Évaluation de la qualité de l'air dans l'environnement de l'aéroport Nantes-Atlantique, campagne 2009

contexte

Dans le cadre de sa démarche environnementale, la Chambre de Commerce et de l’Industrie de Nantes (CCIN) souhaite obtenir des informations complémentaires en période estivale sur la qualité de l’air au sein et aux abords de la plate-forme aéroportuaire. Suite à un appel d’offre, Air Pays de la Loire a été retenu pour mener cette évaluation. Les moyens et techniques utilisés par Air Pays de la Loire ont été soumis et acceptés par la CCIN.Comme dans la plupart des activités humaines, le transport aérien est à l’origine d’émissions de polluants atmosphériques. Ils sont majoritairement émis par les aéronefs et les activités sur la plate-forme aéroportuaire. Afin de protéger la santé humaine, la réglementation de l’Union Européenne impose la surveillance de ces polluants. Ces derniers sont : le dioxyde d’azote, les poussières fines, le dioxyde de soufre, l’ozone, le monoxyde de carbone et le benzène. En plus de ces polluants, les aldéhydes, polluants typiques de l’air intérieur, le toluène, l’éthylbenzène et les xylènes ont été mesurés.

objectifs

Les trois objectifs de cette campagne sont :

• l’évaluation de la qualité de l’air sur un site localisé dans le prolongement des pistes par la mesure en continu des principaux polluants atmosphériques : évaluation temporelle de la qualité de l’air ;
•  la caractérisation de la répartition spatiale de polluants au sein et dans l’environnement de la plate-forme ;
•  l’évaluation de la qualité de l’air intérieur au sein de l’aérogare.

moyens

mesures des polluants par analyseurs automatiques

Le dioxyde d’azote (NO₂), les poussières fines (PM10), le dioxyde de soufre (SO₂), l’ozone (O₃) et le monoxyde de carbone (CO) ont été mesurés en continu tous les quarts d’heure par des analyseurs automatiques, selon des techniques normalisées, installés dans le laboratoire mobile, localisé dans le prolongement des pistes.

mesures des polluants par tubes passifs

Le dioxyde d’azote et les BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène et xylène) ont été mesurés par des tubes à diffusion passive, localisés sur 16 sites en air extérieur et 4 sites en air intérieur. Ces derniers ont fait l’objet d’une évaluation complémentaire des niveaux en aldéhydes.

localisation des sites de mesure

L’aéroport de Nantes est situé sur la commune de Bouguenais, dans l’agglomération nantaise, à environ 10 km au Sud Ouest de Nantes. Le périphérique de Nantes, localisé au nord-est de l’aéroport, est à une distance d’environ 1 km.

L’aéroport de Nantes accueille environ 2,5 millions de passagers par an. Entre janvier et août 2009, 1,8 millions de passagers (nombre de passagers avec transit) ont été comptabilisés avec entre 156 mille et 271 mille passagers par mois.

Le nombre de passagers en septembre et octobre 2009 (données provisoires) est respectivement de 246 mille et 225 mille passagers soit une période relativement chargée par rapport au reste de l’année.

• sites de mesures en air extérieur

Dix sites de mesure ont été placés dans les communes environnantes (Bouguenais et Saint-Aignan-Grandlieu) autour de l’aéroport (sites 1 à 10). Bouguenais et Saint-Aignan-Grandlieu sont des communes de, respectivement, 16 500 et 3 500 habitants (recensement INSEE 2006). Deux sites ont été disposés aux extrémités de la piste (sites 11 et 15), un site dans la zone d’avitaillement en kérosène (site 12), deux sites au niveau des zones de stationnement des avions (sites 13 et 14), le dernier site étant localisé au sein du parking de voitures (site 16). La localisation de ces sites a été réalisée en concertation avec la CCIN

• en air intérieur

La situation des halls est indiquée sur la carte ci-dessous :

période de mesure

La campagne de mesure s’est déroulée pendant 1 mois du 4 septembre au 8 octobre 2009 soit en fin de période estivale. Le mois de septembre constitue un des mois les plus chargés en termes d'activité et donc de trafic dans l’année 2009.

résultats

air extérieur

L’analyse de la direction des vents sur la totalité de la campagne montre une nette prédominance des vents de nord-est. Le site de la ferme de la Ranjonnière était donc sous l’influence des émissions de polluants provenant de l’agglomération nantaise et du périphérique.

Par rapport à la rose des vents moyenne des mois de septembre de 2002 à 2008, un léger déficit des vents d’ouest est constaté pour la campagne de mesures 2009. On retrouve néanmoins une prédominance de vents de nord est.

la répartition spatiale de la qualité de l’air

La carte des concentrations mensuelles de dioxyde d’azote mesurées par tubes passifs lors de la campagne est représentée ci-dessous :

Les zones les plus exposées, dont les niveaux de dioxyde d’azote se situent entre la 2^ème et 3^ème classes de concentrations (entre 28,3 et 39,7 µg/m³), sont localisées autour de l’aérogare au niveau des zones de stationnement avions face aux halls 3 et 4 ainsi qu’au niveau du parking voitures (pour ce dernier, le trafic routier induit par la plate-forme explique les concentrations enregistrées). Au niveau des zones de stationnement avions, en complément des travaux d’enrobés constatés lors de la 2^ème série de mesures, les activités des engins véhiculant les bagages ou ravitaillant l’avion en kérosène ainsi que l’utilisation des groupes électrogènes avions sont à l’origine des élévations observées. Selon les quelques sites similaires étudiés, les niveaux moyens étaient inférieurs sur 2 sites et supérieurs sur 3 sites lors de la campagne réalisée par le CETE Nord Picardie en 2008 par rapport à ceux mesurés durant notre étude.

Cette pollution est limitée à l’enceinte de la plate-forme et n’affecte pas les communes environnantes.

Sur l’ensemble de la campagne, les niveaux moyens en dioxyde d’azote enregistrés dans les communes environnantes de la plate-forme aéroportuaire sont semblables aux niveaux enregistrés dans l’agglomération nantaise durant la même période (18 et 19 µg/m³ relevés dans le centre de Nantes et à Rezé).

La carte des concentrations mensuelles de benzène mesuré par tubes passifs lors de la campagne est représentée ci-dessous :

La concentration moyenne enregistrée sur les sites situés au sein de la plate-forme aéroportuaire est comparable à celles relevées sur les sites autour de l’aéroport. Ceci suggère qu’il n’y a pas d’impact significatif de l’aéroport sur les niveaux en benzène enregistrés autour de l’aéroport.

Au sein de la plate-forme, les zones légèrement plus exposées se situent au niveau de la zone de stationnement avions face au hall 3 et du parking voitures. Les concentrations au niveau du parking sont expliquées par le trafic automobile.

Au niveau de la zone de stationnement avions face au hall 3, hormis la présence de travaux qui est à l’origine d’émissions de composés organiques volatils, les engins spéciaux circulant au sein de ces zones peuvent expliquer les concentrations observées (1,1 µg/m³ en moyenne).

Notons que le stockage de carburant n’a pas été à l’origine d’une élévation particulière de la pollution en benzène.

les mesures en continu par analyseurs automatiques

Les concentrations mesurées à la ferme de la Ranjonnière, localisée au nord-est, dans le prolongement des pistes à environ 500 mètres, sont comparables aux teneurs mesurées sur des sites de l’agglomération nantaise. A l’exception du monoxyde de carbone, pour des directions de vent comprises entre 180 et 220°, soit en provenance de l’aéroport, les niveaux en polluants n’ont pas augmenté sous les vents de l’aéroport. Ceci montre que les émissions de l’aéroport n’ont pas d’impact détectable sur les teneurs atmosphériques mesurées à proximité durant la période étudiée du 4 septembre au 8 octobre 2009. Les profils journaliers moyens de dioxyde d’azote, poussières fines et monoxyde de carbone, enregistrés à la ferme de la Ranjonnière (600 m du périphérique), mettent en évidence deux élévations de concentrations (matin et soir). Celles-ci sont attribuées au trafic routier.

respect de la réglementation

Les seuils d’information et de recommandation ainsi que les seuils d’alerte (dioxyde d’azote, poussières fines, ozone et dioxyde de soufre) n’ont pas été dépassés au cours de la campagne de mesure. Les niveaux en monoxyde de carbone ont respecté la valeur limite.

L’objectif de qualité fixé à 120 µg/m³ en moyenne 8-horaire maximale du jour pour l'ozone a été dépassé le 8 septembre avec une valeur de 131 µg/m³ du fait de conditions météorologiques amplifiant la formation d’ozone (ensoleillement et températures élevées). Ce dépassement n’est pas spécifique à la ferme de la Ranjonnière puisqu’il a été enregistré sur l’ensemble de la région des Pays de la Loire.

A titre indicatif, les niveaux moyens en dioxyde d’azote ([9,8 - 39,7 µg/m³]) relevés lors de la campagne de mesures sont inférieurs à l’objectif de qualité (40 µg/m³ en moyenne annuelle) et à la valeur limite (42 µg/m³) Ces seuils réglementaires devraient donc être vraisemblablement respectés d’autant plus que, d’après les mesures réalisées en centre-ville de Nantes, le mois investigué représente une pollution légèrement supérieure au reste de l’année 2009.

Pour le benzène, sur la base des valeurs obtenues dans cette étude et de la connaissance de la variation des niveaux de pollution, l’objectif de qualité (2 µg/m³ en moyenne annuelle) et la valeur limite (6µg/m³ en moyenne annuelle) devraient être probablement respectés.

Enfin, la concentration moyenne en dioxyde de soufre, prise comme étant égale aux niveaux annuels, respecte l’objectif de qualité ainsi que la valeur limite, respectivement fixés à 50 et 20 µg/m³ en moyenne annuelle.

air intérieur
dioxyde d’azote

Le graphique représente les concentrations moyennes en dioxyde d’azote mesurées durant la campagne de mesure sur les 4 sites étudiés situés dans l’aérogare.

L’accueil hall 4 concentre le plus le dioxyde d’azote. Cette zone est située en face du parking de voitures accessible par l’extérieur. De plus, il existe une ouverture permanente au dessus de la cloison en verre séparant le hall 4 et la zone d’embarquement. Une entrée d’air depuis les pistes vers le hall est donc possible.les concentrations moyennes mesurées à l'intérieur de l'aérogare sont supérieures de 31 % par rapport à celles mesurées en air extérieur au sein de la plate-forme aéroportuaire et de 55 % par rapport à celles relevées au niveau des communes environnantes. Ceci suggère qu'il y a un transfert de la pollution extérieure vers l'intérieur provoquant une élévation des niveaux. La campagne hivernale 2010 devrait permettre d'apporter des éléments d'information et de comparaisons complémentaires.

aldéhydes

Le graphique représente les concentrations moyennes en aldéhydes mesurées durant la campagne de mesures sur les 4 sites étudiés situés dans l’aérogare.

La zone réservée à l’embarquement, au niveau du bar, concentre le plus les aldéhydes. L’accès à cette zone est réservé aux passagers prêts à l’embarquement. C’est un espace plus confiné que les autres sites, où le renouvellement d’air est moindre par rapport aux autres sites investigués. Au sein de cet espace sont répertoriés un bar, un restaurant ainsi que des boutiques et espaces presse qui présentent des sources d’émissions telles que les livres et les magazines neufs émetteurs d’hexaldéhyde ou encore de valéraldéhyde. De plus, les composants du revêtement textile du sol (moquette) sont susceptibles d’émettre des aldéhydes.

Les concentrations moyennes en formaldéhyde sont plus faibles que celles relevées dans d’autres environnements (logements, écoles [12, 13, 14, 15]) et comparables à d’autres aérogares [11]. Elles respectent la valeur guide pour une exposition long terme (10 µg/m³), la concentration moyenne maximum représentant 83 % de cette valeur.

BTEX

Le graphique représente les concentrations moyennes en BTEX mesurées durant la campagne de mesure sur les 4 sites étudiés situés dans l’aérogare.

A l’exception du toluène, les concentrations relevées sur les 4 sites sont assez homogènes. Le toluène est le composé retrouvé en plus grande concentration et ce sur 4 sites de l’aérogare.

Comme ceci a été observé pour les aldéhydes, il apparaît que la zone réservée à l’embarquement, au niveau du bar, concentre le plus le toluène. Ce site est un espace confiné donc le renouvellement d’air y est moins important. Par ailleurs, le revêtement de sol ainsi que l’espace presse sont susceptibles d’émettre ce type de polluant.

Les teneurs en benzène et xylènes à l’intérieur de l’aérogare sont comparables aux niveaux extérieurs, ceci suggère une contribution de l'apport extérieur dans l’aérogare.

Les concentrations moyennes mesurées en toluène, éthylbenzène et styrène dans l’aérogare apparaissent supérieures à celles mesurées à l'extérieur (facteur 2,5 pour le toluène). Ces résultats suggèrent que ces trois polluants ont une source d’origine interne à l’aérogare.

Toutefois, ces niveaux restent globalement inférieurs aux concentrations mesurées dans les logements. [15]

En ce qui concerne le benzène, les niveaux sont faibles et respectent largement la valeur guide.

conclusions et perspectives

mesure en air extérieur

Les concentrations mesurées dans les communes environnant directement l’aéroport sont de même ordre de grandeur que les niveaux enregistrés dans d’autres stations urbaine et périurbaine (centre de Nantes Rezé et Bouaye) de l’agglomération nantaise. L’étude d’impact montre que les émissions de l’aéroport n’ont pas d’impact détectable sur les teneurs atmosphériques en dioxyde d’azote, poussières fines PM10, dioxyde de soufre et ozone mesurées à proximité. Compte tenu de la direction de vent de nord-est enregistrée durant la campagne, l’environnement de la plateforme a été influencé par les émissions en provenance de l’agglomération nantaise et du périphérique. Au sein de la plate-forme, les concentrations en dioxyde d’azote les plus élevées ont été mesurées au niveau des zones de stationnement avions (engins spéciaux) et du parking voitures (véhicules particuliers). Cette influence est limitée au sein de la plate-forme. Concernant le benzène, les niveaux sont plus homogènes avec les communes environnantes. Durant la campagne de mesure, à l’exception de l’objectif de qualité pour l’ozone, mais ceci n’est pas spécifique à la zone aéroportuaire, les seuils réglementaires ont été respectés à la fois sur les sites de fond et sur les sites situés au sein de la plate-forme aéroportuaire. Cette comparaison est donnée à titre indicatif, la durée de la campagne ne permettant pas de faire une évaluation stricte des concentrations par rapport aux seuils annuels. La campagne hivernale 2010 devrait permettre de compléter ces conclusions.

mesure en air intérieur

Les concentrations moyennes mesurées en dioxyde d'azote à l’intérieur de l’aérogare sont supérieures de 31 % par rapport à celles mesurées en air extérieur au sein de la plate-forme aéroportuaire et de 55 % par rapport à celles relevées au niveau des communes environnantes. Ceci suggère qu’il y a un transfert de la pollution extérieure vers l’intérieur provoquant une élévation des niveaux. La campagne hivernale 2010 devrait permettre d'apporter des éléments d'information et de comparaisons complémentaires.

La zone d'embarquement, au niveau du bar, a présenté les concentrations les plus importantes en aldéhydes et BTEX. Ce site est un espace plus confiné qu’ailleurs dans l’aérogare et donc le renouvellement d’air y est moins important. Par ailleurs, des sources spécifiques à cette zone peuvent être à l’origine de cette situation : composés du revêtement de sol (moquette), livres et magazines neufs (émetteurs d’hexaldéhyde ou encore de valéraldéhyde).

perspectives

Air Pays de la Loire devrait procéder, à la demande de la CCI de Nantes Atlantique et selon des modalités identiques à la présente étude à une campagne en période hivernale début 2010 notamment pour examiner l’évolution saisonnière de la pollution, des conditions atmosphériques différentes (vents, températures et plus généralement conditions de dispersion atmosphérique différentes) et les comparer aux présents résultats estivaux. La prochaine campagne permettra également d’apporter d’autres éléments d’informations au sujet de l’évaluation de la qualité de l’air intérieur de l’aérogare.