Qualité de l’air dans l’environnement de l'Unité de Valorisation Energétique Arc-en-Ciel, campagne 2009

contexte : une surveillance réglementée de l'environnement

Les arrêtés préfectoraux du 2 juillet 1992 et du 14 avril 2003 imposent à l’exploitant de l’Unité de Valorisation Energétique (UVE) Arc en Ciel à Couëron une surveillance annuelle de la qualité de l’air dans son environnement. Depuis 1997, Air Pays de la Loire, réalise cette surveillance annuelle par la mesure des polluants atmosphériques suivants : métaux lourds, acide chlorhydrique, et dioxyde d'azote. En 2003, ce dispositif a été complété, conformément à l’arrêté préfectoral du 14 avril 2003, par la mesure des dépôts totaux de dioxines et furannes, dont les 17 congénères toxiques. En 2009, les mesures de dioxyde de soufre, de monoxyde de carbone et de particules PM10 se sont ajoutées à ce dispositif de surveillance.

objectifs : suivi réglementaire et évaluation de l'impact d’Arc en Ciel

Les deux objectifs de l’étude de cette campagne annuelle de surveillance sont :

• évaluation de la qualité de l’air par rapport aux valeurs réglementaires ;
• évaluation de l’impact des rejets d’Arc en Ciel sur la qualité de l’air environnante.

moyens : un dispositif complet aux techniques de mesures normalisées

deux indicateurs de pollution mesurés

Le dispositif mis en œuvre par Air Pays de la Loire permet d’appréhender deux indicateurs de la pollution :

• les dépôts par la collecte et l’analyse des eaux de pluie ;
• les concentrations atmosphériques.

une campagne de mesure de 7 semaines

La campagne d’évaluation de la qualité de l’air s’est déroulée en deux phases : collectes des métaux lourds, de l’acide chlorhydrique et des dioxines et furannes du 5 février au 30 mars 2009, puis mesures en continu des indicateurs classiques de pollution atmosphérique (oxydes d’azote, dioxyde de soufre, monoxyde de carbone, particules PM10) du 18 mai au 6 juillet 2009. Durant cette période, la ligne 1 a été arrêtée du 24 au 30 mars. L’UVE a eu un fonctionnement normal le reste du temps.

les polluants mesurés

Les polluants suivants émis par l’incinération des déchets ont été mesurés soit dans l’air soit dans les eaux de pluie à l’aide de différentes techniques de collecte et d’analyse normalisées selon la commande passée par l’établissement Arc en Ciel :

• 9 métaux : As, Ni, Cd, Pb, Zn, Cr, Cu, Hg, Mn, analysés dans l’air et dans les eaux de pluie (normes FDT 90-119, NF EN ISO 5961, NF EN 1233, NF EN 1483, NF EN ISO 11-885) ;
•  l’acide chlorhydrique via la mesure des chlorures analysés dans l’air (INRS 009 – NF ISO 10 304-2) et dans la précipitation (NF EN ISO 10304-2) ;
•  le dioxyde d’azote mesuré dans l’air (NFX 43-018) ;
•  les dioxines et furannes, dont les 17 congénères toxiques, analysés dans les eaux de pluie (Durif 2001 ; US EPA 1613) ;
•  le monoxyde de carbone (NFX 43-044), le dioxyde de soufre (NFX 43-019) et les PM10 mesurés dans l’air.

quatre sites de mesure dans l'environnement d’Arc en Ciel

deux sites de mesure non influencés par Arc en Ciel pour comparaison

Deux sites de mesure non influencés par les rejets d’Arc en Ciel (site urbain de la Chauvinière à Nantes et site rural de la Tardière en Vendée) ont été dotés de collecteurs de précipitation permettant la collecte et l’analyse des dioxines et furannes, dont les 17 congénères toxiques, dans les eaux de pluie. Les mesures enregistrées sur ces deux sites non influencés permettent la comparaison des dépôts de dioxines et furannes avec ceux mesurés dans l’environnement de l’usine.

résultats

les dépôts de dioxines et furannes

Les résultats des dépôts de dioxines et furannes collectés dans l’environnement d’Arc en Ciel et sur les sites non influencés sont représentés ci-dessous :

Dans l’environnement d’Arc en Ciel, à Nantes et à la Tardière, les dépôts enregistrés en 2009 sont du même ordre de grandeur que ceux mesurés depuis 2003 (globalement inférieurs à 10 pg ITEQ/m²/j). En conclusion les dépôts mesurés sur les trois sites sont faibles et ne montrent pas d’impact significatif des émissions de dioxines et furannes d’Arc en Ciel durant la période de prélèvement.

Les métaux mesurés peuvent se répartir en trois classes de concentration :

• un élément majeur : le zinc, dont les teneurs moyennes sur chaque site sont comprises entre 14 et 22 ng/m³ ;
•  des éléments mineurs : le cuivre dont les teneurs varient entre 10 et 13 ng/m³, et le plomb, le nickel et le manganèse dont les concentrations oscillent de 3 à 8 ng/m³ ;
•  des éléments traces : l’arsenic, le chrome et le cadmium dont les niveaux sont dont les concentrations sont entre 0 et 1,5 µg/m³.

comparaison aux normes

En extrapolant à une année les résultats obtenus autour d’Arc en Ciel pendant les 7 semaines de campagne, il est très vraisemblable que l’objectif de qualité et a fortiori la valeur limite définis pour le plomb ainsi que les valeurs cibles pour l’arsenic, le nickel et le cadmium soient respectés.

indications sur l’impact d’Arc en Ciel

Un croisement a été réalisé en calculant sur chaque site la relation entre les heures d’influence de l’établissement et les concentrations en métaux enregistrées. Dans l’ensemble, aucune relation n’est mise en évidence. En conclusion, les émissions en métaux de l’établissement ne conduisent pas à une augmentation détectable des niveaux.

historique

Les concentrations moyennes en métaux mesurées sur les trois sites ont augmenté par rapport à 2008. Elles sont cependant globalement de même ordre de grandeur que celles enregistrées en 2005 et 2007. Rappelons que ces deux dernières campagnes dernièrement citées ont eu lieu en hiver comme pour la campagne 2009. Les conditions météorologiques en hiver sont plus propices à l’accumulation des polluants dans l’air, de plus, les émissions d’origine anthropiques (résidentiel/tertiaire, transport) sont plus élevées en période hivernale.

le dioxyde d’azote dans l’air

Les concentrations enregistrées au cimetière de la Bouteillerie et sur le site de l’école de la Métairie sont semblables et faibles avec un niveau horaire moyen de 8 µg/m³. Le site de la Bouteillerie enregistre des pointes plus élevées avec un maximum horaire de 59 µg/m³ contre 49 µg/m³ à l’école de la Métairie. Cette situation est liée à la position centrale de la station du cimetière de la Bouteillerie, en lien avec des émissions polluantes d’origine automobile plus importantes. Les niveaux sont inférieurs au seuil d’information et de recommandation fixé à 200 µg/m³ sur une heure.

analyse de l’impact d’Arc en Ciel L'analyse de l'impact d’Arc en Ciel est étudiée pour le dioxyde d'azote à partir de l'étude de la rose de pollution qui indique l'intensité de la pollution observée en fonction de la direction des vents. Cette représentation permet d'identifier les secteurs de vent dans lesquels les sources de pollution sont présentes.

Pour des directions de vent comprises entre 200 et 220°, les niveaux en NO₂ ne sont pas augmentés sous les vents de l’UVE. Ceci suggère que les émissions d’Arc en Ciel n’ont pas d’impact détectable sur les teneurs atmosphériques en NO₂ mesurées à proximité. Cette observation est valable pour tous les autres polluants (SO₂, PM10 et CO). Concernant le dioxyde d’azote, le monoxyde de carbone et les particules PM10, les élévations s’observent principalement par vent de sud-est ou d’est sous l’influence de l’agglomération nantaise et des autres établissements industriels localisés à l’est d’Arc en Ciel. Concernant le dioxyde de soufre, la faible augmentation des concentrations par vent de nord-ouest est à mettre en relation avec les émissions de la centrale thermique EDF de Cordemais.

conclusions

De manière générale, et comme en 2008, les polluants réglementés sont nettement en dessous des seuils réglementaires et représentatifs des teneurs habituellement observées en milieu urbain. Globalement, les teneurs en polluants sont en hausse par rapport à la campagne 2008, en particulier dans le cas des métaux (cuivre et nickel). Les niveaux se rapprochent toutefois de ceux enregistrés lors des campagnes 2005 et 2007. Rappelons que la campagne 2008 a eu lieu en période estivale au contraire des campagnes 2005, 2007 et 2009 qui se sont déroulées en hiver. En période hivernale, les conditions météorologiques sont plus propices à l’accumulation de polluants et les émissions sont plus élevées. Le laboratoire mobile a également été mis en œuvre afin d’effectuer le suivi en continu des principaux indicateurs de pollution atmosphérique. La position de ce système de mesure a permis de discriminer l’origine de la pollution et les résultats montrent qu’il n’y a pas eu, pour les polluants mesurés durant la période de mesure, de dégradation particulière de la qualité de l’air sous le vent de l’établissement.