Évaluation des niveaux de benzène dans l'air dans l'environnement de la raffinerie Total à Donges, campagne 2011

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

La raffinerie Total de Donges est la seconde raffinerie de Total de France par sa capacité de traitement. Construite en 1930, elle atteint en 2011 une capacité de raffinage de 11.5 millions de tonnes ce qui représente près de 20 % de la capacité de raffinage de Total en France.

Ses émissions de benzène dans l’air sont estimées à 11.2 tonnes en 2010 en nette diminution depuis 2006 (- 34 % entre 2006 et 2010).

Les arrêtés préfectoraux du 16 juin 2005 et du 3 juillet 2006 imposent une surveillance du benzène dans l’environnement de l’établissement. Depuis 2005, à la demande de Total, Air Pays de la Loire réalise l’étude d’évaluation des concentrations atmosphériques en benzène dans l’environnement de son établissement.

objectifs : un suivi spatial et temporel

L’objectif de cette étude est double :

• étudier la distribution spatiale du benzène sur 4 sites localisés à proximité de la raffinerie et déterminés suite aux résultats de l’étude 2005-2007, en raison de leur proximité de l’établissement.
• étudier l’évolution temporelle fine du benzène sur le site de Pasteur, station permanente d’Air Pays de la Loire située à 250 mètres de la raffinerie et localisée dans le sud du centre-ville de Donges. Cette évolution fine des teneurs couplée aux mesures de direction de vent, permet de localiser les zones d’émissions prépondérantes au sein de la raffinerie.

moyens : deux méthodes de mesures complémentaires

Afin de répondre aux 2 objectifs, Air Pays de la Loire a mis en œuvre deux techniques complémentaires de mesure du benzène.

mesures par tubes à diffusion passive

Les mesures par tubes à diffusion passive permettent d’avoir accès aux teneurs moyennes en benzène sur 7 jours mesurées sur une large zone. Cette technique a été mise en œuvre simultanément sur 4 sites (La Mégretais, Bossènes, entrée de la raffinerie et Pasteur). Ces sites ont été choisis en fonction des résultats de l’étude 2005-2007 (présence d’une influence établie des rejets, répartition géographique autour de l’établissement).

Ces mesures ont été réalisées durant 4 séquences de 3 semaines réparties sur l’année ce qui représente une ouverture temporelle annuelle de 23 % supérieure à l’objectif de qualité fixé par la directive 2008/50/CE à 14 % pour la saisie minimale des mesures indicatives.

mesures par analyseur automatique

Les mesures par analyseur automatique permettent de mesurer le benzène au niveau horaire et ainsi d’avoir des informations sur l’évolution des concentrations à un pas de temps court. Un analyseur automatique a donc été installé sur le site de Pasteur, l’étude de 2005-2007 ayant montré une influence des émissions de la raffinerie sur cette station. Les mesures ont été effectuées en continu du 1er janvier au 18 juillet 2011 soit 6.5 mois de mesures.

Rappel : le dispositif mis en œuvre ne permet pas de situer de façon stricte la concentration en benzène vis-à-vis des valeurs réglementaires (objectif de qualité, valeur limite) qui sont basées sur des concentrations annuelles de benzène. Toutefois une estimation des risques de dépassement de ces valeurs peut être établie.

résultats 1 : une teneur moyenne qui a de fortes chances de respecter la valeur limite

Situation par rapport à la valeur limite :

Les niveaux moyens relevés sur chacun des 4 sites sont plus de 2 fois plus faibles que la valeur limite de 5 µg/m³ : les risques de dépassement sont donc faibles.

Situation par rapport à l’objectif de qualité :

Sur le site de l’entrée de la raffinerie le niveau moyen en benzène atteint 2.1 µg/m³. Le risque de dépassement de l’objectif de qualité (2 µg/m³ en moyenne annuelle) ne peut être exclu sur ce site. Ce risque avait déjà été mis en évidence lors des études 2008 (2 µg/m³) et 2010 (1.9 µg/m³). Sur les autres sites, les niveaux sont plus faibles et compris entre 0,9 et 1,5 µg/m³ et le risque de dépassement de l’objectif de qualité demeure plus faible.

résultats 2 : distribution spatiale des concentrations sur Donges

Les mesures hebdomadaires durant les 12 semaines ont permis de confirmer les résultats des études précédentes avec des niveaux très différents dans l’espace et le temps. Les niveaux les plus élevés sont enregistrés lorsque le site de mesure est sous les vents de la raffinerie et notamment de la partie centrale.

résultats 3 : deux zones d’émissions prépondérantes au sein de la raffinerie

Les mesures horaires de benzène enregistrées en 2011 sur le site de Pasteur couplées aux mesures de direction de vent permettent de confirmer les résultats des études précédentes soit deux zones d’émissions prépondérantes au sein de l’établissement : le centre de la raffinerie et dans une moindre mesure la zone de stockage Ouest.

résultats 4 : une influence de la raffinerie en diminution depuis 2007

Depuis la première étude menée l’hiver 2006-2007, nous assistons à une baisse régulière des niveaux de pointes lorsque le site se situe sous les vents de la zone de stockage Ouest. Parallèlement une baisse significative de l’ampleur des épisodes de pollution est également constatée entre 2007 et 2008 lorsque le site de Pasteur est sous les vents de Sud Est de la partie centrale de la raffinerie ; les maxima horaires ne dépassant plus 20 µg/m³ à partir de 2008. Cette évolution à la baisse de l’impact des émissions de benzène de la raffinerie sur les teneurs atmosphériques mesurées à proximité est à mettre en relation avec les actions mises en œuvre par l’exploitant pour limiter ses rejets.

conclusions

La concentration moyenne en benzène mesurée en 2011 à proximité de la raffinerie Total à Donges se situe dans la fourchette basse de celle enregistrée dans l’environnement d’autres sites de raffinage. Le maximum enregistré sur une heure au niveau de la rue Pasteur en 2011 (15.4 µg/m³) demeure inférieur à ceux mesurés dans l’environnement des autres raffineries qui peuvent atteindre une centaine de µg/m³.

Cette étude a permis de confirmer les résultats des études précédentes soit une influence des rejets de la raffinerie sur les sites localisés sous les vents de l’établissement, et l’existence de deux zones d’émissions prépondérantes (zone de stockage Ouest et centre de la raffinerie).

L’étude interannuelle des niveaux horaires de benzène lorsque le site de Pasteur est sous les vents respectivement de ces deux zones d’émissions montre depuis 2007, une baisse régulière des niveaux de pointes lorsque le site se situe sous les vents de la zone de stockage Ouest et une baisse significative de l’ampleur des épisodes de pollution entre 2007 et 2008 lorsque le site de Pasteur est sous les vents de la partie centrale de la raffinerie. Cette diminution de l’impact de l’établissement sur les teneurs atmosphériques mesurées à Donges est cohérente avec la baisse significative des émissions de la raffinerie depuis 2006 (-34 % entre 2006 et 2010).

Enfin, le risque de dépassement de la valeur limite annuelle (5 µg/m³) est très faible sur l’ensemble des sites.

Le risque de dépassement de l’objectif de qualité (2 µg/m³) n’est pas à exclure sur le site de l’entrée de la raffinerie. Ce risque avait déjà été mis en évidence lors des études 2008 et 2010. Il faut noter ici que l’absence de population résidente au niveau de ce site Sur les autres sites, les niveaux sont plus faibles et compris entre 0,9 et 1,5 µg/m³ et le risque de dépassement de l’objectif de qualité demeure plus faible.

Par comparaison aux mesures effectuées en milieu urbain, la moyenne 2011 calculé sur les 4 séquences de mesure rue Pasteur (1.5 µg/m³) est supérieure à celle enregistrée en milieu urbain de fond à Nantes (1 µg/m³) et au Mans (1.2 µg/m³) et comparable à celle mesurée au niveau de la ruelle de Forges (en bordure de l’avenue Jean Jaurès à Rezé) et de la rue Crébillon de Nantes.

La poursuite de cette évaluation des niveaux de benzène dans l’environnement proche de la raffinerie sera susceptible de confirmer les résultats obtenus les années précédentes et notamment d’approfondir l’évolution à long terme de l’influence des émissions de l’établissement sur les teneurs atmosphériques mesurées à proximité.

Par ailleurs à la demande de la DREAL des Pays de la Loire, Air Pays de la Loire réalise depuis le 27 octobre 2011 un suivi des teneurs en H2S sur le site de Pasteur. Ce suivi en continu montre :

• des teneurs faibles respectant les valeurs toxicologiques. La valeur OMS relative à la gène olfactive (7 µg/m³ sur ½ heure) a été dépassée durant moins de 1 % du temps.
• des teneurs inférieures à celles mesurées dans l’environnement de la papeterie Kraft à St Gaudens et en bordure de plages bretonnes en périodes de marées vertes.
• un impact des émissions de la raffinerie par vents de Sud Est lorsque le site est sous les vents de la partie centrale de l’établissement.