Évaluation de la qualité de l'air dans l'environnement de l'aéroport Nantes-Atlantique, hiver 2012

Dans le cadre de leur démarche environnementale, les aéroports du Grand Ouest (AGO) succédant à la Chambre de Commerce et d’Industrie de Nantes Saint-Nazaire en tant que concessionnaire, ont souhaité poursuivre les campagnes de mesure visant à apprécier la qualité de l’air au sein et aux abords de la plateforme aéroportuaire de Nantes-Atlantique. Air Pays de la Loire a été retenu en 2009 pour mener ces évaluations.

Le transport aérien est à l’origine d’émissions de polluants atmosphériques, majoritairement dues aux aéronefs et aux activités au niveau de la plateforme aéroportuaire. Dans un souci de protection de la santé humaine, la réglementation de l’Union Européenne impose la surveillance de certains polluants atmosphériques. C’est le cas notamment du dioxyde d’azote et du benzène, polluants qui ont fait l’objet des évaluations. Pour l’air intérieur, les aldéhydes, le toluène, l’éthylbenzène et les xylènes sont par ailleurs suivis.

La présente campagne réalisée durant l’hiver 2012 s’inscrit dans le prolongement d’une succession d’études initiées en 2002 par Air Pays de la Loire :

Cette approche, basée sur une alternance de conditions climatiques hivernales et estivales, vise à obtenir la photographie la plus complète de la situation en termes de qualité de l’air au niveau de l’aéroport notamment en évaluant la variation saisonnière des concentrations en polluants.

objectifs : apprécier la qualité de l’air extérieur et intérieur en période hivernale

Les objectifs de surveillance poursuivis sont :

• la caractérisation de la répartition spatiale de polluants au sein et dans l’environnement de la plateforme ;
• l’évaluation de la qualité de l’air intérieur dans l’aérogare ;
• la variabilité saisonnière par une mise en perspective de cette étude au regard des précédentes.

moyens : un mois de prélèvement par tubes à diffusion passive

La campagne de mesure s’est déroulée du 7 février au 6 mars 2012.

mesures des polluants par tubes à diffusion passive
Le dioxyde d’azote et les BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes) ont été mesurés par tubes à diffusion passive, localisés sur 16 sites pour l’évaluation de la qualité de l’air extérieur et 4 sites pour l’air intérieur. Ces derniers ont fait l’objet d’une évaluation complémentaire des niveaux en aldéhydes.
Afin de permettre une comparaison aux études antérieures, l’emplacement des sites de mesure est inchangé depuis 2009.

16 sites de mesure pour évaluer la qualité de l’air extérieur
Durant 2 périodes successives de deux semaines, ont été instrumentés :

•  dix sites de mesure dans les communes environnantes, Bouguenais et Saint-Aignan de Grand lieu (sites 1 à 10),
•  deux sites 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),
•  un site au niveau du parking de voitures n°2 (site 16).

4 sites de mesure pour évaluer la qualité de l’air intérieur
Les mêmes sites de mesure qu’en 2011 (accueils des halls 1 et 4, salle d’embarquement du hall 3 et bar altitude) ont été instrumentés de tubes à diffusion passive durant 2 périodes de mesure de 7 jours : du 21 au 28 février, puis du 28 février au 6 mars.

résultats :

air ambiant
situation météorologique

L’analyse de la direction des vents sur la totalité de la campagne montre une nette prédominance des vents de secteur nord-est, en provenance de l’agglomération de Nantes. Les sites situés au sud du périmètre de l’étude ont donc été potentiellement influencés par les activités aéroportuaires.

représentativité des niveaux de pollution de la période de mesure

Les niveaux de dioxyde d’azote mesurés dans l’agglomération de Nantes en février 2012 (35 µg/m³) sont supérieurs d’un tiers à ceux mesurés en moyenne au mois de février de 2002 à 2011 (25 µg/m³). Ce résultat est à rapprocher des conditions anticycloniques particulièrement froides durant cette campagne de mesure, notamment en début de campagne, lesquelles, par effet couvercle, ont favorisé la concentration des polluants.

un impact des activités aéoportuaires pour le dioxyde d’azote mais toujours limité au périmètre de la plateforme

Sur l’ensemble de la campagne, les niveaux moyens en dioxyde d’azote et en benzène enregistrés dans les communes environnant la plateforme aéroportuaire sont tout à fait comparables aux niveaux enregistrés dans l’agglomération nantaise durant cette même période et sont donc représentatifs d’une pollution de fond urbain hivernale.

Au sein de la plateforme aéroportuaire,

•   pour le dioxyde d’azote, le constat établi lors des précédentes études se trouve confirmé : parmi les 6 sites dits « situés au sein de la plateforme », seuls 4 d’entre eux, situés aux abords des parkings avions et voitures et de la zone d’avitaillement, présentent des niveaux non représentatifs d’une pollution de fond, bien que le phénomène soit moins marqué cette fois pour la zone d’avitaillement. En moyenne, les concentrations sur ces derniers sites (45,7 µg/m³) sont une fois et demie supérieures à celles relevées sur les sites de fond localisés à l’extérieur de la plateforme (28,3 µg/m³). Ceci suggère que les activités de l’aéroport ont un impact sur les niveaux de dioxyde d’azote, limité toutefois au périmètre de la plateforme aéroportuaire. Ainsi, au fil des campagnes de mesure, un même halo se distingue nettement au niveau de l’aérogare (sites 13, 14 et 16) sur la carte des niveaux moyens de dioxyde d’azote :

•  pour le benzène, l’ensemble des valeurs de benzène relevées au sein de la plateforme aéroportuaire est plutôt faible, légèrement supérieur à 1 µg/m³, et caractéristique d’une pollution urbaine de fond en période hivernale. L’élévation constatée au niveau du site n°12 lors de la précédente étude, faible et géographiquement isolée, demeure donc ponctuelle.

effet de saisonnalité

Alors que l’étude précédente avait clairement mis en évidence un effet de saisonnalité sur la variabilité des niveaux de polluants, à partir notamment des mesures en continu réalisées à l’aide d’analyseurs automatiques, cet effet apparaît de manière moins évidente en 2012 en l’absence de données automatiques à la ferme de la Ranjonnière. Il a toutefois pu être vérifié à partir des données automatiques du site urbain du cimetière de la Bouteillerie à Nantes et des sites de mesure les plus éloignés de l’agglomération nantaise : cette variabilité saisonnière consiste en une alternance de niveaux moyens hivernaux plus élevés et de niveaux estivaux plus faibles. Elle est liée à l’augmentation des émissions dues au trafic routier et au secteur résidentiel-tertiaire (chauffage), ainsi qu’aux conditions de dispersion moins favorables en période froide.

Bien que d’une manière générale, une légère tendance à la baisse des niveaux de benzène soit constatée ces dernières années sur l’ensemble du réseau de surveillance [12], la mise en perspective des concentrations de benzène mesurées en 2012 par rapport à celles des années précédentes atteste de ce même effet de saisonnalité également observé à l’intérieur de l’aérogare.

air intérieur
dioxyde d’azote

Depuis 2008, l’évolution des concentrations moyennes en dioxyde d'azote au niveau des quatre sites de mesure de l’aérogare met en évidence des niveaux variables selon les sites.

Ces concentrations mesurées à l’intérieur de l’aérogare sont supérieures de 34 % à celles relevées au niveau des sites de fond localisés dans les communes avoisinantes. Comme les années précédentes, l’hypothèse de l’existence d’un transfert de la pollution extérieure vers l’intérieur de l’aérogare est confirmée.

Par comparaison à l’été 2011, les concentrations moyennes en dioxyde d’azote mesurées en 2012 sont moins importantes (-16 %) pour l’accueil du Hall 1 et légèrement plus élevées pour les autres sites de mesure (jusqu’à 7 %). Pour ces derniers, les conditions météorologiques hivernales ont été propices à l’augmentation des émissions d’oxydes d’azote (trafic routier, chauffage) et à leur accumulation dans l’air. Les niveaux moyens en 2012 n’ont cependant pas atteints ceux de l’hiver 2010.

A l’exception du hall 4, les concentrations moyennes sont du même ordre de grandeur, voire légèrement supérieures à la concentration moyenne mesurée sur le parking 2 extérieur (44, 7 µg/m³) pendant la même période. Par comparaison à l’année 2011, il apparaît que le hall 1 a été moins exposé aux transferts de pollution en provenance des parkings de stationnement situés à proximité (orientation des vents de nord-est).

aldéhydes

En 2012, les concentrations moyennes en aldéhydes enregistrées au sein de l’aérogare indiquent des niveaux moins importants sur les 4 sites instrumentés par rapport à 2011 notamment pour le formaldéhyde (-12 à 30 %).

En hiver 2012, les niveaux moyens en formaldéhyde sont moins élevés qu’à l’été 2011 (-12 à 30 %) du fait de la saisonnalité des mesures : émissions moins importantes en période hivernale.

Comme les campagnes précédentes, les plus fortes concentrations en formaldéhyde sont enregistrées au niveau du bar altitude en lien avec un confinement plus important que les autres sites de mesure et un aménagement spécifique (présence de moquette, presse, bar, parfumerie). La présence de services sur les autres sites (points presse, restauration, bar) et les aménagements (moquettes dans hall 3, bois dans le hall 4) sont à l’origine de ces niveaux de formaldéhyde mesurés.

Classé comme polluant prioritaire par l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses), le formaldéhyde a fait l’objet d’une publication de valeurs guides en 2011 (Décret no 2011-1727). Les concentrations moyennes mesurées en 2012 sont en dessous (de 37 à 65 %) de la valeur guide de 10 µg/m³ à atteindre en 2023.

BTEX

Parmi les BTEX[1], le benzène est un autre polluant classé comme prioritaire par l'Anses et les niveaux moyens mesurés en 2012 restent faibles au sein de l’aérogare.

[1] benzène, toluène, éthylbenzène, ortho, méta et para-xylènes.

Les niveaux de benzène enregistrés sur les sites de mesure sont supérieurs d’un facteur 2 à 3 aux niveaux mesurés en 2011 et du même ordre de grandeur que ceux enregistrés en hiver 2010 (excepté pour le Hall 4). Ces plus fortes concentrations en 2012 s’expliquent du fait que les mesures ont été réalisées en saison hivernale, saison où les émissions de benzène sont plus importantes qu'en été (campagnes 2009 et 2011).

Les concentrations mesurées en extérieur indiquent des niveaux comparables, en lien avec un possible transfert de la pollution extérieure dans les bâtiments.

Des valeurs réglementaires ont été publiées en décembre 2011 pour le benzène (Décret no 2011-1727. En 2012, tous les niveaux moyens en benzène mesurés apparaissent en dessous d’un facteur 2 de la valeur guide de 2 µg/m³ à atteindre à compter du 1er janvier 2016.

conclusions

évaluation de la qualité de l’air ambiant

La pollution moyenne au cours du mois de février 2012 mesurée dans les communes adjacentes à la zone aéroportuaire Nantes-Atlantique est représentative de niveaux de fond urbain pour le dioxyde d’azote et le benzène, et tend même parfois vers des niveaux de fond rural pour les sites les plus éloignés de l’agglomération nantaise et de son boulevard périphérique. En effet, lors de la précédente campagne de mesure, l’étude d’impact avait clairement mis en évidence l’influence de l’agglomération sur les niveaux d’oxydes d’azote.

Cette étude confirme par ailleurs l’impact de l’activité de la zone aéroportuaire au niveau notamment du parking voitures et des zones de stationnement avions face aux halls 3 et 4 pour le dioxyde d’azote, impact limité toutefois au sein de la plateforme.

Enfin, l’impact du trafic aérien sur la qualité de l’air jusqu’à présent imperceptible, n’a pu être apprécié à partir des seuls prélèvements moyens bimensuels.

Cette succession d’études alternant les saisons hivernales et estivales confirme l’effet de saisonnalité déjà mis en évidence, les conditions météorologiques ayant à la fois un effet sur les émissions et la dispersion des polluants. La qualité de l’air intérieur étant partiellement liée aux paramètres extérieurs, ce phénomène se révèle également au travers des mesures réalisées dans l’aérogare.

évaluation de la qualité de l’air intérieur

Les concentrations moyennes en formaldéhyde et en benzène enregistrées lors de la campagne de mesure de 2012 sont en dessous des valeurs guides pour le formaldéhyde de 10 µg/m^{3 (2023)} et pour le benzène de 2 µg/m^{3 (2016)}.
Comme les campagnes de mesure précédentes, il apparaît que les niveaux moyens en dioxyde d’azote mesurés en air intérieur sont plus importants que ceux de l’air extérieur (parking 2, à proximité), excepté pour le hall 4. Ces niveaux moyens sont plus élevés (34 %), que ceux des sites de de fond localisés dans les communes environnantes. La réalisation de la campagne de mesure en période hivernale, période où les émissions en oxydes d’azote sont plus importantes, explique ces niveaux légèrement supérieurs enregistrés par rapport à l’été 2011. Cependant pour le hall 1, les niveaux moins élevés en dioxyde d’azote laissent supposer que ce site a été moins exposé aux transferts de pollution en provenance des parkings de stationnement que les années précédentes.

Concernant les composés organiques volatils, des niveaux légèrement moins élevés en aldéhydes ont été mesurés en 2012 du fait d’une moindre émissivité en période hivernale à l’intérieur de l’aérogare.

A l'inverse, des niveaux en benzène plus importants enregistrés lors de la campagne hivernale de 2012 s’expliquent aussi par la saisonnalité des mesures, avec des niveaux plus importants en hiver.

Comme les années précédentes, les plus fortes concentrations en COV sont mesurées au niveau du bar altitude, en lien avec un confinement plus important et un aménagement spécifique (moquettes, point presse, restauration, parfumeries). Puis, c’est au niveau des accueils du hall 1 et 4, que les COV sont détectés avec les plus fortes concentrations du fait de sources d’émissions identifiées : services et aménagements en bois.

Les concentrations moyennes mesurées à Nantes-Atlantique sont dans la moyenne, voire plus faibles que celles relevées dans d’autres environnements intérieurs d'aérogares.

perspectives

S’agissant du dioxyde d’azote et du benzène, seul élément des BTEX soumis à la réglementation, les niveaux moyens mesurés sur une période de 28 jours n’étant pas représentatifs des niveaux annuels, ils ne peuvent être comparés strictement aux seuils annuels (valeur limite et objectif de qualité). Toutefois, sur la base des concentrations mesurées et de la connaissance de la variation des niveaux de pollution, ces seuils réglementaires devraient très probablement être respectés pour l’ensemble des sites pour le benzène, et pour les sites situés à l’extérieur de la plateforme et aux extrémités des pistes pour le dioxyde d’azote.

En revanche, le respect de la valeur limite du dioxyde d’azote pour les sites localisés près des parkings avions semble plus hypothétique. Dans ces conditions, une campagne de mesure couvrant plus complètement une année civile selon une méthodologie d’échantillonnage à définir permettrait d’apprécier plus précisément les niveaux de dioxyde d’azote au regard de ces seuils réglementaires.

Enfin, les niveaux moyens de dioxyde d’azote mesurés au niveau des zones de stationnement avions et la nature des sources situées dans leur environnement proche (APU, bus, véhicules de services et de transport aéroportuaires), laissent supposer des élévations ponctuelles pouvant approcher la valeur limite annuelle 200 µg/m^3[1].
[1] à ne pas dépasser plus de 18 heures par an