https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/4723 Publications de Auteurs Guillaume BRULFERT fr 0 https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/5965 Avec presque 1 million d’habitants sur le Grand Genève, l’amélioration de la qualité de l’air constitue un enjeu sanitaire important, tout autant qu’une attente forte des populations. Ce constat est largement partagé entre la France et la Confédération helvétique. Les actions des uns ayant des répercussions sur la qualité de l’air respiré par les autres, il est par conséquent indispensable qu’il existe une vision partagée, des outils communs puis une gestion coordonnée de la qualité de l’air à l’échelle des 212 communes de l’espace franco-suisse qu’est le Grand Genève. Les éléments du premier diagnostic de la qualité de l’air sur le Grand Genève établi en 2012 ont mis en évidence certains points de vigilance comme le centre-ville et l’aéroport de Genève, ainsi que les secteurs résidentiels. La région Rhône-Alpes est concernée par des dépassements réguliers des normes de qualité de l’air définies au niveau européen. Parmi les secteurs qui posent problème figure l’agglomération d’Annemasse, avec des dépassements enregistrés en poussières fines. Cette agglomération est située entre deux zones particulièrement concernées par la pollution atmosphérique : d’un côté, le bassin genevois et, de l’autre, la vallée de l’Arve, faisant actuellement l’objet d’un Plan de Protection de l’Atmosphère (dont certaines communes font partie du Grand Genève). L’objectif du projet G²AME (Grand Genève Air Modèle Émission) a été de produire un outil commun et harmonisé de diagnostic et d’aide à l’établissement d’un plan d’actions à l’échelle du Grand Genève. Cet outil a permis de mieux connaître les émissions de polluants du territoire transfrontalier, de travailler de manière prospective en identifiant les secteurs les plus émetteurs et de tester l’évaluation d’actions d’aménagement du territoire, d’infrastructure ou d’action d’amélioration de la qualité de l’air. Ainsi, le programme élaboré sur 2 ans, de juin 2013 à l’été 2015, a permis : - la mise en cohérence des inventaires d’émissions en situation actuelle : cette action a permis de cartographier de part et d’autre de la frontière les sources et polluants, et d’estimer quantitativement les différentes sources d’émissions du bassin. Ainsi, ce travail a permis de mettre en évidence les différences de parc roulant entre les pays, la prédominance des émissions de PM10 du secteur résidentiel côté français, l’importance des émissions d’oxydes d’azote de Genève et de la zone aéroportuaire ; - le développement d’un modèle transfrontalier commun pour la cartographie de la qualité de l’air et l’étude des scénarios : ce modèle numérique permet de cartographier les concentrations et les dépassements de normes de la qualité de l’air sur le bassin (selon les normes en vigueur dans chaque pays). Ce modèle permet à la fois un calcul de la pollution de fond régional par WRF/Chimère en prenant en compte l’ensemble des stations de mesures françaises et suisses puis un calcul à l’échelle de la rue sur l’ensemble du réseau routier, à l’aide du modèle SIRANE ; - le calcul prospectif de scenarios d’émissions : cette action a permis d’élaborer des scénarios réalistes à l’échéance 2020 et 2030, afin de cartographier et estimer l’évolution des émissions et des concentrations associées, ainsi que les populations impactées à ces échéances (entre 50 et 75 % de la population encore impactée sur le Grand Genève pour les PM10, suivant les normes suisses actuelles en 2030). G²AME est une opération réalisée dans le cadre du programme de coopération territoriale européenne INTERREG IV A France-Suisse 2007-2013. With almost 1 million inhabitants in the “Grand Genève” area, improving air quality is a major health issue as much as a high expectation from the population. This finding is largely shared between France and the Swiss Confederation. The actions of each affecting air quality breathed by others, it is therefore essential to build a shared vision, common tools and a coordinated management of air quality across the 212 municipalities of the Franco-Swiss space that is the “Grand Genève”. The elements of the first diagnosis of the air quality on this area established in 2012, have highlighted some points : the city center and Geneva airport and residential areas. The Rhône-Alpes region is affected by regular exceedances of air quality standards defined at European level. Among the problem areas is included the agglomeration of Annemasse registered with PM10 overruns. This community is located between two areas particularly affected by air pollution : on one side, the Geneva aera and the other the Arve Valley currently the subject of an Atmospheric Protection Plan (some towns are part of the “Grand Genève”). The objective of G²AME project (Grand Geneva Air Emission Model) was to produce a common and harmonized diagnostic tool and support for the establishment of an action plan across the “Grand Genève”. This tool has enabled to better know the pollutant emissions of border territory, work prospectively identifying the most emitting sectors and test evaluation of spatial planning activities, infrastructure or action improving air quality. The program was developed over 2 years, from June 2013 to the summer of 2015 with : - the alignment of emissions inventories in current situation : this action helped to map both sides of the border sources and pollutants and to quantitatively estimate the different sources of emissions. Thus this work has helped to highlight the differences in fleet between countries, the predominance of PM10 French side of the residential sector, the importance of nitrogen oxide emissions from Geneva and the airport area ; - the development of a common cross-border model for mapping concentrations of air quality pollutants and study of scenarios : this digital model allows all partners to map concentrations exceeding the air quality standards (depending on current regulations in each country). This model allows the calculation of both a regional background by WRF/Chimera taking into account all the French and Swiss measuring stations and a calculation across the street on the entire road network using the SIRANE model ; - the prospective calculation of emission scenarios : this action helped to develop realistic scenarios for 2020 and 2030 to map and assess the evolution of emissions and concentrations and also populations over impacted at these deadlines (between 50 and 75 % of the population still impacted on the “Grand Genève” for PM10 under current Swiss standards in 2030). G²AME is a project carried out under the European Territorial Cooperation Program INTERREG IV A France-Switzerland 2007-2013. jeu., 27 oct. 2016 17:52:21 +0200 jeu., 09 févr. 2017 16:20:51 +0100 https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/5965 https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/5952 La vallée de l’Arve (Haute-Savoie), et plus généralement les vallées alpines, sont régulièrement soumises à des phénomènes de pollution atmosphérique, caractérisés entre autres par des dépassements fréquents du seuil de 50 μg.m-3 en concentration journalière des PM10 (45 jours en 2012, 58 en 2013 et 46 en 2014). Cette situation a conduit à l’établissement d’un Plan de Protection de l’Atmosphère (PPA) sur une grande partie de la vallée de l’Arve. Dans ce contexte, une opération pilote (Fonds Air Bois), visant à réduire significativement les émissions de particules fines liées à l’utilisation du chauffage au bois, doit contribuer à terme à une amélioration de la qualité de l’air sur ce périmètre. Le programme de recherche DECOMBIO (DÉconvolution de la contribution de COMbustion de la BIOmasse aux PM10, financé par le programme Primequal) a été mis en place afin de proposer et valider des outils d’évaluation de cette opération. Depuis novembre 2013, trois sites représentatifs de l’ensemble de la vallée de l’Arve (Marnaz, Passy et Chamonix) ont ainsi été instrumentés afin d’étudier la composition chimique des particules et de réaliser un suivi sur toute la période du Fonds Air Bois de l’évolution des concentrations en carbone suie (Black Carbon, BC), permettant ainsi d’évaluer la part « biomasse » des émissions. Au cours de la première année du projet, des prélèvements sur filtres ont permis une spéciation chimique détaillée des PM10. La quantification de nombreux marqueurs de différentes sources permet de faire ressortir des processus régionaux, ou au contraire très locaux, impactant la qualité de l’air de la vallée, et de quantifier les contributions d’une dizaine de sources d’émission. Les mesures continues du BC par Aethalomètre (AE33) sur les trois sites permettent une déconvolution directe de deux sources de BC (fuel fossile noté BCff et combustion biomasse noté BCwb). Ce suivi a mis en évidence la contribution très importante de la combustion de la biomasse, pouvant atteindre presque 50 % du BC, notamment à Passy. La confrontation des deux types de mesures de traceurs de la combustion de biomasse (recherche de traceurs moléculaires sur filtre et mesure continue du BCwb par AE33) est discutée afin de valider l’utilisation des Aethalomètres en vallées alpines et de déterminer les facteurs de conversion les plus appropriés pour déduire la part de PM10 issue de la combustion de biomasse (PM10wb) à partir des mesures de BCwb. À terme, la méthodologie utilisée permettra la détermination en continu de la fraction de la contribution PM10wb, et de suivre sur le long terme l’impact des mesures de changement de dispositifs de chauffage au bois par le Fonds Air Bois. The Arve valley (Haute-Savoie), and more generally Alpine valleys are regularly subjected to atmospheric pollution with common exceedances of the European regulated limit value of 50 g.m-3 for daily PM10 concentrations (45 days in 2012, 58 in 2013 and 46 in 2014). This situation led to the establishment of an Atmospheric Protection Plan (APP) over a large part of the Arve valley. In this context, one major initiative (Fonds Air Bois) was to reduce the emissions of particles from the use of wood as energy source by facilitating the replacement of old biomass burning stoves with new ones, and should, in the end, contribute to improved air quality in this area. The research program DECOMBIO (“DÉconvolution de la contribution de la COMbustion de la BIOmasse aux PM10 dans la vallée de l’Arve) has been set up to propose and validate tools for the assessment of this action. Since November 2013, three sites representing the diversity of the valley (Marnaz, Passy and Chamonix) were instrumented to study chemical composition of particles and their light absorption properties through multi-wavelength measurements of black carbon (BC) throughout the application of the Fonds Air Bois, enabling the estimation of the “biomass” fraction of emissions. During the first year of the project, a vast chemical characterization of PM10 filter samples was conducted. Measurements of several chemical markers can enable the determination of regional or very local processes which affect the air quality of the valley, and can quantify contributions of around ten emission sources. Continuous measurements of aerosol particles’ light absorption properties with Aethalometers determined BC concentrations at the three investigated sites and enabled its direct apportionment of fossil fuel (BCff)and biomass burning (BCwb) sources. The monitoring highlighted the very high contribution of biomass burning to total BC especially in Passy, where it reached almost 50 % or more. In this paper the comparison of the two types of biomass burning tracers (research of molecular markers on the filter samples and continuous measurement of BCwb with AE33) is discussed in order to validate the use of Aethalometers in Alpine valleys, and the determination of the most appropriate conversion factors enabling to switch from BCwb measurements to biomass burning fraction of PM10 (PM10wb) is proposed. In the end, the methodology used will enable an optimized continuous determination of the PM10wb fraction, and a long-term monitoring of the impact of the change of old biomass burning appliances conducted by the Fonds Air Bois. jeu., 27 oct. 2016 14:57:21 +0200 jeu., 09 févr. 2017 16:50:23 +0100 https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/5952 https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/5875 La présence de nombreux sites et sols pollués en Rhône-Alpes pose la question des conséquences possibles de la dispersion dans l’environnement des pollutions persistantes sur ces sols. Le transfert des polluants de sols contaminés vers l’atmosphère est ici étudié. Ce processus peut en effet s’avérer renforcer la pollution atmosphérique issue des sources primaires. Les travaux présentés ici sur différents types de sols (industriels et agricoles) et de polluants (HAPs, pesticides et arsenic) ont pour but d’évaluer l’importance de ce phénomène de transfert pour une prise en compte des sols contaminés comme une source secondaire en polluants. Les études de terrain sont menées en étudiant les conditions de transfert sol-air de (i) HAPs à partir du sol d’une ancienne décharge, (ii) de pesticides présents sur des sols agricoles et (iii) de l’arsenic issu d’un sol pollué par une ancienne activité métallurgique. Une forte variabilité saisonnière des flux de polluants émis par les sols est mise en évidence. Il est montré que l’effet conjugué d’une température élevée et d’une forte humidité du sol conduit à des flux d’émission maximums, quelle que soit la nature du polluant. Les émissions sont donc gouvernées par le phénomène d’évapotranspiration des sols. Les bilans de flux établis sur chaque site étudié, en considérant le sol comme système de référence, montrent que si les sols sont bien émetteurs de polluants, ce rôle est, sauf exception, largement contrebalancé par la réception des retombées atmosphériques à leur surface. Because numerous contaminated sites are listed in Rhône-Alpes, it’s important to wonder about the consequences of possible dispersion of persistent pollutants in the environment. The transfer of pollutants emitted from contaminated soils to the air is studied in this work. This process may indeed strengthen air pollution resulting from primary sources. Works presented herein on different kinds of soils (industrial and agricultural sites) and pollutants (PAHs, pesticides and arsenic) are examined in order to assess the importance of the transfer phenomenon and to take into account the contaminated soils as a secondary source of pollutants. Several field studies are then carried out with examination of the conditions of soil-air transfer of (i) PAHs from the soil of a former landfill, (ii) of pesticides on agricultural soils and (iii) of arsenic arising from a soil polluted by metallurgical activities. A high seasonal variability of pollutants flows emitted from soils is highlighted. It is shown that the combined effect of high temperature and high humidity of the soil led to maximum emission flows, whatever the nature of the pollutant. Emissions appear finally to be governed by the evapotranspiration from soil. Assessments of input/output flows of pollutants from soils (considered as the reference system) show that the soils emit pollutants towards the atmosphere, but this role is largely offset by the receipt of atmospheric deposition to the ground surface. mer., 26 oct. 2016 11:45:00 +0200 jeu., 09 févr. 2017 16:15:06 +0100 https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/5875 https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/4696 La région Rhône-Alpes, et plus particulièrement les vallées alpines de l’Arve et de la Tarentaise, constitue l’une des zones géographiques en France particulièrement concernées par les dépassements de valeurs autorisées en PM10. Au cours des années 2007-2010, les nombres de jours de dépassement sur le site de mesure de la vallée de l’Arve à Passy (Air Rhone-Alpes) sont fréquemment au-dessus de la limite réglementaire autorisée fixée à 37 jours par an. Selon les cadastres des émissions de HAP, ces sites sont fortement impactés par 3 principaux secteurs d’activités : le chauffage au bois, le trafic routier et l’industrie. Ces dernières années, des travaux menés au LCME et au LGGE sur l’utilisation de modèles récepteurs de déconvolution des sources d’émission de PM basés notamment sur des profils chimiques (Chemical Mass Balance) ont mis en évidence la particularité des sites de montagne vis-à-vis de la dynamique des sources d’émissions de polluants atmosphériques (Piot, 2011). Ces modèles sont basés sur l’utilisation de traceurs spécifiques et la comparaison de profils chimiques d’émission. Cependant, les approches qualitatives (études ratio-ratio de composés de la famille des HAP) mises en place lors de ces études ont montré un profil chimique similaire entre les émissions de la combustion du bois et les émissions issues d’un certain type d’activité industrielle. La forte similitude entre ces sources peut donc introduire un biais dans les résultats de ces modèles, d’où la nécessité d’identifier de nouveaux traceurs spécifiques de sources d’émissions. De janvier à mars 2013, deux campagnes de mesure simultanées ont été réalisées dans la vallée de l’Arve et de la Tarentaise. La spéciation organique réalisée sur ces échantillons journaliers a mis en évidence la présence de composés aromatiques soufrés (PASHs) dans l’atmosphère de ces vallées. Dans la littérature, ces composés sont couramment utilisés comme traceurs des émissions véhiculaires directes. Cependant, l’exploration d’échantillons collectés en bordure de voie rapide ne rapporte pas la présence de ces composés dans les émissions véhiculaires en accord avec l’évolution des normes européennes sur les taux de soufre dans les essences (EU Directive 2003/17/EC). Leur détection dans l’atmosphère des vallées alpines possédant un important bassin industriel axé sur la transformation du carbone montrerait leur aptitude à tracer ce type d’activité industrielle. Leur introduction comme molécules traceurs à l’intérieur d’un modèle récepteur comme le CMB et la confrontation avec un modèle original de régression non linéaire multivariée (NLRM) pour déconvoluer les sources de HAP et de PM sont discutées afin de valider leur origine et d’améliorer la connaissance des différentes sources émettrices de HAP et de PM dans ces sites de fond de vallée. The Rhône-Alpes region and more exactly the Alpine valleys of Arve and Tarentaise, are the places of strong air pollution. During winter, this air pollution is associated to high levels of atmospheric particles (PM10) and of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) concentrations. The number of exceedance days between 2007 and 2010 is frequently above the limit value which is fixed to 37 days by year. According to the French emissions inventories, the biomass burning, traffic and industry are the three main emissions sources of pollutant in these sites. Recent studies using receptor models like Chemical Mass Balance (CMB) highlighted some important features for understanding the atmospheric pollution phenomena in alpine valleys (Piot, 2011). These models are based on the comparison of chemical fingerprints and/or the specific ratios of molecular markers. Some qualitative methodologies have shown that the chemical source profiles were very similar between biomass combustion and a type of industrial emissions on these sites. This may have introduced a bias to the results of discrimination. For this, we need to find new specific tracers of industrial source to minimize these problems. Two intensive field campaigns were conducted during winter 2013 from January to March, on two rural exposed sites in Arve valley near Passy and in Tarentaise valley near La Léchère. Daily samples were analyzed. They were focused on organic matter speciation and they have shown the presence of Sulfur-containing polycylic aromatic compounds (PASH) in ambient air of these valleys. In literature, these compounds are commonly used like markers of vehicular emissions even if the main emission source of these compounds could be changing with the introduction of sulfur-free fuel in Europe (EU Directive 2003/17/EC). The detection of PASH in two alpine valleys having an important industrial area focused on carbon transformation could highlight their capacity to trace this type of industrial activity. The interest of PASH compounds as tracers was discussed, focusing on their application in several receptor models such as Chemical Mass Balance (CMB) and Non Linear Multivariate Regression model (NLRM) for source apportionment of PM and PAH. ven., 06 févr. 2015 14:00:43 +0100 mar., 23 mai 2017 15:08:06 +0200 https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/4696