DIAGNOSTIC TENDANCIEL 2020 DE LA QUALITE DE L'AIR (NO2, PM10) - ATMO Grand Est
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2015
Credit Photo : FCanon
DIAGNOSTIC TENDANCIEL 2020
DE LA QUALITE DE L’AIR (NO 2 , PM10)
Plan de Protection de l’Atmosphère de l’agglomération rémoise
SURVEILLANCE DE LA QUALITE DE L’AIR EN CHAMPAGNE-ARDENNE
MDA, 2 rue Léon Patoux, CS 50001, 51664 Reims Cedex
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Ardenne.
ATMO Champagne-Ardenne n’est en aucune façon responsable des interprétations, travaux
intellectuels et publications diverses issus de ce document et pour lesquels elle n’aurait pas
donné d’accord préalable.
PERSONNES EN CHARGE DU DOSSIER
Rédaction : Le Paih Jérôme, Responsable du service modélisation/émissions
Relecture : Drab-Sommesous Emmanuelle, Directrice
Approbation : Drab-Sommesous Emmanuelle, Directrice
Référence du rapport : MO-DIAG2020-15/01-EDS/JLP
Date de publication : 15/04/2015
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 1/24
ATMO Champagne - Ardenne
SOMMAIRE
INTRODUCTION ................................................................................................................................... 3
I. ELEMENTS METHODOLOGIQUES ET OUTILS EMPLOYES ................................................................. 4
1. METHODOLOGIE.......................................................................................................................... 4
2. OUTIL DE MODELISATION REM’AIR© .......................................................................................... 4
2.1. Domaine d’étude ................................................................................................................. 4
2.2. Données d’entrée ................................................................................................................ 6
II. EMISSIONS DU PERIMETRE DU PLAN DE PROTECTION DE L’ATMOSPHERE ................................... 9
1. GENERALITES ............................................................................................................................... 9
2. EMISSIONS 2010 et 2020 ............................................................................................................. 9
2.1. Oxydes d’azote : NOx ........................................................................................................... 9
2.2. Les particules fines : PM10 ................................................................................................ 10
III. TENDANCIEL 2020 : SITUATION REGLEMENTAIRE EN AIR AMBIANT .................................... 12
1. Validité des sorties de Rem’Air© ............................................................................................... 12
2. Résultats Rem’Air© 2020 ........................................................................................................... 15
2.1. Dioxyde d’azote : NO2........................................................................................................ 15
2.2. Particules fines : PM10 ...................................................................................................... 19
CONCLUSION ..................................................................................................................................... 24
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 2/24
ATMO Champagne - Ardenne
INTRODUCTION
Des dépassements de valeurs limites réglementaires en dioxyde d’azote (NO2) et poussière fines
(PM10) sont observés par ATMO Champagne-Ardenne depuis 2010 en situation de proximité
automobile à Reims.
Face à ce constat, et en accord avec l’article R222-13 du Code de l’Environnement, un Plan de
Protection de l’Atmosphère (PPA) a été prescrit sur le territoire de l’agglomération de Reims par
Arrêté préfectoral du 22 octobre 2012. Ce plan doit permettre à la fois de respecter les valeurs limites
réglementaires et de contribuer localement au respect des plafonds d’émissions nationaux tels que
définis dans la Directive NEC 2001/81/CE. Il fixe des mesures de gestion pour améliorer la qualité de
l’air et éviter les situations d’épisodes au cours desquelles les valeurs limites sont dépassées au
détriment de la santé des populations et de la préservation des écosystèmes.
En accord avec la méthodologie nationale d’évaluation d’un Plan de Protection de l’Atmosphère
codéveloppée en 2012 par le Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’air (LCSQA) et les
Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA), une évaluation tendancielle
2015 de la situation de la qualité de l’air vis-à-vis de la réglementation a été réalisée par ATMO
Champagne-Ardenne en 2012. Ces travaux ont été actualisés en 2014 par intégration des actions du
PPA dans la chaine de modélisation et évaluation des gains en termes d’émissions et de concentrations
dans l’air.
Afin de compléter ces évaluations, la DREAL Champagne-Ardenne a sollicité ATMO Champagne-
Ardenne pour la réalisation d’un diagnostic de la qualité de l’air sur le périmètre de l’agglomération
rémoise en 2020, à échéance du PPA, selon un scénario tendanciel sans action. Ce rapport présente les
résultats de cette évaluation tendancielle 2020 de la qualité de l’air sur le périmètre du PPA. L’étude
comprend une analyse de la situation vis à vis de la réglementation en air ambiant pour le NO2 et les
PM10.
ATMO Champagne-Ardenne participe à l’élaboration du plan, en tant que membre du comité de
pilotage et membre du comité technique d’élaboration du PPA.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 3/24
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I. ELEMENTS METHODOLOGIQUES ET OUTILS EMPLOYES
1. METHODOLOGIE
L’élaboration du tendanciel 2020 suit le même processus méthodologique que celui relatif à l’année
2015 réalisé en 2012 (« Diagnostic tendanciel 2015 de la qualité de l’air et étude des charges
critiques »). Le guide national « Elaboration des PPA : méthodologie d’évaluation » réalisé par le
Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’air (LCSQA) et les Associations Agréées de
Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA) a servi de cadre pour l’exercice.
2. OUTIL DE MODELISATION REM’AIR©
L’ensemble du processus d’évaluation étant réalisé à l’horizon 2020, l’approche est prospective ; elle
ne peut pas s’appuyer directement sur des données métrologiques et doit reposer sur des outils de
modélisation. Ces outils permettent d'analyser des phénomènes réels et d’estimer ou prévoir des
résultats à partir de l'application d'une ou plusieurs théories à un niveau d'approximation maitrisé.
Cette technique est dépendante de la qualité des données d’entrée disponibles.
L’outil de modélisation Rem’Air© a été développé par ATMO Champagne-Ardenne en 2010/2011
avec le soutien financier du Conseil Régional et Reims Métropole. Le cœur de la plateforme est
constitué du logiciel de dispersion physico-chimique ADMS Urban développé par le CERC et adapté à
l’échelle urbaine.
2.1. Domaine d’étude
Rem’Air© couvre l’intégralité du périmètre du Plan de Protection de l’Atmosphère défini par arrêté
préfectoral du 22 octobre 2012, correspondant à l’agglomération de Reims Métropole. Au total, 16
communes sont couvertes par le Plan de Protection de l’Atmosphère, regroupant 217 089 habitants au
01 janvier 2014 (INSEE). La Carte 1 présente la disposition des différentes communes couvertes par le
PPA.
Carte 1: Périmètre d'action du PPA
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 4/24
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Sur ce domaine d’étude, ATMO Champagne-Ardenne dispose de stations fixes de surveillance de la
qualité de l’air permettant le suivi en continu des polluants réglementés. Les données issues de ces
stations servent également au calage de l’outil de modélisation Rem’Air© (voir paragraphe III.1). La
Carte 2 ci-dessous permet la localisation de ces stations de surveillance.
Carte 2: Localisation des stations de mesure de la qualité de l'air au niveau de l’agglomération rémoise (2014)
Définitions :
Station dite « urbaine » : il s’agit de suivre l’exposition moyenne de la population aux phénomènes de pollution
atmosphérique de fond dans les centres urbains.
Station dite « périurbaine » : il s’agit de suivre le niveau moyen d’exposition de la population aux phénomènes
de pollution atmosphérique de fond à la périphérie du centre urbain, en particulier la pollution photochimique
(l’ozone et ses précurseurs).
Station dite « trafic » : il s’agit de fournir des informations sur les concentrations mesurées dans des zones
représentatives du niveau maximum d’exposition auquel la population, située en proximité d’une infrastructure
routière, est susceptible d’être exposée.
A noter que les stations de Tinqueux et Venise qui ont servi au calage de Rem’Air sur l’année 2009
ont depuis été arrêtées.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 5/24
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2.2. Données d’entrée
L’Illustration 1 présente de manière schématique les données alimentant le modèle.
Illustration 1 : Données d'entrée de la plateforme de modélisation Rem'air©
Quatre grands jeux de données sont ainsi nécessaires au fonctionnement de la plateforme :
L’inventaire des émissions
Il s’agit de comptabiliser l’ensemble des émissions de polluants qui se produisent sur l’agglomération :
transports, résidentiel/tertiaire, industrie, énergie, agriculture, émissions naturelles. L’inventaire de
référence utilisé pour l’exercice est issu du travail d’ATMO Champagne-Ardenne et suit la
méthodologie nationale du Pole de Coordination des Inventaires Territoriaux (PCIT). Ces émissions
sont géolocalisées, cadastrées et temporalisées avant d’être intégrées dans l’outil. L’inventaire le plus
récent utilisé repose sur l’année de référence 2010 (A10M12-01).
Des ratios d’évolutions des émissions de polluants attendues entre 2010 et 2020 au niveau national ont
été transmis à ATMO Champagne-Ardenne par le LCSQA, puis appliqués à cet inventaire des
émissions année de référence 2010. Ces ratios sont issus du document OPTINEC 5 du CITEPA, qui
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 6/24
ATMO Champagne - Ardenne
constitue une référence s’appuyant sur des scénarios énergétiques dont les hypothèses macro-
économiques ont été définis par le ministère en charge de l’environnement. L’évolution des
consommations d’énergie correspondante a été déterminée par ENERDATA. Le scénario tendanciel
national ou scénario « avec mesures existantes » (AME) a été utilisé. Ce scénario indique la
trajectoire de la demande d’énergie, de l’offre énergétique, des émissions de GES et de polluants
atmosphériques que devraient induire toutes les mesures visant la réalisation des objectifs énergétiques
français, et la réduction des émissions de GES et de polluants atmosphériques, effectivement adoptées
ou exécutées avant le 1er janvier 2012.
Les données météorologiques
Les conditions météorologiques influent sur la dispersion et les réactions chimiques des polluants. Ce
sont les données des stations Météo France Reims Courcy et Reims Prunay qui sont utilisées dans
Rem’Air©. Les paramètres retenus sont les suivants :
- la vitesse et la direction du vent à 10 m,
- la température sous abri,
- le cumul de précipitations,
- la nébulosité globale,
- le rayonnement solaire incident.
L’exercice étant prospectif (2020), une année météorologique de référence a été fixée dans la
méthodologie nationale. Il s’agit de l’année 2009, considérée comme « moyenne » au niveau national
en termes météorologiques et représentative de la situation la plus courante.
Les concentrations de fond
Ces concentrations correspondent au niveau de fond en pollution, indépendamment de l’activité du
territoire. Ces concentrations sont issues des simulations nationales réalisées avec le modèle Chimère.
Deux années ont été fournies à ATMO Champagne-Ardenne par le LCSQA :
- 2009, afin de caler le modèle Rem’Air© sur une année de référence disposant de données
métrologiques.
- 2020, intégrant le scénario tendanciel national OPTINEC 5 (AME). Le redressement appliqué
lors du calage de 2009 est alors appliqué à l’identique sur 2020.
Les données géolocalisées de bâtis
Ces données permettent de lister les rues dites canyon, défavorables à une bonne dispersion des
polluants, et de quantifier également la population exposée à un dépassement réglementaire. Ces
données géolocalisées sont issues de la base IGN BDTopo.
Les Illustration 2 et Illustration 3 synthétisent les jeux de données utilisés pour les deux années mises
en œuvre.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 7/24
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Illustration 2 : Chaine de modélisation Rem’Air © : Année de calage 2009
Illustration 3 : Chaine de modélisation Rem’Air © : Tendanciel 2020
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II. EMISSIONS DU PERIMETRE DU PLAN DE PROTECTION DE
L’ATMOSPHERE
1. GENERALITES
Inventorier les émissions de polluants sur une zone géographique donnée consiste à comptabiliser
l’ensemble des émissions de polluants qui s’y produisent. L’inventaire ici utilisé est issu du travail
d’ATMO Champagne-Ardenne (inventaire A10M12-01) et couvre, selon la méthodologie nationale du
Pôle de Coordination des Inventaires Territoriaux (PCIT), une vingtaine de polluants sur l’ensemble
de la région et sur plus de 400 activités classées selon la nomenclature européenne SNAP (Selected
Nomenclature for Air Pollution). Ces dernières sont réparties en grands secteurs : trafic routier,
résidentiel/tertiaire, industrie, énergie, agriculture, émissions naturelles, autres transports.
Le Tableau 1 précise les principales sources considérées par secteur d’activité.
Tableau 1 : Synthèse des activités intégrées à l’inventaire
Secteur d’activité Principales sources considérées
Travail des terres cultivées (moissons, engrais…), engins agricoles,
Agriculture
bâtiments agricoles (chauffage), élevage, brûlage.
Résidentiel et tertiaire : chauffage des bâtiments, production eau chaude,
Bâtiment
cuisson, utilisation domestique de solvants, peinture…, feux de jardin.
Energie Production, transformation et distribution de l’énergie.
Combustion et procédés de production dans l’industrie manufacturière,
Industrie
chantiers, carrières.
Véhicules routiers : échappement, abrasion des pneus, freins, routes,
Transport routier
remise en suspension, évaporation de carburant.
Autres transports Ferroviaire, fluvial et aérien.
Nature Végétaux et sols non cultivés.
Le calcul d’émission d’un polluant lié à une activité pour une période donnée consiste à croiser une
information de base détaillée (information statistique, comptages routiers, consommation
énergétique,…) avec des facteurs d’émissions unitaires dépendant de l’activité et du polluant et issus
d’expériences métrologiques ou de modélisation. La quantité de polluant émise sur un territoire est la
somme des émissions relatives à ce polluant, engendrées par chaque source présente dans la zone
d'étude. L’exhaustivité d’un inventaire est dépendante de la qualité des données d’entrée disponibles.
2. EMISSIONS 2010 et 2020
2.1. Oxydes d’azote : NOx
Le monoxyde d’azote (NO) et le dioxyde d’azote (NO2) sont émis lors des phénomènes de
combustion. Le NO2 est issu de l’oxydation du NO. Sur le territoire de l’agglomération de Reims, les
principales sources d’émissions sont le transport routier à 58%, l’industrie à 19% et le bâtiment à 15%
d’après l’inventaire année de référence 2010.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 9/24
ATMO Champagne - ArdenneLe Graphique 1 présente l’évolution des émissions de NOx prévue sur le périmètre du PPA entre 2010
et 2020.
3000
2500
Nox en tonnes par an
2000 TRANSPORT ROUTIER
1530 INDUSTRIE
1500 ENERGIE
756 BATIMENT
1000 AUTRES TRANSPORTS
493
405 AGRICULTURE
500 125
214
405
279
0 53 15 38 5
2010 2020
Graphique 1 : Emissions de NOx sur le périmètre PPA en 2010 et 2020 (format Secten)
Une diminution de 35% des émissions totales de NOx est attendue à l’échelle de l’agglomération de
Reims entre 2010 et 2020 par application des hypothèses nationales. Cette baisse est principalement
supportée par le secteur du transport routier et le renouvellement continu de son parc automobile.
2.2. Les particules fines : PM10
Les particules fines (PM10) sont des poussières en suspension de taille inférieure à 10 microns. Elles
sont issues de phénomènes d’érosion, de combustion, ou de réactions chimiques.
Au niveau du périmètre du PPA, les sources principales d’émissions de PM10 sont l’industrie (30%),
le transport routier (28%), suivies du bâtiment (24%) d’après l’inventaire relatif à l’année 2010.
Le Graphique 2 présente l’évolution des émissions de PM10 prévue sur le périmètre du PPA entre
2010 et 2020.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 10/24
ATMO Champagne - Ardenne450
400
350 114
PM10 en tonnes par an
300 TRANSPORT ROUTIER
62 INDUSTRIE
250
122 ENERGIE
200 BATIMENT
5 135
150 AUTRES TRANSPORTS
99 AGRICULTURE
100 10
5 44
50 3
67 53
0
2010 2020
Graphique 2 : Emissions de PM10 sur le périmètre PPA en 2010 et 2020 (format Secten)
Une diminution de 25% des émissions totales de PM10 est attendue à l’échelle de l’agglomération de
Reims entre 2010 et 2020 par application des hypothèses nationales. Cette baisse est principalement
supportée par les secteurs des transports (renouvellement du parc automobile) et du bâtiment
(augmentation des performances énergétiques, amélioration de l’isolation).
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 11/24
ATMO Champagne - ArdenneIII. TENDANCIEL 2020 : SITUATION REGLEMENTAIRE EN AIR
AMBIANT
Préambule
Outre les incertitudes inhérentes aux outils de modélisation et aux données d’alimentation, les résultats
obtenus sont également dépendants des hypothèses utilisées dans le cadre du mode prospectif. Parmi
ces hypothèses, certaines ont une incidence forte sur les modélisations : ratios d’évolution des
émissions, année météorologique de référence. Une prudence est ainsi nécessaire dans l’interprétation
des résultats qui suivent.
D’autre part, dans la suite du document, les résultats obtenus pour l’année 2020 sont comparés à ceux
d’autres années issus de travaux de modélisation antérieurs. Les outils évoluent et s’améliorent, et des
biais liés aux évolutions méthodologiques existent. Cependant, les tests effectués à chaque
changement de version des outils montrent des différences faibles qui ne remettent pas en question les
tendances modélisées.
1. Validité des sorties de Rem’Air©
La législation européenne impose des objectifs de qualité des données modélisées en termes
d’incertitudes (Directive 2008/50/CE). Ils sont résumés dans le Tableau 2 ci-dessous :
Tableau 2 : Objectifs de qualité des données modélisées
Incertitude du Particules (PM10/PM2.5) et
Dioxyde d’azote (NO2)
modèle plomb
Par heure 50 % --
Moyennes
50 % Non encore défini
journalières
Moyennes
30 % 50 %
annuelles
La Directive définit «l’incertitude pour la modélisation comme l’écart maximal des niveaux de
concentration mesurés et calculés de 90 % des points de surveillance particuliers, sur la période
considérée pour la valeur limite (ou la valeur cible dans le cas de l’ozone), sans tenir compte de la
chronologie des événements ». Cette incertitude se détermine à partir de mesures effectuées selon des
méthodologies de référence, telles que celles utilisées dans les stations fixes d’ATMO Champagne-
Ardenne.
ATMO Champagne-Ardenne dispose de 2 stations fixes permettant une comparaison des niveaux de
concentration PM10 mesurés et calculés, et 4 stations pour le NO2, rendant par conséquent difficile
l’application des 90% de points de surveillance telle que définie dans la directive.
Dans le cas de Rem’Air©, l’incertitude retenue est ainsi l’écart maximal des niveaux de concentration
mesurés et calculés aux stations fixes.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 12/24
ATMO Champagne - ArdenneEn l’absence de données métrologiques disponibles en mode prospectif, et conformément à la
méthodologie nationale, le modèle a été calé et validé sur l’année de référence 2009.
Les Graphique 3 et Graphique 4 présentent les comparaisons mesure/modèle obtenues aux stations
fixes.
60
50
40
µg/m3
30 Mesure
20 Modèle
10
0
Venise Mairie Betheny Tinqueux Jean
d'aulan
Graphique 3 : Comparaison 2009 des concentrations moyennes annuelles en NO2 mesurées et modélisées
3
(µg/m )
Avec un biais relatif moyen de 3% en 2009 pour le NO2, et un biais relatif maximum de 17% au
niveau de la station Jean d’Aulan, le modèle reproduit de manière satisfaisante les niveaux de
concentration moyens annuels en NO2 aux stations.
40
35
30
25
µg/m3
20 Mesure
15 Modèle
10
5
0
Venise Mairie Betheny Tinqueux Jean
d'aulan
Graphique 4 : Comparaison 2009 des concentrations moyennes annuelles en PM10 mesurées et modélisées
3
(µg/m )
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 13/24
ATMO Champagne - ArdenneEn ce qui concerne les concentrations en PM10, un biais relatif moyen de 4% est constaté en 2009 sur
l’ensemble des stations, tandis qu’un biais relatif maximum de 8% est observé au niveau de la station
Jean d’Aulan.
Le Tableau 3 ci-dessous récapitule les incertitudes obtenues avec Rem’Air© sur l’année 2009, ainsi
que pour mémoire celle obtenue lors du diagnostic 2010.
Tableau 3 : Comparaison des incertitudes aux valeurs réglementaires
Rem’Air© 2009 2.0 Rem’Air© 2010 Directive 2008/50/CE
NO2 17 % 13 % 30 %
PM10 8% 8% 50 %
L’incertitude obtenue en 2009 pour le NO2 est un peu plus élevée qu’en 2010. Cet écart peut
s’expliquer par le jeu de données différent utilisé pour le fond entre les deux exercices. Pour autant, les
incertitudes associées à Rem’Air© respectent largement les objectifs de qualité fixés par la
directive européenne, et ce pour le NO2 comme pour les PM10.
En complément de la validation du modèle aux stations fixes, directement comparable à la Directive,
Rem’Air© est également testé et comparé aux mesures réalisées lors de campagnes par tubes à
diffusion passive en NO2. Cette technique de mesure permet une estimation des concentrations et la
multiplication du nombre de sites évalués. Le Graphique 5 ci-dessous présente ainsi la corrélation
entre des mesures réalisées en 2008 et l’estimation Rem’Air© sur ces mêmes sites en 2009.
35
Concentrations modélisées (µg/m3)
30
25
20
15
10
5
0
10 15 20 25 30 35
Concentrations mesurées (µg/m3)
Graphique 5 : Corrélation modèle-mesure NO2
Ce graphique n’a pas pour vocation de comparer les niveaux de concentrations
modèle/mesure, les années de mise en œuvre étant différentes. L’étude de la corrélation entre les
valeurs mesurées et modélisées, avec un coefficient de corrélation de 0.83, montre par contre que le
modèle reproduit bien la variabilité des concentrations en NO2 sur l’ensemble de l’agglomération.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 14/24
ATMO Champagne - Ardenne2. Résultats Rem’Air© 2020
2.1. Dioxyde d’azote : NO2
Situation 2020 aux stations fixes
Cette première partie s’intéresse aux résultats en NO2 estimés à l’horizon 2020 au niveau du dispositif
fixe qui constitue la base de rapportage à l’Europe.
Le Tableau 4 présente les teneurs moyennes annuelles en dioxyde d’azote mesurées entre 2010 et 2014
et les valeurs estimées par Rem’Air© pour les horizons 2015 (étude réalisée en 2012) et 2020 sur cinq
stations de mesure de l’agglomération rémoise, ainsi que la valeur réglementaire pour ce polluant.
Tableau 4 : Moyennes annuelles en NO2
Origine des Murigny/Jean
Année Mairie Bétheny Venise Doumer
données d’Aulan
2010 Mesure 30 20 21 51
2011 Mesure 29 18 20 48
2012 Mesure 27 17 19 45
2013 Mesure 28 17 20 44
2014 Mesure 26 16 18 47
Rem’Air©
2015 (prospectif)* prospectif 1.1
26 17 20 45
Rem’Air©
2020 (prospectif) 18 12 14 34 30**
prospectif 2.0
Valeur limite
Réglementation
40 µg/m3 depuis le 01 janvier 2010
*Etude réalisée en 2012
** A titre indicatif. Le calage 2009 du modèle n’a pas pu être réalisé sur cette station dont les premières données
annuelles datent de 2014.
L’évolution est favorable d’ici 2020, avec une baisse des niveaux de concentration attendue, ce qui est
cohérent avec la tendance observée depuis plusieurs années sur les mesures. Cette baisse est à
rapprocher de la diminution des émissions de NOx, notamment observable sur le secteur du transport
routier avec le rythme de renouvellement du parc automobile.
Aucun dépassement réglementaire en NO2 en moyenne annuelle n’est modélisé à
l’horizon 2020 au niveau des stations fixes dans le cadre des hypothèses utilisées.
Situation sur l’ensemble de l’agglomération
L’Illustration 4 présente l’évolution des concentrations moyennes annuelles en NO2 estimées par
Rem’Air© pour les années 2010, 2015 (prospectif) et 2020 (prospectif). L’Illustration 5 met en
évidence les secteurs en dépassement réglementaire (surfaces en rouge) ainsi que les secteurs proches
de cette valeur réglementaire (surfaces en orange) au centre-ville pour ces mêmes années.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 15/24
ATMO Champagne - Ardenne2010
Illustration 4 : Cartographies des
concentrations annuelles en NO2 pour les
années 2010, 2015 et 2020.
2015 prospectif
prospectif
2020 prospectif
ooprospectif
prospectif
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 16/24
ATMO Champagne - Ardenne2010
2015 prospectif
prospectif
2020 prospectif
ooprospectif
prospectif
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 17/24
ATMO Champagne - ArdenneLe centre-ville de Reims apparait comme le plus exposé à des niveaux élevés de NO2, et ce pour les
trois années. A l’inverse, les concentrations annuelles les plus faibles s’observent sur les communes
périphériques, dans les secteurs moins urbanisés et moins traversés par des axes majeurs.
Les concentrations les plus élevées s’observent des axes suivants :
o Le long de la traversée urbaine de Reims, principalement entre le bas des Promenades
(Bd Roederer) et la rue de Venise, englobant le Bd Noirot et le Bd Doumer
o Le long de l’autoroute A34, de la D944 à la Voie Verte, ainsi que la D944 en direction
de Châlons
o Les Promenades côté Bd Roederer et le début de l’Avenue de Laon
o L’axe rue de Venise, rue Herduin, rue Gerbert, Bd St Marceaux
o L’avenue de Champagne, de la Place des Droits de l’Homme jusqu’à la rue de
Louvois
o Le Bd des Tondeurs à l’intersection avec l’Avenue de Laon
o La place Aristide Briand et les axes connectés
o La rue de Talleyrand
o La rue du Docteur Lemoine
La mise en évidence de ces axes est nettement diminuée sur le tendanciel 2020. La baisse des
concentrations modélisée entre 2010 et 2015 se poursuit à l’horizon 2020, aussi bien à proximité des
axes qu’à distance des sources émettrices. Ceci résulte de la combinaison de la baisse des
concentrations de fond (import de pollution extérieure à l’agglomération) et de la baisse des émissions
de NOx du périmètre estimée par application des hypothèses nationales.
S’agissant de la zone en dépassement réglementaire pour le dioxyde d’azote en moyenne
annuelle, elle se réduit sensiblement en 2020 et se limite à la proximité de la voie Taittinger
comme le met en évidence l’Illustration 5.
La surface exposée associée passe ainsi de près de 2 km² en 2010 à 0.15 km² estimés en 2020 (Tableau
5).
Tableau 5 : Quantification de la surface exposée à un dépassement réglementaire en NO2
Année Version Surface exposée en km²
2010 Rem’Air© 1.97
2011 Rem’Air©
2012 Rem’Air© 2.0 1.72
2013 Rem’Air© 2.1 1.55
2015 (prospectif)* Rem’Air© prospectif 1.1 1.24
2020 (prospectif) Rem’Air© prospectif 2.0 0.15
*Etude réalisée en 2012
Le croisement de cette surface exposée avec la présence de population permet de quantifier un nombre
d’habitants exposés à un dépassement réglementaire en NO2 (Tableau 6). En cohérence avec la baisse
des concentrations, le nombre d’habitants exposés diminue jusqu’à approcher une valeur nulle
en 2020.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 18/24
ATMO Champagne - ArdenneTableau 6 : Quantification de la population exposée à un dépassement réglementaire en NO2
Nbre d’habitants
Année Version Pourcentage**
exposés
2010 Rem’Air© 5 300 – 8 800 2.4% – 4%
2011 Rem’Air© 2 800 – 4 400 1.3% – 2%
2012 Rem’Air© 2.0 2 600 – 3 300 1.2% – 1.5%
2013 Rem’Air© 2.1 1 900 – 3 200 0.9% – 1.5%
2015 (prospectif)* Rem’Air© prospectif 1.1 1 900 – 2 600 0.9% – 1.2%
2020 (prospectif) Rem’Air© prospectif 2.0 < 100 < 0.1%
*Etude réalisée en 2012
**Rapporté à la population de Reims Métropole (16 communes)
2.2. Particules fines : PM10
Situation 2020 aux stations fixes
Cette première partie s’intéresse aux résultats en PM10 estimés à l’horizon 2020 au niveau du
dispositif fixe qui constitue la base de rapportage à l’Europe.
Deux valeurs limites réglementaires annuelles existent pour les poussières fines : une moyenne
annuelle de 40 µg/m3 à ne pas dépasser, ainsi qu’un nombre de jours avec une moyenne journalière
supérieure à 50 µg/m3 qui ne doit pas dépasser 35 par an. Pour cette dernière valeur limite on parle
également de percentile 90.4, ce qui revient à étudier les 9.6% (100% - 90.4%) des moyennes
journalières de l’année les plus élevées, soit 35 jours.
Le Tableau 7 présente les teneurs moyennes annuelles en PM10 mesurées entre 2010 et 2014 et les
valeurs estimées par Rem’Air© pour les horizons 2015 et 2020 sur quatre stations de mesure de
l’agglomération rémoise, ainsi que la valeur réglementaire associée. Le Tableau 8 présente le nombre
de dépassements journaliers du 50 µg/m3 en PM10 mesurées entre 2010 et 2014 et les valeurs estimées
par Rem’Air© pour les horizons 2015 et 2020.
3
Tableau 7 : Concentrations moyennes annuelles en PM10 (µg/m )
Origine des
Année Bétheny Jean d’Aulan Venise Doumer
données
2010 Mesure 25 32
2011 Mesure 31 37
2012 Mesure 24 23 32
2013 Mesure 24 24 28
2014 Mesure 19 19 26
2015 (prospectif)* Rem’Air© 22 23 30
2020 (prospectif) Rem’Air© 20 21 26 26**
Valeur limite
Réglementation
40 µg/m3 en moyenne annuelle
*Etude réalisée en 2012
** A titre indicatif. Le calage 2009 du modèle n’a pas pu être réalisé sur cette station dont les premières données
annuelles datent de 2014.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 19/24
ATMO Champagne - Ardenne3
Tableau 8 : Nombre de moyennes journalières supérieures à 50 µg/m en PM10
Origine des
Année Bétheny Jean d’Aulan Venise Doumer
données
2010 Mesure 14 35
2011 Mesure 30 55
2012 Mesure 25 23 52
2013 Mesure 22 17 22
2014 Mesure 10 9 18
2015 (prospectif)* Rem’Air© 8 9 22
2020 (prospectif) Rem’Air© 5 6 9 10**
Valeur limite
Réglementation
max 35 jours par an avec moyenne journalière supérieure à 50 µg/m3
*Etude réalisée en 2012
** A titre indicatif. Le calage 2009 du modèle n’a pas pu être réalisé sur cette station dont les premières données
annuelles datent de 2014.
S’agissant des niveaux de concentration moyens annuels en PM10, une baisse est estimée par
Rem’Air© à l’horizon 2020, ce qui est cohérent avec la diminution des émissions attendue. Aucun
dépassement réglementaire n’est modélisé au niveau des stations fixes à cette échéance. La
concentration moyenne annuelle maximum estimée est de 26 µg/m3 sur les sites de proximité trafic
Venise et Doumer pour une valeur limite à 40 µg/m3.
S’agissant du nombre de jours de dépassement du seuil des 50 µg/m3, si un dépassement
réglementaire a été mesuré en 2011 et 2012 sur la station Venise, une situation conforme à la
réglementation est prévue sur 2020 avec une baisse importante du nombre de moyennes
journalières supérieures à 50 µg/m3.
A noter cependant que la variabilité annuelle observée sur les mesures de 2010 à 2014 doit inviter à la
prudence dans l’interprétation de ces résultats.
Situation sur l’ensemble de l’agglomération
L’Illustration 6 présente les concentrations moyennes annuelles en PM10 estimées par Rem’Air© pour
les années 2010, 2015 (prospectif) et 2020 (prospectif). Aucun secteur n’apparaissant en dépassement
réglementaire pour la valeur limite en moyenne annuelle, l’Illustration 7 met en évidence les secteurs
en dépassement réglementaire (surfaces en rouge) pour la seconde valeur limite associée aux PM10,
correspondant au nombre de moyennes journalières supérieures à 50 µg/m3.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 20/24
ATMO Champagne - Ardenne2010
2015 prospectif
prospectif
2020 prospectif
prospectif
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 21/24
ATMO Champagne - ArdenneDiagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 22/24
ATMO Champagne - ArdennePour les trois années, les niveaux de concentration en PM10 apparaissent plus homogènes sur
l’agglomération que le NO2, avec une variabilité spatiale plus limitée. Les secteurs exposés à des
niveaux de concentration élevés en PM10 sont moins nombreux que pour le NO2. Le centre-ville de
Reims apparait plus impacté, et les principaux axes de circulation se distinguent par des niveaux
élevés.
De même que pour le NO2, l’évolution des niveaux de concentration à l’échelle de l’agglomération est
favorable entre 2010 et 2020, avec une baisse généralisée particulièrement visible à proximité des
voiries. Cela impacte la surface en dépassement réglementaire qui diminue sensiblement entre les deux
années. Le Tableau 9 précise les surfaces exposées à un dépassement entre 2010 et 2020.
Tableau 9 : Quantification de la surface exposée à un dépassement réglementaire en PM10
Année Version Surface exposée en km²
2010 Rem’Air© 0.77
2011 Rem’Air©
2012 Rem’Air© 2.0 7.37
2013 Rem’Air© 2.1 0.36
2015 (prospectif)* Rem’Air© prospectif 1.1 0.25
2020 (prospectif) Rem’Air© prospectif 2.0 0.03
*Etude réalisée en 2012
La surface en dépassement réglementaire pour les PM10 en 2020 se restreint à 0.03 km² dans le cadre
des hypothèses nationales appliquées.
Le Tableau 10 présente l’estimation de population exposée à ces dépassements réglementaires en
PM10.
Tableau 10 : Quantification de la population exposée
Nbre d’habitants
Année Version Pourcentage**
exposés
2010 Rem’Air© 400 – 3 500 0.2% – 1.6%
2011 Rem’Air© 26 800 – 36 200 12.3% – 16.6%
2012 Rem’Air© 2.0 45 800 – 49 400 21.1% – 22.7%
2013 Rem’Air© 2.1 < 100 < 0.1%
2015 (prospectif)* Rem’Air© prospectif 1.1 < 100 < 0.1%
2020 (prospectif) Rem’Air© prospectif 2.0 < 100 < 0.1%
*Etude réalisée en 2012
**Rapporté à la population de Reims Métropole (16 communes)
L’évolution 2010-2020 est similaire à celle relative aux surfaces exposées, avec un nombre
d’habitants exposés à un dépassement de la valeur limite en PM10 qui tend vers 0 à l’horizon
2020. Très peu de bâtiments habités sont modélisés dans la zone résiduelle en dépassement, localisée à
proximité immédiate de la traversée urbaine de Reims.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 23/24
ATMO Champagne - ArdenneCONCLUSION
Suite aux dépassements réglementaires constatés en dioxyde d’azote (NO2) et poussières fines
(PM10) en proximité trafic à Reims depuis 2010, un Plan de Protection de l’Atmosphère (PPA) a été prescrit
sur le territoire de l’agglomération de Reims par Arrêté préfectoral du 22 octobre 2012. Dans ce cadre,
ATMO Champagne-Ardenne a été sollicitée par la DREAL Champagne-Ardenne pour fournir des éléments
de diagnostic tendanciel à l’horizon 2020, en complément des travaux réalisés entre 2012 et 2014 selon la
méthodologie nationale d’évaluation d’un Plan de Protection de l’Atmosphère portant sur l’année 2015.
Selon un processus méthodologique similaire à l’étude prospective 2015, l’outil de modélisation
©
Rem’Air a été utilisé pour étudier le respect de la réglementation en air ambiant en 2020, selon un scénario
tendanciel national dont les hypothèses d’évolution des émissions nous ont été fournies par le LCSQA.
Les résultats de la modélisation mettent en évidence une poursuite des baisses des concentrations
en dioxyde d’azote (NO2) et poussières fines (PM10) jusqu’au 2020 dans le cadre des hypothèses utilisées.
Contrairement à 2015, les stations fixes servant au rapportage européen ne sont plus simulées en situation de
dépassement réglementaire à cette échéance. A l’échelle du périmètre du PPA, les cartographies de
concentrations réalisées via la plateforme de modélisation Rem’Air© confirment une diminution des surfaces
exposées à un dépassement de valeur réglementaire, avec pour conséquence un nombre d’habitants exposés
proche de 0 à l’horizon 2020, et ce pour les deux polluants à enjeux.
Ces résultats positifs sont cependant à tempérer : il s’agit de projections dont l’atteinte est
dépendante de la vérification ou non des hypothèses posées. La variabilité annuelle des niveaux de
concentration en PM10 observée ces dernières années montre notamment l’influence de l’année
météorologique qui peut être plus défavorable à la dispersion que celle choisie nationalement pour l’exercice.
Ces éléments doivent inciter à la prudence dans l’interprétation des résultats, et la mise en œuvre effective du
Plan de Protection de l’Atmosphère reste nécessaire après une cinquième année consécutive (2010 à 2014)
de constat de dépassement réglementaire sur l’agglomération rémoise.
Diagnostic tendanciel 2020 de la qualité de l’air 24/24
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