Niveaux de poussières dans l'environnement de YARA France, bilan de la campagne de mesure 2008-2009

contexte et objectifs : une sollicitation de YARA France

La société YARA France s’est rapprochée d’Air Pays de la Loire afin d’évaluer les niveaux de poussières fines et les niveaux de nitrate d’ammonium particulaire dans l’environnement de son établissement situé à Montoir-de-Bretagne. Afin de répondre aux objectifs fixés (localisation et quantification des retombées des zones de retombées en poussières liées aux émissions de l’établissement, mesure des niveaux d’empoussièrement dans les zones habitées les plus proches de l’établissement et à proximité de l’établissement, évaluation des concentrations en nitrate d’ammonium), 2 approches complémentaires ont été proposées et acceptées par YARA France :

• une approche par modélisation des retombées de poussières ;
• une approche par une campagne de mesure.

Ce document présente les résultats de la campagne de mesure qui s’est déroulée dans l’environnement de YARA du 21 octobre 2008 au 22 janvier 2009.

moyens : des mesures de PM10 complétées par des mesures de nitrate et d’ammonium particulaires

des mesures automatiques de PM10 à l’aide de TEOM-FDMS

Des mesures automatiques en particules fines (PM10) à l’aide de TEOM FDMS (technique équivalente à la méthode gravimétrique de référence de la norme CEN 12341) ont été réalisées du 17 octobre 2008 au 22 janvier 2009 sur 3 sites localisés dans l’environnement de YARA. Cette technique de mesure prend en compte la fraction volatile de l’aérosol.

Ces mesures sont comparées à celles enregistrées sur les sites urbains du centre ville de Nantes et Angers.

des mesures manuelles de nitrate et d’ammonium particulaires

Après une série de tests qui ont permis de valider la technique de collecte et d’analyse, 10 séquences de mesures du nitrate et de l’ammonium particulaires ont été réalisées dans l’environnement de YARA à Bossènes et Camée et également, à titre de comparaison, sur le site urbain de Nantes. La technique de collecte repose sur le prélèvement préalable de l’ammoniac et de l’acide présent dans l’air suivi de la collecte de la fraction particulaire du nitrate et de l'ammonium particulaires puis de la phase gazeuse due à la re-volatilisation de la phase particulaire.

Ces mesures ont été déclenchées lorsque les prévisions météorologiques prévoyaient des directions de vent qui localisaient les sites de Bossènes ou de Camée sous les vents de Yara.

résultats 1 : une pollution moyenne en PM10 conforme à la réglementation

Durant les 3 mois d’étude, la concentration moyenne en PM10 à Bossènes et Camée est proche de celle enregistrée à Nantes et Angers.

Sur l’année 2008, l’objectif de qualité et les valeurs limites ont été respectés à Angers, Nantes et Donges. On peut donc raisonnablement penser que les risques de dépassement des valeurs limites et de l’objectif de qualité à Camée et Bossènes demeurent faibles.

résultats 2 : un épisode de pollution particulaire généralisé sur la France début 2009

L’épisode de pollution de PM10 survenue durant la première quinzaine de janvier 2009 dans les Pays de la Loire et plus généralement en France a également été détecté en Basse-Loire dans l’environnement de YARA. Lors de cet épisode, le seuil d’information et de recommandation a été dépassé à Nantes et Angers, également dans l’environnement de YARA et plus généralement sur une grande partie de la France. Les mesures réalisées durant la campagne intègrent donc l’impact de cet épisode de pollution.

résultats 3 : une influence des émissions de YARA sur les teneurs en PM10

Durant les 3 mois d’étude, une vingtaine de hausses de PM10 d’une durée de 3-4 heures en moyenne sont détectées spécifiquement dans l’environnement de YARA lorsque le site de mesure est sous les vents de l’établissement. Cette influence des émissions de YARA peut être estimée à un apport de PM10 d’une trentaine de µg/m³ sur les sites les plus proches (Bossènes et Camée) et une quinzaine de µg/m³ sur le site plus éloigné de Parscau du Plessis.

Ces résultats sont en accord avec l’étude de modélisation qui montre une influence des émissions de YARA sensiblement équivalente à Bossènes et Camée et une influence deux fois moindre sur le site de Parscau du Plessis.

Ces élévations de poussières sont souvent accompagnées d’élévations synchrones de NO₂ suggérant une influence des émissions de NOx de YARA sur les teneurs mesurées à proximité.

NB : Le percentile 98 (P98) correspond à la valeur pour laquelle 98 % des concentrations mesurées sont inférieures et donc 2 % sont supérieures

résultats 4 : des teneurs en nitrate et ammonium particulaires très variables

Dans l’environnement de YARA et à Nantes, les niveaux sont très variables d’un prélèvement à l’autre avec des teneurs minimales inférieures à 0.5 µgN/m³ tandis que les maxima atteignent plusieurs dizaines de µgN/m³, lors de l’épisode de janvier. Les teneurs moyennes dans l’environnement de YARA sont légèrement plus faibles que celles mesurées à Nantes et supérieures à celles mesurées sur les stations rurales MERA de la Tardière, Peyrusse Vieille et Revin.

résultats 5 : une évolution temporelle synchrone avec celle des PM10

L’évolution temporelle des concentrations en nitrate et ammonium particulaires est cohérente avec celle des poussières fines, notamment lors du prélèvement du 10 au 12 janvier 2009 où les concentrations en nitrate et ammonium sont maximales et atteignent plusieurs dizaines de µgN/m³ sur les 3 sites de mesure. Cette hausse est synchrone avec l’épisode de pollution particulaire généralisé survenu à ces dates sur l’ensemble de la France.

résultats 6 : une influence des émissions de YARA sur les teneurs en nitrate ammonium

L’étude croisée des mesures de nitrate et d’ammonium particulaires sur les 3 sites, des teneurs en poussières fines mesurées simultanément et des roses de vents a permis de mettre en évidence une influence limitée des émissions de YARA sur les teneurs en nitrate et ammonium particulaires à Bossènes et Camée. Cette influence est variable selon les prélèvements et se traduit par un apport maximal de quelques µgN/m³.

conclusions et perspectives

La campagne de mesure dans l’environnement de YARA a mis en évidence une pollution moyenne en poussières fines sensiblement équivalente à celle enregistrée sur des sites urbains non influencés. L'objectif de qualité (30 µg/m³ en moyenne sur un an) et les valeurs limites (40 µg/m³ en moyenne annuelle et 50 µg/m³ en moyenne journalière à ne pas dépasser plus de 35 jours par an) ont de fortes possibilités d'être respectés. L’épisode de pollution particulaire survenu la première quinzaine de janvier 2009 a également été visible dans l’environnement de YARA. Par ailleurs, des hausses de poussières fines ont été enregistrées sur les sites sous les vents de l’établissement suggérant une influence des émissions de YARA. Cette influence s’évalue à un apport de PM10 d’une trentaine de µg/m³ sur les sites les plus proches (Bossènes et Camée) et une quinzaine de µg/m³ sur le site plus éloigné de Parscau du Plessis. Ces résultats sont cohérents avec l’étude de modélisation.

Enfin, les mesures manuelles de nitrate et d’ammonium montrent une influence des émissions de YARA qui s’estime à quelques µgN/m³. Cette influence est cohérente avec les résultats de l’étude de modélisation. Elle demeure bien inférieure à l’impact qu’a produit l’épisode particulaire généralisé de janvier.

Dans l’hypothèse d’une poursuite de l’évaluation des niveaux de poussières dans l’environnement de l’établissement, des campagnes périodiques de mesure ou un suivi annuel peuvent être envisagés. Ces études moins instrumentées se focaliseraient sur la mesure des poussières fines en zones habitées (site de Camée par exemple). Un suivi annuel permettrait de situer de façon stricte les niveaux de poussières fines par rapport à l’objectif de qualité et aux valeurs limites.