Évaluation des niveaux de benzène dans l'air dans l'environnement de la raffinerie Total à Donges, campagne 2010

contexte : évaluation du benzène dans l’environnement de la raffinerie

La raffinerie Total de Donges représente la 2^ème raffinerie du groupe en France, après celle de Gonfreville. Elle possède une capacité de traitement de 11,5 millions de tonnes de pétrole brut, soit près de 12 % de capacité de raffinage de France (Ufip, 2008). Le raffinage est une activité génératrice de Composés Organiques Volatils tels que le benzène. C’est sur ce polluant dont les niveaux sont réglementés que portent les arrêtés préfectoraux du 16 juin 2005 et du 3 juillet 2006 qui imposent de surveiller les concentrations de ce composé dans l’environnement de la raffinerie. Total Raffinage Marketing a confié cette mission à Air Pays de la Loire depuis 2005.

objectifs : distribution spatiale et localisation des zones d’émission

Cette étude a pour but :

• d’étudier la distribution spatiale du benzène sur 4 sites localisés à proximité de la raffinerie. Il s’agira ensuite de caractériser ces niveaux de benzène par comparaison avec les concentrations de ce polluant mesurées en milieu non impacté.
• de localiser les sources d’émissions prépondérantes de la raffinerie en couplant l’étude de l’évolution temporelle fine du benzène enregistrée par l’analyseur automatique aux mesures de direction de vent.

moyens : deux méthodes de mesures complémentaires

Pour évaluer les niveaux de benzène dans l’environnement de la raffinerie, deux méthodes ont été utilisées :

• des prélèvements de benzène par tubes à diffusion passive, sur 4 sites, permettant ainsi d’évaluer des teneurs moyennes sur 7 jours,
• des mesures en continu par un analyseur automatique dont le fonctionnement est basé sur le principe de la chromatographie et qui permet de suivre les niveaux horaires du benzène, sur le site urbain de Pasteur.

Le tableau suivant récapitule les techniques de mesure mises en œuvre.

résultats 1 : des teneurs moyennes basses et un risque faible de dépassement de la valeur limite réglementaire

Sur la 1^ère période de mesure d’août 2010, les concentrations moyennes hebdomadaires de benzène varient de 0,5 à 1,6 µg/m³ tandis que sur la 2^nde séquence déroulée en décembre, les niveaux sont compris entre 0,6 et 4,1 µg/m³. Ces résultats sont dans la fourchette basse de ceux habituellement mesurés dans l’environnement de raffineries en France.

Ces données confirment par ailleurs les observations des années précédentes avec des niveaux de benzène supérieurs en hiver et des concentrations influencées par les rejets de la raffinerie. Les concentrations les plus élevées ont été relevées sur le site de Bossènes et à l’entrée de l’usine, sous des vents de secteur nord et nord-est, plaçant ces sites de mesure sous les vents de l’établissement.

Les concentrations moyennes (sur les 8 semaines de mesure) sont proches de l’objectif de qualité de 2 µg/m³ sur le site de Bossènes et à l’entrée de la raffinerie. Toutefois, au vu des résultats de la campagne, le risque de dépassement de la valeur limite de 5 µg/m³ (moyenne annuelle) paraît faible, sur l’ensemble des sites.

résultats 2 : évolution temporelle fine : des pics de benzène de courte durée

Les mesures réalisées à Pasteur se caractérisent par la présence de pics de concentrations pouvant atteindre 23 µg/m³. Durant la campagne, 4 épisodes durant lesquels les concentrations ont dépassé la valeur horaire de 10 µg/m³, ont été recensés à Pasteur. Chacun d’eux n’a duré tout au plus qu’une heure. Par ailleurs, les niveaux de pointe atteints en 2010 restent inférieurs aux concentrations horaires maximales enregistrées en 2008 et 2009 qui étaient respectivement de 44,8 et 29,3 µg/m³. Mises à part ces élévations ponctuelles, les niveaux moyens à Pasteur restent faibles et sont comparables à ceux de Victor-Hugo, avec des moyennes respectives de 1,2 et 1,4 µg/m³ sur toute la campagne.

résultats 3 : trois zones d’émissions prépondérantes

En couplant les données horaires de benzène de 2010 à Pasteur aux mesures de direction de vent, les roses de pollution désignent 3 zones d’émissions prépondérantes : la zone de stockage ouest des bruts, le centre de la raffinerie mais aussi les zones d’appontement.

conclusions

Les concentrations moyennes de benzène relevées par prélèvement passif durant cette campagne de mesure sont du même ordre de grandeur que les niveaux enregistrés l’année précédente, avec une teneur de 1,5 µg/m³ contre 1,3 µg/m³ en 2009. Ces teneurs sont par ailleurs dans la fourchette basse des niveaux mesurés dans l’environnement d’autres raffineries de France.

Dans le cas du site urbain de Pasteur, les niveaux moyens de benzène sont comparables à ceux relevés sur le site de trafic Victor-Hugo à Nantes. Des pics de benzène de courte durée (une heure tout au plus) atteignant des niveaux 2 fois plus élevés que les niveaux de pointe du site de Victor-Hugo, ont également été relevés sur le site de Pasteur.

Par ailleurs, comparées aux niveaux relevés à Pasteur et à la Mégretais, les concentrations de benzène sont 2 fois plus importantes sur les sites de Bossènes et de l’entrée de la raffinerie, placés sous les vents des zones de stockage ouest, de la partie centrale de l’usine mais aussi des zones d’appontement. Ces résultats confirment les observations effectuées lors des campagnes d’études précédentes. Sur ces 2 sites, l’objectif de qualité fixé à 2 µg/m³ en moyenne sur l’année est respecté et approché.

Enfin bien qu’il ne soit pas possible d’effectuer une comparaison stricte des données aux valeurs réglementaires fixées sur une moyenne annuelle, les risques de dépassement de la valeur limite de 5 µg/m³ ont pu être estimés comme étant faibles sur l’ensemble des sites.