’azote).
Site n°1 : dans la cour de l’école, à proximité du quai Schoepflin
Site n°2 : dans la cour de l’école, à proximité des portes d’accès à la cour
Site n°3 : Station STG Est
ASPA 07031402-ID 9 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
Ecole SCHOEPFLIN
Ecole SCHOEPFLIN
Site n°1
Site n°2
Site n°3
Carte 1 : emplacement des sites de mesure à l’école Schoepflin Carte 2 : emplacement du site de mesure de référence STG Est
ASPA 07031402-ID 10 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
Système de prélèvements temporaires
mis en place
Tubes passifs à diffusion
Les systèmes de prélèvement temporaires
utilisés pour la mesure du dioxyde d’azote
et des composés organiques volatils sont
des tubes passifs à diffusion (voir annexe).
Le principe de fonctionnement de ce
mode de prélèvement est basé sur celui
de la diffusion passive de molécules sur un
adsorbant ou un absorbant (support solide
imprégné de réactif chimique) adapté au
piégeage spécifique du polluant gazeux.
La quantité de molécules piégées est
proportionnelle à sa concentration dans
l’environnement et est déterminée par
analyse des échantillons différée en
laboratoire :
concernant les oxydes d’azote, les
tubes passifs sont envoyés à un prestataire
extérieur pour être analysés en laboratoire
par colorimétrie à 540 nm selon la réaction
de Saltzmann ;
l’analyse des BTEX est réalisée à l’ASPA
au LIC par désorption thermique et
chromatographie en phase gazeuse
(détection par ionisation de flamme).
Ce mode de prélèvement fournit une
moyenne sur l’ensemble de la période
d’exposition.
ASPA 07031402-ID 11 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
III. LIMITE DE L’ETUDE L’étude est limitée à une investigation
concernant un des maillons du cycle de la
pollution de l’air, celui de la qualité de l’air
(concentrations atmosphériques de
polluants).
Compte tenu de la période de mesure,
l’étude ne peut permettre de qualifier les
niveaux observés en regard des normes
annuelles de qualité de l’air :
Pour toute comparaison à
des valeurs limites
annuelles, la période
minimale de prise en compte
doit être de 14% de l’année (directive
européenne 1999/30/CE) : une mesure par
semaine, au hasard, également répartie
sur l’année ou huit semaines, également
réparties sur l’année. La référence à ces
normes est donc à prendre avec
précaution et celles-ci sont mentionnées
uniquement à titre indicatif.
Le rapprochement sera tout de même
rapporté pour information.
Il faut toutefois interpréter les résultats en
prenant en compte le fait que les niveaux
hivernaux de dioxyde d’azote et de
benzène sont supérieurs au niveaux
estivaux.
ASPA 07031402-ID 12 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
IV. RESULTATS DE LA CAMPAGNE DE MESURE IV.1. Conditions météorologiques Les paramètres météorologiques tels que
la température, l’humidité relative et la
hauteur des précipitations ont été relevés
à la station située dans le jardin botanique
de Strasbourg2. Les données relatives au
vent (direction et vitesse) ont quant à elles
été observées sur la station STG DRIRE3.
Les vents
La rose des vents relevée sur la station STG
DRIRE (illustration 1) présente globalement
des vents canalisés dans un flux NNE à SSO
avec une nette prédominance des vents
issus de ce dernier secteur (représente 45%
des apparitions du vent totales contre 16%
provenant du NNE). On notera également
les vents d’origine OSO à SO qui
constituent plus de 20% des apparitions
totales.
Les vitesses de vent (illustration 2) sont
restées modérées avec des valeurs
journalières comprises entre 0,7 m/s (soit
3 km/h) et 5,4 m/s (soit 19 km/h).
2 Jardin botanique de l’Université Louis Pasteur ULP (Faculté des Sciences de la Vie) - 28, rue Goethe à Strasbourg. 3 La station ‘STG DRIRE’ est situé rue Pierre Montet à Strasbourg.
STG DRIRE16/01/07 - 30/01/07
Vitesse du vent > 0,5 m/s
0
10
20
30
40
50Nord
N-Est
Est
S-Est
Sud
S-Ouest
Ouest
N-Ouest
Vitesse du vent (m/s) - STG DRIRE -
du 16/01/07 au 30/01/07
0
1
2
3
4
5
6
7
8
916
-janv
17-ja
nv
18-ja
nv
19-ja
nv
20-ja
nv
21-ja
nv
22-ja
nv
23-ja
nv
24-ja
nv
25-ja
nv
26-ja
nv
27-ja
nv
28-ja
nv
29-ja
nv
30-ja
nv
m/s
moy. journalière
max. horaire journalier
Illustrations 1 et 2 : rose des vents et vitesses de vent mesurées sur la station STG DRIRE
La rose des vents représente la répartition
directionnelle des vents sur une période
donnée. La longueur du segment est
proportionnelle à la fréquence du vent
de cette direction. Seules comptes les
périodes où la vitesse du vent est
supérieure à 0,5 mètre par seconde.
ASPA 07031402-ID 13 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
La température
Sur la zone d’étude, les températures
moyennes journalières ont oscillé entre
-4°C (les 24 et 26 janvier) et 14°C (le 19
janvier), avec une moyenne de 5°C sur la
phase étudiée (illustration 3).
Les précipitations
Il est tombé au total 15 mm d’eau entre le
16 et le 30 janvier 2007 avec un maximum
journalier de 8,6 mm atteint le 20 janvier
2007 (illustration 4).
L’humidité relative
Le taux d’humidité dans l’air (quantité de
vapeur d’eau) a varié entre 63 et 91%
durant la période de mesure avec un taux
moyen journalier de 78%, taux indiquant
que l’atmosphère a pu être humide par
moment durant la campagne (illustration
5).
Température (degré C) - Station METEO FRANCE Jardin Botannique -
du 16 au 30 janvier 2007
-10,0
-5,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
16-ja
nv
17-ja
nv
18-ja
nv
19-ja
nv
20-ja
nv
21-ja
nv
22-ja
nv
23-ja
nv
24-ja
nv
25-ja
nv
26-ja
nv
27-ja
nv
28-ja
nv
29-ja
nv
30-ja
nv
°C
min. horaire journalier
max. horaire journalier
moy. journalière
Humidité relative (%)- Station METEO FRANCE Jardin Botannique -
du 16 au 30 janvier 2007
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
16-ja
nv
17-ja
nv
18-ja
nv
19-ja
nv
20-ja
nv
21-ja
nv
22-ja
nv
23-ja
nv
24-ja
nv
25-ja
nv
26-ja
nv
27-ja
nv
28-ja
nv
29-ja
nv
30-ja
nv
%Cumul des précipitations journalière (mm)
- Station METEO FRANCE Jardin Botannique - du 16 au 30 janvier 2007
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1016
-janv
17-ja
nv
18-ja
nv
19-ja
nv
20-ja
nv
21-ja
nv
22-ja
nv
23-ja
nv
24-ja
nv
25-ja
nv
26-ja
nv
27-ja
nv
28-ja
nv
29-ja
nv
30-ja
nv
mm
Illustrations 3 à 5 : température, humidité relative et cumul des précipitations relevés à
la station ‘Jardin botanique’
ASPA 07031402-ID 14 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
METEO France
Bulletin départemental - Bas-Rhin - des prévisions météorologiques
janvier-07
Mardi 16
Temps très humide et frais en début de journée. Les brouillards sont présents sur une grande partie du département, localement ils réduisent fortement la visibilité. Un petit renforcement du vent, en matinée, semble facilité leur dissipation et permettre une meilleure évolution qu'hier. S'en suit un temps plus sec l'après-midi avec un soleil souvent voilé par des nuages inoffensifs de haute altitude devenant plus dense d'ici la soirée.
Mercredi 17
Le passage d'une perturbation nous vaudra aujourd'hui un temps très nuageux à couvert. Quelques faibles pluies éparses seront possibles à tout moment en journée, mais elles resteront sans grande importance. Avec le vent de SO qui se renforcera, le ciel se montrera par moments plus lumineux, quelques brèves éclaircies pouvant même se développer plus particulièrement en plaine sous le foehn des Vosges.
Jeudi 18
Au lever du jour le ciel est couvert et la perturbation s'approche du département. Le vent souffle déjà fort ce matin et se renforce encore d'ici la mi-journée, et reste très fort jusqu'en milieu de nuit prochaine. Soyez prudent lors de vos déplacement. La journée se déroule sous un ciel gris et couvert. Sous cette importante couverture nuageuse, il pleuvra abondamment des Vosges à l'Alsace Bossue, alors que sur la plaine, ces précipitations seront moins marquées.
Vendredi 19La tempête s'est éloignée et nous retrouverons aujourd'hui un temps moins agité, très humide et exceptionnelement doux pour la saison. Le ciel restera généralement gris et couvert sur le département et les Vosges seront dans le brouillard.
Samedi 20L'ambiance est encore une fois très douce ce matin avec des températures record pour un 20 janvier, une douzaine de degrés en plaine au lever du jour. Pour aujourd'hui c'est un temps assez nuageux et parfois gris qui prédomine, et le vent se fait toujours sentir.
Dimanche 21
Après le passage pluvieux de la nuit dernière, une masse d'air plus fraîche s'installe sur le Bas-Rhin. Le ciel en journée est variable et ménage de belles éclaircies, dans une atmosphère toujours assez agitée. Un petit risque d'averse existe, surtout en montagne, plutôt l'après-midi. Ces averses peu fréquentes peuvent donner de la neige au dessus de 700m.
Lundi 22Dès ce lundi matin, le ciel est fortement voilé, mais le temps est sec. Hormis au lever du jor, on ne verra pas le soleil aujourd'hui. Une épaisse couverture nuageuse d'altitude couvrira le ciel, mais le temps restera encore sec. La baisse des températures se poursuivra, d'autant plus qu'un vent froid soufflera de NE.
Mardi 23
Attention, un froid vif s'installera sur le département aujourd'hui, renforçé par un fort vent de NE. Le temps restera couvert, avec du brouillard givrant en montagne. Les conditions seront hivernales sur tout le département. De faibles chutes de neige ont débuté ce matin sur le Sud du département en plaine comme en montagne. Au cours de la matinée, ces chutes de neige qui ont débuté au Sud se généraliseront à tout le département. D'abord faibles et éparse, elles pourraient devenir un peu plus conséquentes cet après-midi et ce soir. Elles persisteront plus ou moins la nuit prochaine.
Mercredi 24
Après les chutes de neige de cette nuit et ce matin, l'épaisseur de neige atteint quinze à vingt centimètres sur l'agglomération strasbourgeoise. Les chutes de neige s'atténuent dans le courant de la matinée, pour cesser dans l'après-midi, l'amélioration arrivant par le Nord. Le ciel va cependant rester gris et couvert toute la journée. Il n'y aura pas de dégel cet après-midi.
Jeudi 25
Il gèle fortement ce matin en plaine, vers -8 degrès. Le froid glacial est souligné par une bise qui va souffler toute la journée. Malgré de belles éclaircies aujourd'hui =, il n'y aura pas vraiment de dégel en journée, la neige tiendra au sol. Cette nuit sera encore très froide, à cause des sols enneigés et d'un ciel découvert par endroits. Facteur encore aggravant, le vent va faiblir.
Vendredi 26
Les températures sont glaciales au lever du jour, il fait -11 à Entzheim. Attention, par endroits quelques bancs de brumes givrants sont possibles jusqu'en début de matinée. La matinée, bien que restant froide s'annonce ensoleillée avec seulement quelques nuages élevés. Vers la mi-journée, le ciel s'ennuage peu à peu, et le ciel se couvre d'ici la soirée. Ces nuages s'accompagnent de chutes de neige faibles durant la nuit, de 1 à 2 cm en plaine.
Samedi 27 La grisaille reste de mise cet après-midi sur une majeure partie du département mais les précipitations se font rares, au mieux le ciel paraît temporairement plus lumineux aux abords du relief.
Dimanche 28
En matinée une chape de nuages bas encombre le ciel, ailleurs des brouillards givrants réduisent la visibilité dans les vallées en plaine. Le temps est globalement sec sur l'ensemble de la journée, seules quelques pluies mêlées de neige sont encore d'actualité. En soirée et la nuit suivante des petites pluies remplacent peu à peu la neige en plaine.
Lundi 29La chape de grisaille reste aux abonnés présents pour ce début de semaine. Elle est accompagnée de quelques flocons en plaine en tout début de journée, progressivement remplaçés par des petites pluies éparses.
Mardi 30
Les conditions anticycloniques sont bien installées et nous procurent un temps calme mais souvent humide en basses couches. Les nuages bas sont bien présents sur la partie nord du département, ailleurs le ciel est clair à peu nuageux avec des formations brumeuses pouvant réduire la visibilité par endroit. En cours de matinée et pour l'après-midi, les éclaircies s'étendent à une grande partie de la plaine.
Tableau 2
ASPA 07031402-ID 15 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
IV.2. Résultats issus des dispositifs temporaires L’exploitation des résultats de mesure de la
campagne est réalisée en référence aux
normes en vigueur ainsi qu’au regard des
niveaux observés simultanément sur les
stations fixes strasbourgeoises4 :
Strasbourg Ouest : station
périurbaine ;
Strasbourg Nord, Strasbourg Est :
stations urbaines ;
Strasbourg Clémenceau, LM unimog
installé en proximité de l’A35 :
stations de proximité trafic.
4 Strasbourg Ouest : rue de Madrid à Schiltigheim – NO2 et BTEX ;
Strasbourg Nord : rue de la papeterie à la Robertsau (école de la Niederau) – NO2 ;
Strasbourg Est : square de ménagerie au Neudorf – NO2 ;
Strasbourg Clemenceau : boulevard Clemenceau à Strasbourg – NO2 et BTEX ;
LM Unimog : camion laboratoire installé route de Hausbergen à Schiltigheim, en proximité de l’A35 – NO2 et BTEX.
Typologie des stations
Urbaine : représentative de la pollution de
fond (à laquelle est soumise la majorité de
la population) dans les centres urbains ;
Périurbaine : représentative de la pollution
de fond de la périphérie des centres
urbains et de l’exposition maximale à la
pollution « secondaire » (ozone) en zone
habitée ;
Trafic : représentative de la pollution en
proximité d’une infrastructure routière à
forte circulation.
ASPA 07031402-ID 16 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
Dioxyde d’azote
Les concentrations moyennes (exposition
de 15 jours) en dioxyde d’azote mesurées
dans la cour de l’école Schoepflin ont
varié entre 42 µg/m3 sur le site n°2 au fond
de la cour, et 47 µg/m3 à proximité du feu
tricolore à l’intersection du pont de la
fonderie et du quai Schoepflin (site de
mesure n°1).
Comparaison aux stations de mesures
strasbourgeoises du réseau ASPA
Les niveaux de concentrations en dioxyde
d’azote relevés sur l’agglomération
strasbourgeoise ont fluctué entre 29 et
60 µg/m3 selon que l’on soit en fond
périurbain ou en proximité trafic
(illustration 6).
Les teneurs observées dans la cour de
l’établissement sont globalement :
- Equivalentes à celles généralement
observées en fond urbain sur
Strasbourg ;
- Inférieures aux teneurs rencontrées en
proximité routière.
Référence aux normes
La directive fille européenne de 1999
impose une valeur limite annelle de
40 µg/m3 en 2010 (cette valeur étant
actuellement un objectif de qualité de
l’air) avec une marge de tolérance de
6 µg/m3 pour 2007 (la fixant à 46 µg/m3).
Les deux sites instrumentés dans la cour de
l’école présentent des concentrations
proches de la valeur limite annuelle (à
noter que les niveaux estivaux sont
habituellement inférieurs, confirmant une
moyenne annuelle respectant la valeur
limite mais proche de l’objectif de qualité
de l’air fixé à 40 µg/m3).
Pour rappel, la comparaison aux
valeurs limites annuelles de
qualité de l’air ne peut être
réalisée à partir de périodes
d’échantillonnage aussi courtes. Les
résultats obtenus sont le reflet de pollution
atmosphérique correspondant à cette
période spécifique de prélèvement et, ne
peuvent en aucun cas être extrapolés à
d’autres périodes.
Illustration 6
Niveaux de concentrations en dioxyde d'azote observés entre le 16 et le 30 janvier 2007
0
10
20
30
40
50
60
70
STG
OU
EST
STG
NO
RD
3.ST
G E
ST
2.A
U F
ON
D D
E LA
CO
UR
STG
CEN
TRE
2
1.C
OU
R PR
OX
FEU
STG
CLE
MEN
CEA
U
LM U
NIM
OG
- PR
OX
A35
µg/m
3
ASPA 07031402-ID 17 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
Benzène
Les concentrations moyennes en benzène
(exposition de 15 jours) mesurées dans la
cour de l’école sont sensiblement
équivalentes sur le site de mesure n°2 au
fond de la cour (2,1 µg/m3) et à proximité
du feu tricolore (site n°1) à l’intersection du
pont de la fonderie et du quai Schoepflin
(2,0 µg/m3).
Comparaison aux stations de mesures
strasbourgeoises du réseau ASPA
Les niveaux de concentrations en benzène
relevés dans l’agglomération
strasbourgeoise ont fluctué entre 1,0
et 2,2 µg/m3 selon que l’on soit en fond
périurbain ou en proximité trafic (illustration
7). Les teneurs observées dans la cour de
l’établissement sont :
- équivalentes à celles observées en
fond urbain sur l’agglomération
strasbourgeoise ;
- proches des teneurs rencontrées sur la
station trafic STG Clemenceau.
Remarque : la station LM Unimog,
implantée en proximité routière le long de
l’A35, affiche des niveaux de benzène plus
faibles qu’en fond urbain (STG Est, sites 1 et
2 à l’école Schoepflin) ou en proximité
trafic dans Strasbourg (STG Clemenceau).
Les liens existants entre les vitesses de
circulation et les émissions de polluants -
décrits dans le paragraphe IV.3. -
expliquent cette situation.
Référence aux normes
L’objectif de qualité de l’air pour le
benzène est de 2 µg/m3 en moyenne
annuelle (décret 2002-213 du 15 février
2002). La directive fille européenne 2000
quant à elle, impose une valeur limite de
5 µg/m3 en moyenne annuelle à partir de
2010.
Les deux sites instrumentés dans la cour de
l’école présentent des concentrations
inférieures à la valeur limite annuelle et
proches de l’objectif de qualité de l’air (à
noter que les niveaux estivaux sont
habituellement inférieurs, confirmant une
moyenne annuelle respectant la valeur
limite mais proche de l’objectif de qualité
de l’air).
Pour rappel, la comparaison aux
valeurs limites annuelles de qualité de l’air
ne peut être réalisée à partir de périodes
d’échantillonnage aussi courtes.
Illustration 7
Niveaux de concentrations moyens en benzène observés entre le 16 et le 30 janvier 2007
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
STG
OUE
ST
LM U
NIM
OG
- PR
OX
A35
1.C
OUR
- PR
OX
FEU
3.ST
G E
ST
2.A
U FO
ND
DE
LAC
OUR
STG
CLE
MEN
CEA
U
µg/m
3
ASPA 07031402-ID 18 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
Autres composés organiques volatils
La durée d’exposition des tubes passifs
permettant l’analyse du toluène, de
l’éthylbenzène et des xylènes a été de 15
jours également.
- Le toluène
Les concentrations moyennes en toluène
relevées dans la cour de l’école
Schoepflin ont varié entre 2,9 µg/m3 sur le
site de mesure n°1 (proximité du feu) et
3,2 µg/m3 au fond de la cour (site n°2) –
illustration 8.
A noter que l’OMS fixe pour le toluène un
objectif de qualité de l’air de 1000 µg/m3
sur 30 minutes.
- Les xylènes et l’éthylbenzène
Les concentrations moyennes en xylènes
et éthylbenzène sont restées faibles durant
la campagne, sur les deux sites équipant
l’école Schoepflin tout comme sur
l’ensemble de l’agglomération
strasbourgeoise. Les teneurs relevées dans
la cour de l’école ont respectivement
fluctué entre 3,3 et 3,5 µg/m3 et entre 0,8
et 0,9 µg/m3 pour les xylènes et
l’éthylbenzène (illustrations 9 et 10).
A noter que la valeur guide fixée par
l’OMS (Directive 1997) pour les xylènes
(870 µg/m3 sur une année) n’est pas
approchée.
Niveaux de concentrations moyens en toluène observés entre le 16 et le 30 janvier 2007
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
STG
OUE
ST
LM U
NIM
OG
- PR
OX
A35
3.ST
G E
ST
1.C
OUR
- PR
OX
FEU
2.A
U FO
ND
DE
LAC
OUR
STG
CLE
MEN
CEA
U
µg/m
3Niveaux de concentrations moyens en éthylbenzène
observés entre le 16 et le 30 janvier 2007
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
STG
OUE
ST
LM U
NIM
OG
- PR
OX
A35
3.ST
G E
ST
1.C
OUR
- PR
OX
FEU
2.A
U FO
ND
DE
LAC
OUR
STG
CLE
MEN
CEA
U
µg/m
3
Niveaux de concentrations moyens en xylènes observés entre le 16 et le 30 janvier 2007
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
STG
OUE
ST
LM U
NIM
OG
- PR
OX
A35
3.ST
G E
ST
1.C
OUR
- PR
OX
FEU
2.A
U FO
ND
DE
LAC
OUR
STG
CLE
MEN
CEA
U
µg/m
3
Illustrations 8 à 10
ASPA 07031402-ID 19 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
IV.3. Lien entre la vitesse de circulation et les émissions de polluants Les niveaux de pollution constatés durant
la campagne, que ce soit dans la cour de
l’école Schoepflin ou sur le réseau de
stations de mesures fixes strasbourgeois de
l’ASPA, mettent en évidence
l’hétérogénéité des comportements des
polluants en lien avec la typologie des
sites.
Le trafic automobile établi le long du quai
Schoepflin est caractérisé par des vitesses
de circulation relativement faibles,
inférieures ou égales à 50 km/h. De plus, le
feu rouge installé au croisement du quai et
du pont de la fonderie (qui est également
situé en face de la cour de l’école) vient
perturber la fluidité du trafic et occasionne
temporairement des accumulations de
véhicules (moteur tournant au ralenti)
devant la cour de l’école.
A bas régime les composés
majoritairement émis sont les COV, au
contraire des NOx qui sont eux émis pour
des vitesses de circulation élevées.
Lien entre la vitesse de circulation et les
émissions de polluants (illustration 11)
Polluants majoritairement émis à bas
régime : le CO, les COV (dont le benzène),
les particules et le SO2
Pour ces polluants, les maxima d’émission
s’obtiennent à bas régime suite à la
combustion incomplète qui entraîne une
formation plus importante de particules et
composés imbrûlés.
Polluant majoritairement émis à haut
régime : le NO2
Pour ce polluant, les maxima d’émission
s’obtiennent à haut régime suite à une
plus grande oxydation de l’azote de l’air
favorisée par les hautes températures. La
vitesse optimale (en terme de qualité de
l’air) pour le dioxyde d’azote se situe aux
alentours de 50 km/h.
graph. 3 : Emissions en fonction de la vitesse
de circulation (pour 1000 véhiculesen l'an 2000)
020406080
100120140160180
0,00 50,00 100,00 150,00
Vitesses en km/h
Emis
sion
s
particules (g/km/jour) SO2 (g/km/jour)CO*1/100 (g/km/jour) NOx*1/10 (g/km/jour)COV*1/10 (g/km/jour)
source COPERT II
Illustration 11 : Emissions en fonction de la vitesse de circulation (pour 1000 véhicules
en l’an 2000)
ASPA 07031402-ID 20 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
V. CONCLUSION
Ce rapport présente une synthèse des
résultats issus des prélèvements réalisés
dans la cour de l’école Schoepflin entre le
16 et le 30 janvier 2007.
Il ressort de cette étude :
des disparités faibles pour le benzène
et d’environ 5 µg/m3 pour le dioxyde
d’azote entre les teneurs rencontrées au
fond de la cour (site de mesure n°2) et le
point de mesure le plus proche du feu
rouge (site n°1) qui présente les niveaux les
plus élevés (résultats à confirmer par une
éventuelle campagne complémentaire,
les résultats des simulations réalisées5
atténuant cet écart) ;
concernant plus spécifiquement le
dioxyde d’azote, les niveaux de
concentrations mesurés dans la cour de
l’école sont équivalents à ceux
généralement rencontrés en fond urbain
sur Strasbourg et inférieurs à ceux observés
en proximité trafic ;
les niveaux de benzène sont
également caractéristiques du fond de
pollution strasbourgeois.
Au regard de ces résultats et en période
hivernale, le trafic de proximité a un
impact sur les niveaux relevés s’ajoutant
au fond de pollution urbain majoritaire.
5 note référencée ASPA06100902-ID
ASPA 07031402-ID 21 Caractérisation de la qualité de l’air dans la cour de l’école Schoepflin à Strasbourg
ANNEXE : Description des méthodes de mesures
Echantillonneur passif pour le dioxyde d’azote
L’échantillonneur passif pour la mesure du
dioxyde d’azote est basé sur le principe de
la diffusion passive de molécules de
dioxyde d’azote sur un absorbant, la
triéthanolamine. Les échantillonneurs
utilisés consistent en un tube de
polypropylène de 7,4cm de long et de
9,5mm de diamètre. La quantité de
dioxyde d’azote absorbée par l’absorbant
est proportionnelle à sa concentration
dans l’environnement.
Après une exposition donnée la quantité
totale de dioxyde d’azote est extraite et
déterminée par colorimétrie à 540 nm
selon la réaction de Saltzmann.
Echantillonneur passif pour les BTEX
L’échantillonneur passif Radiello est basé
sur le principe de la diffusion passive de
molécules de gaz jusqu’à une cartouche
adsorbante placée dans un corps diffusif à
géométrie radiale.
La cartouche de collection est livrée dans
un tube en verre scellé. Une fois retirée du
tube, la cartouche est insérée dans le
corps diffusif du préleveur. Le corps diffusif
est ensuite vissé sur un support qui sera
disposé dans un abri.
L’air est transporté dans l’échantillonneur
par diffusion moléculaire (loi de Fick)
jusqu’à l’adsorbant.
Après exposition, la cartouche est
replacée dans le tube de verre et
envoyée à un laboratoire d’analyse.
BTEX : Les composés piégés sont analysés
par désorption thermique et
chromatographie en phase gazeuse
(détection par ionisation de flamme).
Méthode d’analyse basée sur la méthode
TO-17 de l’US EPA (seconde édition -
janvier 1999).
SCHEMA DESCRIPTIF DU TUBE A DIFFUSIONTYPE "PALMES" (DETAIL)
Capsule de polyéthylène(colorée)
Tube en plexiglas
Capsule de polyéthylène(transparente) - à retirer pour exposition
Grilles en acier inoxydableimprégnées de triéthanolamine