Évaluation des niveaux de benzène dans l'air dans l'environnement de la raffinerie Total à Donges, campagne 2014

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 2012 une capacité de traitement de 11 millions de tonnes ce qui représente plus de 14 % de la consommation nationale annuelle et près de 27 % de la capacité de raffinage de Total en France (UFIP, 2014).
Ses émissions de benzène dans l’air sont estimées à 10 tonnes en 2013, en nette diminution par rapport à 2006 (- 41 % entre 2006 et 2013).
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 l’établissement de Donges.
Il est à noter que le dépôt de produits pétroliers SFDM est accolé à la zone de stockage Ouest et que son impact n’est pour l’heure actuelle pas évalué.

objectifs : un suivi spatial et temporel

L’objectif de cette étude est triple :

• étudier la distribution spatiale des concentrations dans l’air en 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 au 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 ;
• qualifier l’impact des opérations de chargements/déchargements réalisées au niveau de l’appontement n°3 (chargement de coupes riches en benzène).

dispositif et période de mesure : 2 méthodes complémentaires couvrant une période de fonctionnement inhabituel

Afin de répondre aux 3 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 (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 couverture temporelle annuelle de 23 % permettant de respecter 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 les concentrations en benzène au niveau horaire et ainsi d’avoir des informations sur leur évolution à un pas de temps court. Un analyseur automatique a été installé sur le site de Pasteur, l’étude de 2005-2007 ayant montré une influence des émissions de la raffinerie dans cette zone. Les mesures ont été effectuées en continu pendant 2 périodes : du 8 avril au 17 juin 2013, et du 23 septembre au 28 décembre 2014, soit un total de 5 mois de mesure.
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.

un incident de fonctionnement en septembre 2014

Le 23 septembre 2014, un incident est survenu sur un bac de stockage de produit riche en benzène (fuite du bac et écoulement du produit dans la cuvette). Des actions correctives ont été rapidement mises en œuvre par TOTAL France sur le bac de stockage et sur la cuvette pour veiller à la sécurité des salariés sur le site et diminuer l’impact sur la qualité de l’air. Les actions correctives entreprises sur le bac sont :

• la vidange du bac jusqu’au 26 septembre : le contenu du bac a été pompé et transféré vers un autre bac. Le bac a également été isolé pour éliminer le risque d’arrivée de produit,
• le nettoyage non intrusif du bac du 3 au 7 octobre a été accompagné de la mise en place de l’incinération des COV par une torche mobile éliminant ainsi  les émissions en benzène,
• le nettoyage intrusif du bac à partir du 21 octobre jusqu’au 3 novembre au soir.

 

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

Situation par rapport à la valeur limite :

Les niveaux moyens relevés durant les périodes de mesure sur chacun des 4 sites sont plus faibles que la valeur limite annuelle de 5 µg/m³. Les probabilités de dépassement de cette valeur limite ont pu être estimées comme étant faibles sur l’ensemble des sites.

Situation par rapport à l’objectif de qualité :

Sur les sites de l’entrée de la raffinerie et Bossènes, la probabilité de dépassement de l’objectif de qualité annuel est significative. Or, il n’y a pas de présence d’habitation dans les environs directs. Pour Pasteur, le risque de dépassement n’est pas à exclure. A la Mégretais, les niveaux sont plus faibles, l’objectif de qualité devrait donc être respecté.

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 de septembre à décembre lorsque les sites de mesure Bossènes et de l’entrée de la raffinerie sont sous les vents de la zone de stockage Ouest (comprenant la zone de stockage de Total et celle de la société SFDM) et de la partie centrale de la raffinerie, et notamment lors de la période du 16 au 23 septembre durant laquelle l’incident sur le bac de stockage riche en benzène est survenu. Le site de La Mégretais est globalement moins influencé par les émissions de la raffinerie.

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

Les mesures horaires de benzène enregistrées en 2014 sur le site de Pasteur couplées aux mesures de direction de vents permettent de confirmer les résultats des études précédentes soit deux zones d’émissions prépondérantes au sein de l’établissement : le centre de la raffinerie dont l’unité de production et dans une moindre mesure la zone de stockage Ouest.

 

 

 

 

 

 

 

résultats 4 : une zone d’émissions atypique en 2014

Cette année, la zone de stockage des produits finis est également identifiée comme une zone d’émission importante au sein de la raffinerie. L’incident survenu sur un bac de stockage le 23 septembre est en partie à l’origine de ce constat. La semaine du 24 septembre au 7 octobre a particulièrement été concernée avec des maxima pouvant atteindre plus de 100 µg.m^-3. Du 7 octobre au 3 novembre, les niveaux ont baissé progressivement avant de revenir à une situation habituelle à partir du 4 novembre. L’OMS déclare le benzène comme étant cancérogène sans seuil. Néanmoins, selon les valeurs de toxicité existantes, les pics restent très faibles pour une courte exposition (VLEP sur 8h, ANSES 2008 sur 14 jours).

résultats 5 : une influence des opérations de chargements/déchargements à ne pas exclure

L’influence des opérations de chargement/déchargement de 2 navires accostés en octobre et novembre n’est pas à exclure notamment sur le site de Pasteur où une élévation d’environ 5 µg.m^-3 des concentrations de benzène est constatée durant les 2 premières heures de chargement de ces bateaux par rapport à une situation avant l’opération sous les mêmes conditions météorologiques. Sur les autres sites, l’influence des opérations de chargement est plus difficile à étudier sachant que les niveaux mesurés correspondent à des teneurs moyennes sur une semaine et de ce fait ne couvrent pas uniquement la durée des opérations. Toutefois, l’influence du chargement  d’un navire le 22 novembre sur les teneurs hebdomadaires en benzène enregistrées à l’entrée de la raffinerie et sur le site de Bossènes est possible. En revanche, sur le site de la Mégretais, aucune influence des opérations de chargement n’est visible.

conclusions

En 2014, la concentration moyenne ainsi que les niveaux de pointe en benzène dans l’environnement de la raffinerie Total sont globalement plus élevés que les années précédentes, la rendant comparable aux niveaux enregistrés en 2005/2006, notamment en raison de l’incident survenu sur le bac de stockage.
A titre de comparaison, la concentration moyenne en benzène (1.6 µg/m³) rue Pasteur (secteur urbanisé dans le sud de la ville de Donges) est plus élevée que celle mesurée sur le site urbain du jardin des Beaux-Arts à Angers (1.2 µg/m³). Celle-ci reste toutefois du même ordre de grandeur et inférieure à l’objectif de qualité de 2 µg/m³ et ceci malgré un incident sur un bac de benzène entièrement pris en compte dans cette étude.
Bien qu’il ne soit pas possible d’effectuer une comparaison stricte des données aux valeurs réglementaires fixées sur une moyenne annuelle, les probabilités de dépassement de la valeur limite de 5 µg.m^-3 ont pu être estimées comme étant faibles sur l’ensemble des sites. Pour autant, la possibilité de ne pas atteindre l’objectif de qualité (2 µg.m^-3) n’est pas à exclure sur les sites de l’entrée de la raffinerie, Bossènes. Pour le site de la Mégretais, les niveaux sont plus faibles, l’objectif de qualité devrait donc être respecté.
La concentration à proximité de la raffinerie est très variable dans l’espace et le temps. Comme les années précédentes, la zone de stockage Ouest ainsi que la partie centrale de la raffinerie sont identifiées comme étant des zones d’émissions de la raffinerie.
Un incident survenu le 23 septembre sur un bac de stockage  situé dans la zone de stockage des produits finis a entraîné des émissions inhabituelles de benzène qui ont influencé les niveaux de pollution mesurés notamment rue Pasteur à Donges (concentration moyenne plus de 70 % supérieure à l’année précédente du 23 septembre au 6 octobre). A partir d’octobre, après mise en œuvre d’actions correctives, les concentrations mesurées sont revenues progressivement à des valeurs habituelles.
Enfin, l’influence des opérations de chargement/déchargement des navires au niveau de l’appontement n°3 n’est pas à exclure. Pour confirmer ces résultats préliminaires, le site de Bossènes a été choisi pour accueillir l’analyseur automatique de benzène durant la campagne 2015. En effet, entre l’appontement n°3 et ce site, les zones d’émissions potentielles sont moins présentes qu’entre Pasteur et cet appontement.
Dans une démarche de suivi de ses activités, il a été décidé en coordination avec l’industriel de poursuivre l’évaluation du benzène et de compléter par d’autres composants COV.