Carte stratégique Air-Agglomération de Reims

Transcription

2016
CARTE STRATEGIQUE AIR AGGLOMÉRATION DE REIMS
APPLICABLE DE 2016 A 2020
SURVEILLANCE DE LA QUALITE DE L’AIR EN CHAMPAGNE-ARDENNE
MDA, 2 rue Léon Patoux, CS 50001, 51664 Reims Cedex
Tél : 03 26 04 97 50 - Fax : 03 26 04 97 51
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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 :
Jérôme COQUELIN, Chargé d’Études
Relecture :
Jérôme LE PAIH, Responsable Modélisation
Approbation : Emmanuelle DRAB-SOMMESOUS, Directrice
Référence du rapport : MOD-JC-16-003
Date de publication : 12/10/2016
Carte Stratégique Air - Agglomération de Reims
ATMO Champagne - Ardenne
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SOMMAIRE
INTRODUCTION ................................................................................................................................. 3
I.
ELEMENTS METHODOLOGIQUES ET OUTILS EMPLOYES.......................................... 4
1. PRESENTATION ET METHODOLOGIE D’ELABORATION DE LA CARTE
STRATEGIQUE AIR.......................................................................................................................... 4
2.
PRÉSENTATION DE LA PLATEFORME DE MODELISATION REM’AIR© ..................... 6
2.1.
2.2.
3.
Fonctionnement de REM’AIR©........................................................................................... 6
Domaines d’étude ................................................................................................................ 9
POLLUANTS ÉTUDIÉS ET VALEURS LIMITES ................................................................ 11
II. REM’AIR© : CARTOGRAPHIES DE 2011 A 2015 ................................................................ 12
1.
VALIDITE DES SORTIES DE REM’AIR©............................................................................. 12
2.
DIOXYDE D’AZOTE : NO2 .................................................................................................... 20
2.1.
2.2.
3.
Cartes des moyennes annuelles en NO2 ............................................................................ 20
Carte médiane pour le NO2 en moyenne annuelle ............................................................. 21
POUSSIERES FINES : PM10................................................................................................... 23
3.1. Cartes des moyennes annuelles de PM10 .......................................................................... 23
3.2. Carte médiane en pourcentage de la valeur limite pour les PM10 en moyenne annuelle . 24
3.3. Cartes annuelles du nombre de jours de dépassement du seuil de 50 µg/m3 en PM10 ..... 26
3.4. Carte médiane en pourcentage de la valeur limite pour le nombre de jours de dépassement
du seuil de 50 µg/m3 en PM10 ...................................................................................................... 27
4.
POUSSIERES TRES FINES : PM2.5 ....................................................................................... 29
4.1.
4.2.
Cartes des moyennes annuelles en PM2.5 ......................................................................... 29
Carte médiane en pourcentage de la valeur limite pour les PM2.5 en moyenne annuelle 30
III. CARTE STRATEGIQUE AIR .................................................................................................. 32
1.
LOCALISATION DES SECTEURS EXPOSES ...................................................................... 32
2.
EVALUATION DE LA POPULATION EXPOSEE ................................................................ 36
2.1.
2.2.
Méthodologie..................................................................................................................... 37
Population exposée ............................................................................................................ 38
CONCLUSION .................................................................................................................................... 43
ANNEXES ............................................................................................................................................ 44
2/47
INTRODUCTION
La communauté d’agglomération de Reims est composée de 16 communes regroupées sous le nom de
Reims Métropole. La qualité de l’air est surveillée par ATMO Champagne-Ardenne notamment par
l’intermédiaire de quatre stations de mesure fixes qui permettent le suivi en continu des polluants
réglementés en air ambiant.
En 2011, ATMO Champagne-Ardenne a développé, avec le soutien financier du Conseil Régional, une
plateforme de modélisation urbaine appelée Rem’Air©. Outre l’alimentation du Plan de Protection de
l’Atmosphère (PPA), Rem’Air© a permis jusqu’alors, avec le soutien financier de Reims Métropole et
de l’Etat, la fourniture de diagnostics cartographiés fins annuels à l’échelle de la rue, ainsi que la
production d’éléments de quantification visant à identifier les leviers d’action pour une diminution de
l’exposition de la population à l’échelle de l’agglomération.
Dans le cadre de la convention d’objectifs 2016-2020 entre Reims Métropole et ATMO ChampagneArdenne, la production d’une « Carte Stratégique Air » (CSA) a été actée sur l’année 2016. La CSA est
un outil de diagnostic de la qualité de l’air « simple » et standardisé au niveau national. Il s’agit d’une
cartographie unique, multi-polluants et réalisée à partir de cinq années de diagnostic, décrivant la qualité
de l’air selon quatre niveaux dont les noms et les « couleurs » sont explicites et normalisés. Cette carte,
valable 5 ans, permet un porté à connaissance lisible des enjeux territoriaux de la qualité de l’air pour
une prise en compte effective de l’exposition de la population à la pollution atmosphérique dans la
conception de l’urbanisme.
Ce rapport présente successivement, la méthodologie d’élaboration de la CSA, les résultats et
cartographies issues de Rem’Air© pour les années 2011 à 2015, ainsi que la Carte Stratégique Air
applicable à l’agglomération rémoise entre 2016 et 2020.
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I.
ELEMENTS METHODOLOGIQUES ET OUTILS EMPLOYES
1. PRESENTATION
ET
METHODOLOGIE
D’ELABORATION
DE
LA
CARTE
STRATEGIQUE AIR
La production de la CSA est cadrée par le « Guide méthodologique d’élaboration de la Carte
Stratégiques Air » - Mai 2015 - ATMO France.
Il s’agit d’un outil cartographique qui permet d’établir simplement et rapidement un diagnostic
« air/urbanisme » et in fine de contribuer à la prise en compte effective de l’exposition de la population
à la pollution atmosphérique dans la conception de l’urbanisme.
Une unique couche cartographique issue des outils de modélisation permet de décrire la qualité de l’air
des cinq années passées sur la base de plusieurs polluants réglementés (indicateur multi-polluant). Une
échelle de couleur normalisée à quatre niveaux est appliquée avec des intitulés explicites. La CSA est
stable dans le temps avec une révision tous les 5 ans. Elle est moins marquée par les aléas
météorologiques que les cartes annuelles de qualité de l'air, et sa temporalité est cohérente avec celle de
l'urbanisme.
Pour cet exercice, la CSA est basée sur l’agrégation de cartes modélisées de la qualité de l’air de 2011
et 2015.
L’élaboration de la carte stratégique air se déroule en 5 étapes :

Réalisation des cartes annuelles pour chaque valeur limite réglementaire retenue (cf I.3) (5
années, 4 valeurs limites réglementaires associées à 3 polluants : 20 cartes) ;

Pour chaque valeur limite et en chaque point de la carte, extraction de l’année médiane (4 cartes)

Conversion de ces valeurs (en concentration ou en jour) en chaque point en pourcentage de la
valeur limite ;

Agrégation de ces cartes de pourcentage de la valeur limite par polluant en une seul carte
correspondant au pourcentage de la valeur limite maximale en chaque point ;

Application de l’échelle de couleur uniformisée au niveau national à la carte précédente afin
d’obtenir la Carte Stratégiques Air.
Ces différentes étapes sont récapitulées sur le schéma suivant.
4/47
Figure 1 : Schéma de la méthodologie d'élaboration de la Carte Stratégiques Air
L’échelle de couleur uniformisées au niveau national est la suivante :
Zone non touchée par un
dépassement
règlementaire
0%
Zone en dépassement
règlementaire potentiel
Niveau 1 :
90 %
Zone en dépassement
règlementaire
Niveau 2 :
100 %
Zone « air » prioritaire
Valeur défini en utilisant
la méthode par défaut
proposée par le guide, à
savoir : 40 % de la surface
dépassant le niveau 2
Maximum
Figure 2 : Echelle de couleur, basée sur le pourcentage d’atteinte de la valeur limite réglementaire, standardisée
au niveau national pour les Cartes Stratégique Air.
Remarque : Il convient de noter que la classe 1 intègre des niveaux de polluants assez hétérogènes et qui
peuvent être assez élevés (jusqu’à 90% de la valeur limite).
5/47
2. PRÉSENTATION DE LA PLATEFORME DE MODELISATION REM’AIR©
La modélisation permet 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.
2.1. Fonctionnement de REM’AIR©
Le cœur de la plateforme de modélisation est constitué du logiciel de dispersion physico-chimique
ADMS Urban développé par le CERC et adapté à l’échelle urbaine.
La Figure 3 récapitule les quatre grands jeux de données alimentant le modèle.
Figure 3: Fonctionnement de la Plateforme Rem’Air©
6/47

L’inventaire des émissions
Il s’agit de comptabiliser l’ensemble des émissions de polluants qui sont produites sur l’agglomération.
Cet inventaire est issu du travail d’ATMO Champagne-Ardenne (inventaire ATMOCA_M2014) selon
des méthodologies de référence nationale, il couvre une vingtaine de polluants sur l’ensemble de la
région, sur plus de 400 activités classées selon la nomenclature européenne SNAP (Selected
Nomenclature for Air Pollution) et réparties en grands secteurs : trafic routier, résidentiel/tertiaire,
industrie, énergie, agriculture, émissions naturelles.
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,
etc.) 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.
Une attention particulière a été portée sur le secteur du transport routier, principal émetteur d’oxyde
d’azote (NOx), et de poussières de l’agglomération (voir Annexe 1 et Annexe 2). Dans le cadre de
Rem’Air©, les données de trafic ont été principalement fournies par l’agglomération de Reims
Métropole, le Conseil Général de la Marne et la SANEF.

Les paramètres météorologiques
Les données météorologiques influent sur la dispersion et les réactions chimiques des polluants.
Les paramètres météorologiques utilisés sont :

La vitesse et la direction du vent à 10 m ;

La température sous abri ;

Le cumul de précipitations ;

La nébulosité globale ;

Le rayonnement global.
Ce sont les données horaires de 2011 à 2015 de la station Météo-France de Reims-Prunay qui ont été
utilisées.

La configuration du territoire
Les données géolocalisées de bâti 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 BD Topo® d’octobre 2014.
7/47

Les niveaux de fond
L’inventaire des émissions permet de prendre en compte l’activité de la zone d’étude. Afin d’intégrer
également les apports extérieurs au territoire, les données des stations de mesures d’ATMO ChampagneArdenne sont utilisées pour estimer le fond de pollution qui rentre dans la zone d’étude. Ce sont les
données du dispositif fixe de surveillance d’ATMO Champagne-Ardenne qui ont été extraites.
8/47
2.2. Domaines d’étude
Rem’Air© a été développé pour couvrir l’ensemble de l’agglomération de Reims.
Carte 1: Domaine d’étude de Rem’Air
Afin de caler et de valider l’outil Rem’Air©, les mesures suivantes ont été utilisées :



3 stations fixes de mesure en fond urbain :
o
Mairie (NO2) ;
o
Bétheny (O3, PM10, NO2) ;
o
Jean d’Aulan (O3, PM10, PM2.5, NO2).
2 stations fixes de mesure trafic :
o
Venise (PM10, PM2.5, NO2) de 2011 à 2013 ;
o
Doumer (PM10, PM2.5, NO2) de 2014 à 2015.
2 campagnes de mesure au moyen de tubes passifs NO2 en 2012 et en 2014.
Les stations de mesures fixes sont localisées sur la carte 2.
9/47
Carte 2: Localisation du dispositif de mesures ATMO Champagne-Ardenne entre 2011 et 2015 sur
l’agglomération de Reims
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.
10/47
3. POLLUANTS ÉTUDIÉS ET VALEURS LIMITES
Trois polluants ont été retenus pour cette étude : le dioxyde d’azote (NO2), les particules fines (PM10)
et les particules très-fines (PM2.5).
Il s’agit de polluants à enjeux pour lesquels des valeurs réglementaires existent, et dont les
concentrations les plus élevées sont généralement observées dans les zones urbaines.
L’impact et les sources de ces polluants sont présentées en Annexe 1 pour le NO2 et en Annexe 2 pour
les poussières fines (PM10) et très fines (PM2.5).
Les valeurs limites associées à ces polluants sont présentées dans le tableau ci-dessous :
Tableau 1 : Polluants étudiés et valeurs limites associées
Polluant
Valeurs limites
NO2 : Dioxyde d’azote
Moyenne annuelle : 40 µg/m3
Moyenne annuelle : 40 µg/m3
PM10 : Poussières fines
Nombre de jours de dépassement du seuil de 50 µg/m3 : 35 jours
PM2.5 : Poussières très fines
Moyenne annuelle (à partir de 2015) : 25 µg/m3
11/47
II.
REM’AIR© : CARTOGRAPHIES DE 2011 A 2015
1. VALIDITE 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 ci-dessous :
Tableau 2: Objectifs de qualité des données modélisées en termes d’incertitudes maximales pour l’évaluation de
la qualité de l’air ambiant
Incertitude du modèle
Anhydride sulfureux, NO,
NO2, et monoxyde de
carbone
Particules
(PM10/PM2.5) et Ozone, NO et NO2
plomb
Par heure
50 %
--
50 %
Moyennes sur 8 heures
50 %
--
50 %
Moyennes journalières
50 %
Non encore défini
--
Moyennes annuelles
30 %
50 %
--
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, 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.
De 2011 à 2015, ATMO Champagne-Ardenne dispose de 4 stations en continu sur l’agglomération de
Reims permettant une comparaison des niveaux de concentration mesurés et calculés, rendant difficile
l’application des 90% de points de surveillance tel que défini dans la directive. Ainsi, dans le cas de
Rem’Air©, l’incertitude retenue est ainsi l’écart maximal des niveaux de concentration mesurés et
calculés aux stations fixes.
12/47

Dioxyde d’azote : NO2
La figure 4 présente les comparaisons mesure/modèle obtenues aux stations fixes pour le dioxyde
d’azote sur les années 2011 à 2015.
NO2 - 2011
NO2 - 2012
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Mairie
Betheny
Jean D'Aulan
Mairie
Venise
Betheny
NO2 - 2013
Jean D'Aulan
venise
NO2 - 2014
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Mairie
Betheny
Jean D'Aulan
Venise
NO2 - 2015
Mairie
Betheny
Jean D'Aulan
Doumer
Mesure
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Rem’Air ©
Figure 4 : Comparaison modèle/mesure aux stations
fixes entre 2011 et 2015 en NO2
Mairie
Betheny
Jean D'Aulan
Doumer
13/47
Avec un biais relatif maximum de 15,0% (Jean d’Aulan en 2011), le modèle reproduit bien les niveaux
de concentration moyens annuels en NO2 aux niveaux des différentes stations entre 2011 et 2015.
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. Les figures 5 et 6 présentent la corrélation mesure/modèle au niveau des
différents sites de mesure par tubes passifs en 2012 et en 2014.
Correlation mesure/modele - Tubes passifs NO2 - 2012
60.0
Modele en µg/m3
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
Mesure en µg/m3
Figure 5 : Corrélation mesure/modèle des tubes passifs en NO2 sur l’année 2012
Correlation mesure/modele - Tubes passifs NO2 - 2014
70.0
Modele en µg/m3
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
0.0
10.0
20.0
30.0
Mesure en
40.0
50.0
60.0
µg/m3
Figure 6 : Corrélation mesure/modèle des tubes passifs en NO2 sur l’année 2014
14/47
Pour les années 2012 et 2014, les comparaisons modèle/mesure montrent que le modèle reproduit bien
la variabilité spatiale des niveaux de concentration en NO2 avec :

Une corrélation modèle/mesure de 0,92 en 2012 et de 0,94 en 2014 ;

Un biais moyen relatif de 5,1 % en 2012 et 2,2 % en 2014
Le modèle est donc validé pour le NO2.

Particules fines : PM10
La figure 7 présente les comparaisons mesure/modèle obtenues aux stations fixes pour les particules
fines (PM10) sur les années 2011 à 2015.
15/47
PM10 - 2012
PM10 - 2011
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
Betheny
Jean D'Aulan
Venise
Betheny
PM10 - 2013
Jean D'Aulan
Venise
PM10 - 2014
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Betheny
Jean D'Aulan
Venise
Betheny
Jean D'Aulan
Doumer
Mesure
PM10 - 2015
Rem’Air ©
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
fixes entre 2011 et 2015 en PM10
Betheny
Jean D'Aulan
Doumer
16/47
Le modèle est correctement calé en PM10 en moyenne annuelle avec un biais relatif moyen inférieur ou
égale à 14,2% (Doumer, 2015) pour l’ensemble des sites entre 2011 et 2015.
A noter que Rem’Air© a également été calé en prenant en compte la valeur limite réglementaire relative
à la moyenne journalière (ou percentile 90.4), pour laquelle il n’existe pas à ce jour d’objectif qualité
pour l’incertitude dans la directive européenne. Le biais relatif maximal sur les cinq années atteint
24,2 % (Bétheny en 2013).
Le modèle est donc validé pour les poussières fines.

Particules très fines : PM25
La figure 8 présente les comparaisons mesure/modèle obtenues aux stations fixes pour les particules très
fines (PM2.5) sur les années 2011 à 2015.
17/47
PM2.5 - 2011
PM2.5 - 2012
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
Jean D'Aulan
Jean D'Aulan
Venise
PM2.5 - 2013
Venise
PM2.5 - 2014
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
Jean D'Aulan
Venise
PM2.5 - 2015
Jean D'Aulan
Doumer
Mesure
30
Rem’Air ©
25
20
15
10
5
fixes entre 2011 et 2015 en PM2.5
0
Jean D'Aulan
Doumer
Le modèle est correctement calé en PM2.5 avec un biais relatif moyen inférieur ou égale à 10,0%
(Doumer, 2014) pour l’ensemble des sites entre 2011 et 2015.
Le modèle est donc validé pour les poussières très fines (PM2.5).
18/47

Bilan des incertitudes de Rem’Air©
Le Tableau 3 récapitule les incertitudes obtenues avec Rem’Air© au niveau des stations fixes.
Tableau 3 : Incertitudes Rem’Air© sur les moyennes annuelles
NO2
PM10
PM25
Directive 2008/50/CE
30 %
50 %
50 %
2011
15,0%
9,2 %
1,1 %
2012
14,9 %
7,5 %
8,6 %
2013
10,2 %
12,9 %
7,2 %
2014
11,7 %
10,9 %
10,0 %
2015
14,1 %
14,2 %
9,5 %
Rem’Air©
Les incertitudes associées à Rem’Air© respectent ainsi largement les objectifs de qualité fixés par la
directive européenne, et ce pour les 3 polluants étudiés.
19/47
2. DIOXYDE D’AZOTE : NO2
Dans cette partie sont présentées les cartes annuelles de 2011 à 2015 en NO2 sur l’agglomération de
Reims puis la carte médiane de ces 5 années.
2.1. Cartes des moyennes annuelles en NO2
2011
2012
2013
2014
2015
Figure 9 : Teneurs annuelles en NO2 pour l’année 2011 (en
haut à gauche), 2012 (en haut à droite), 2013 (au milieu à
gauche), 2014 (au milieu à droite) et 2015 (en bas à gauche)
sur l’ensemble de l’agglomération rémoise
20/47
Le NO2 est un composé principalement issu de la circulation (voir Annexe 1). Les cartes précédentes
confirment cette origine avec des concentrations plus élevées au niveau des principaux axes routiers de
l’agglomération ainsi qu’au centre-ville de Reims.
Bien que les cartes soient assez similaires, une diminution des niveaux de concentration en NO2 est
observée entre 2011 et 2015, en cohérence avec les observations sur le dispositif fixe de mesures. Cette
tendance est en grande partie à rapprocher du renouvellement continu du parc automobile associé aux
normes antipollution EURO plus contraignantes.
2.2. Carte médiane pour le NO2 en moyenne annuelle
Les cartes suivantes présentent le pourcentage médian de la valeur limite pour le NO2 en moyenne
annuelle entre 2011 et 2015 sur toute l’agglomération et au niveau du centre-ville.
Sur la période 2011-2015, des secteurs en dépassement réglementaire pour le NO2 sont mis en évidence.
La CSA présentée dans la partie III intègre ces informations.
21/47
Avenue
Jean Jaurès
Boulevard Louis
Roederer
Boulevard
Paul Doumer
Rue du
Colonel Fabien
Rue de
Venise
Traversée urbaine
de Reims
Figure 10 : Pourcentage médian de la valeur limite en NO2 entre 2011 et 2015
sur l’ensemble de l’agglomération rémoise (à gauche) et en centre-ville de Reims (à droite)
22/47
3. POUSSIERES FINES : PM10
3.1. Cartes des moyennes annuelles de PM10
2011
2012
2013
2014
2015
Figure 11 : Teneurs annuelles en PM10 pour l’année 2011
(en haut à gauche), 2012 (en haut à droite), 2013 (au milieu
à gauche), 2014 (au milieu à droite) et 2015 (en bas à
gauche) sur l’ensemble de l’agglomération rémoise
23/47
Comme pour le NO2, les principaux axes structurants de l’agglomération présentent les concentrations
les plus élevées. Cependant, les concentrations en PM10 sont plus homogène sur l’agglomération que
pour le NO2. Cela s’explique par les origines plus diverses des poussières fines (voir Annexe 2).
Une nette amélioration des concentrations en PM10 est observée entre 2011 et 2015 sur l’agglomération
rémoise. Cette évolution est cependant à tempérer, les concentrations en PM10 étant très sensibles à la
météorologie de l’année.
3.2. Carte médiane en pourcentage de la valeur limite pour les PM10 en moyenne annuelle
Les cartes suivantes présentent le pourcentage médian de la valeur limite pour les poussières fines
(PM10) en moyenne annuelle entre 2011 et 2015 sur toute l’agglomération et au niveau du centre-ville.
Sur la période 2011-2015, des secteurs sont exposés à des valeurs proches ou supérieures à la valeur
réglementaire en moyenne annuelle pour les PM10.
24/47
Avenue
Jean Jaurès
Boulevard Louis
Roederer
Boulevard
Paul Doumer
Rue du
Colonel Fabien
Rue de
Venise
Traversée urbaine
de Reims
Figure 12 : Pourcentage médian de la valeur limite en PM10 entre 2011 et 2015
25/47
3.3. Cartes annuelles du nombre de jours de dépassement du seuil de 50 µg/m3 en PM10
2011
2012
2013
2014
2015
Figure 13 : Nombre de jour de dépassement du seuil
journalier en PM10 pour l’année 2011 (en haut à gauche),
2012 (en haut à droite), 2013 (au milieu à gauche), 2014 (au
milieu à droite) et 2015 (en bas à gauche) sur l’ensemble de
l’agglomération rémoise
26/47
Les secteurs les plus exposés à un nombre élevé de dépassements du seuil des 50µg/m3 en moyenne
journalière se situent là encore à proximité des axes structurants et dans la zone la plus urbanisée.
Comme pour la moyenne annuelle en PM10, il y a une nette amélioration de la situation entre 2011 et
2015. Cette tendance est à tempérer, les concentrations en PM10 étant très sensibles à la météorologie
de l’année.
3.4. Carte médiane en pourcentage de la valeur limite pour le nombre de jours de
dépassement du seuil de 50 µg/m3 en PM10
Les cartes suivantes présentent le pourcentage médian de la valeur limite du nombre de jours de
dépassement du seuil journalier en PM10 en moyenne annuelle entre 2011 et 2015 sur toute
l’agglomération et au niveau du centre-ville.
Sur la période 2011-2015, dans une moindre mesure que pour le NO2, des secteurs en dépassement
réglementaire pour les PM10 sont mis en évidence vis-à-vis de cette valeur limite.
27/47
Avenue
Jean Jaurès
Boulevard Louis
Roederer
Boulevard
Paul Doumer
Rue du
Colonel Fabien
Rue de
Venise
Traversée urbaine
de Reims
Figure 14 : Pourcentage médian de la valeur limite correspondante entre 2011 et 2015
28/47
4. POUSSIERES TRES FINES : PM2.5
4.1. Cartes des moyennes annuelles en PM2.5
2011
2012
2013
2014
2015
Figure 15 : Teneurs annuelles en PM2.5 pour l’année 2011
(en haut à gauche), 2012 (en haut à droite), 2013 (au milieu
à gauche), 2014 (au milieu à droite) et 2015 (en bas à
gauche) sur l’ensemble de l’agglomération rémoise
29/47
Comme pour la moyenne annuelle en PM10, les principaux axes de circulations présentent les
concentrations les plus fortes en poussières très fines. Cependant, ces concentrations sont plus
homogènes sur l’agglomération que pour le NO2.
Il y a également une nette amélioration de la moyenne annuelle en PM2.5 entre 2011 et 2015. Tout
comme les PM10, cette tendance est cependant à tempérer du fait de la sensibilité de ce polluant à la
météorologie de l’année.
4.2. Carte médiane en pourcentage de la valeur limite pour les PM2.5 en moyenne annuelle
Les cartes suivantes présentent le pourcentage médian de la valeur limite applicable au 01er janvier 2015
pour les poussières très fines (PM2.5) en moyenne annuelle entre 2011 et 2015 sur toute l’agglomération
et au niveau du centre-ville.
Sur la période 2011-2015, des secteurs sont exposés à des valeurs proches ou supérieures à la valeur
réglementaire applicable au 01er janvier 2015 en moyenne annuelle pour les PM2.5.
30/47
Avenue
Jean Jaurès
Boulevard Louis
Roederer
Boulevard
Paul Doumer
Rue du
Colonel Fabien
Rue de
Venise
Traversée urbaine
de Reims
Figure 16 : Pourcentage médian de la valeur limite annuelle en PM2.5 (applicable au 01er janvier 2015) entre 2011 et 2015
31/47
III.
CARTE STRATEGIQUE AIR
1. LOCALISATION DES SECTEURS EXPOSES
La carte stratégique air résulte de l’agrégation des cartes médianes présentées précédemment, en retenant
en chaque point le pourcentage de la valeur limite le plus élevé. Elle est présentée ci-dessous, avec
l’échelle de couleur uniformisée au niveau national, pour l’ensemble de l’agglomération et au niveau du
centre-ville.
32/47
Carte Stratégique Air – Reims Métropole
Date d’édition : Octobre 2016
Période d’application : 2016 – 2020
Années prises en compte : 2011 -2015
Méthode : Application de la méthode décrite dans le guide « Qualité de l’air et urbanisme – Guide d’élaboration de la Carte
Stratégique Air » – V1.3 – Mai 2015
Valeurs limites (VL) prises en compte : Moyenne annuelle en NO2, PM10 et PM2.5, nombre de jours de dépassement du
seuil journalier en PM10
Zone « air » prioritaire – Valeur de l’indicateur multi-polluant : 118% (correspond aux 40 % de la surface les plus exposés
de la zone en dépassement réglementaire sur Reims Métropole)
Réalisation technique : ATMO Champagne-Ardenne
N51
A34
D951
A26
Traversée urbaine
de Reims
A4
Zone non touchée par un dépassement règlementaire
Zone en dépassement règlementaire
Zone en dépassement règlementaire potentiel
Figure 17 : Carte Stratégique Air de l’ensemble de l’agglomération rémoise
33/47
Remarque : il convient de noter que la classe 1 intègre des niveaux de polluants assez hétérogènes et
qui peuvent être assez élevés (jusqu’à 90% de la valeur limite).
Les secteurs en dépassement réglementaire potentiel ou modélisé sont localisés en proximité des axes
structurants. Ainsi en dehors du centre-ville, sont mis en évidence :
-
La traversée urbaine de Reims (Voie Jean Taittinger) ;
-
La N51 en direction de Witry-les-Reims (Route de Witry) ;
-
La D951 en direction de Champfleury (Avenue de Champagne) ;
-
L’A4 (contournement sud) ;
-
L’A26 ;
-
L’A34.
Afin de mieux localiser les zones exposées sur le centre-ville de Reims, un zoom est présenté ci-dessous.
Avenue Jean Jaurès
Boulevard Louis
Roederer
Boulevard Paul
Doumer
Rue du Colonel
Fabien
Rue de Venise
Traversée urbaine
de Reims
Figure 18 : Zoom de la Carte Stratégique Air sur le centre-ville de Reims
34/47
Au centre-ville, en présence de population potentiellement exposée, les principaux axes mis en évidence
sont les suivants :

La traversée urbaine de Reims en zone « air » prioritaire ;

Les basses promenades (boulevard Louis Roederer) en zone « air » prioritaire ;

La place Aristide Briand et les axes connexes (dont avenue Jean Jaurès) en zone « air »
prioritaire ;

Le boulevard Paul Doumer en zone « air » prioritaire ;

La rue de Venise en zone « air » prioritaire ;

La rue du Colonel Fabien en zone « air » prioritaire ;

Les Hautes promenades jusqu’à la place de la République ;

Le boulevard Lundy ;

Le boulevard de la Paix ;

Le boulevard Pommery ;

L’avenue Brebant :

La rue Cérès ;

La rue de l’Etape ;
35/47
2. EVALUATION DE LA POPULATION EXPOSEE
L’estimation de la population exposée à un niveau de concentration donné repose sur le croisement de
deux informations :

La spatialisation des niveaux de concentration ou du pourcentage de la valeur limite issue de la
plateforme Rem’Air© ;

La localisation de la population.
X
Niveaux de concentration
Bâtiments « habités » de l’agglomération
Quantification de la population exposée
Figure 19 : Principe de quantification de la population exposée
36/47
2.1. Méthodologie
ATMO Champagne-Ardenne utilise la méthodologie de référence, publiée par le Laboratoire Central de
Surveillance de la Qualité de l’Air (LCSQA) en février 2016 et intitulé « Note de synthèse
méthodologique sur la caractérisation des situations de dépassement de seuil : délimitation des zones de
dépassement et estimation des populations et écosystèmes exposés » pour évaluer l’exposition de la
population.
Les informations relatives à la localisation de la population sont issues du LCSQA (base MAJIC sur la
base des données INSEE).
La méthodologie consiste à appliquer la population issue de la base MAJIC à un maillage de 10m ou
moins sur l’agglomération étudié.
Les résultats de la modélisation sont interpolés sur une grille de 10 mètres correspondant au centre des
mailles de populations.
Ainsi, la population exposée à des dépassements réglementaires correspond à la somme de la population
incluse dans les mailles dont la concentration modélisée est supérieure aux seuils réglementaires.
Légende :
Point interpolé en dépassement
Maille en dépassement
Bâtiment de la base MAJIC
(sans dépassement)
Bâtiment de la base MAJIC (en
dépassement)
Figure 20 : Illustration de la méthodologie
37/47
2.2. Population exposée
Le tableau suivant présente la population exposée selon les 4 classes de la Carte Stratégique Air.
Tableau 4 : Population exposées selon les 4 classes de la Carte Stratégique Air
Pourcentage de population exposée
99,6%
0,3%
0,1%
< 0,1%
L’absence de bâtiments d’habitation à proximité immédiate des axes mis en évidence via la CSA permet
à une très grande majorité de la population de Reims Métropole de ne pas être exposée à un dépassement
réglementaire (99,6 %) sur leur lieu d’habitation, et à la lumière des années passées
Pour autant :

0,3% de la population apparait exposée à un dépassement règlementaire potentiel (environ 700
personnes).

0,1% de la population est exposée à un dépassement réglementaire (environ 200 personnes)

Moins de 0,1% de la population est en zone « Air » prioritaire (moins de 100 personnes).
38/47
Les populations en zone « air » prioritaire sont situé à proximité :

Du boulevard Paul Doumer ;

De la rue de Venise ;

De l’avenue Jean Jaurès ;

De la rue du Colonel Fabien.
La figure suivante présente les bâtiments habités touchés par une Zone « Air » Prioritaire.
Figure 21 : Bâtiments habités en zone "Air" prioritaire
39/47
Pour les populations en zone de dépassement réglementaire, il faut notamment ajouter à la liste
précédente :

La place Aristide Briand et les axes connexes ;

La rue Clovis Chezel (au niveau de la Traversé Urbaine de Reims).

L’intersection du boulevard de la Paix et de la rue Gerbert.
La figure suivante présente à la fois les bâtiments habités touchés par une Zone « Air » Prioritaire ou
une zone en dépassement réglementaire.
Figure 22 : Bâtiments habités en zone "Air" prioritaire ou en zone de dépassement réglementaire
A noter la présence également de bâtiments isolés en zone de dépassement réglementaire en dehors de
cette carte sur la route de Witry au niveau de la rue Sainte Thérèse, au croisement de l’avenue de Laon
et de la rue Fréderic Jacob, et au croisement de l’avenue d’Epernay et de la rue Cognacq-Jay
40/47
Pour la population exposée à un dépassement réglementaire potentiel, il faut notamment ajouter aux
deux listes précédentes :

L’intersection de l’Avenue de Laon et de la rue Edouard Mignot ;

Les axes connexes à la place Royale ;

La rue de l’Etape ;

La rue Libergier ;

La rue Hincmar.
La figure suivante présente à la fois les bâtiments habités touchés par une Zone « Air » Prioritaire ou
une zone en dépassement réglementaire ou une zone en dépassement réglementaire potentiel.
Figure 23 : Bâtiments habités en zone "Air" prioritaire, en zone de dépassement réglementaire ou en zone de
dépassement réglementaire potentiel
41/47
A noter la présence également de bâtiments isolés en zone de dépassement réglementaire potentiel en
dehors de cette carte sur la route de Witry aux croisements avec la rue Sainte Thérèse et avec la rue
d’Alger, au croisement de l’avenue d’Epernay et de la rue Cognacq-Jay et au croisement de la rue
Chanzy et de la rue du Dr Roux (Cormontreuil).
Ainsi la Carte Stratégique Air :

Permet de localiser les secteurs à enjeux « air » prioritaires en termes d’actions d’amélioration
de la qualité de l’air

Doit permettre d’éviter l’exposition de nouvelles populations, potentiellement sensibles, par
l’intégration de ces éléments dans les projets d’urbanisme.
A noter également que ces estimations sont réalisées sur la base du lieu d’habitation. D’autres situations
impliquent une exposition potentielle à la pollution atmosphérique telles que sur son lieu de travail, au
sein d’un établissement scolaire ou de santé ou encore durant les transports.
42/47
CONCLUSION
Depuis 2011, ATMO Champagne-Ardenne utilise une plateforme de modélisation urbaine appelée
Rem’Air© pour compléter le dispositif de mesure, avec des diagnostics, scénarisations et quantifications
d’actions à l’échelle de la rue sur l’agglomération de Reims.
Afin de faciliter la prise en compte de la qualité de l’air dans les projets d’urbanisme du territoire, la
production de la Carte Stratégique Air (CSA) sur l’ensemble de l’agglomération de Reims a été actée
dans le cadre de la convention d’objectifs 2016-2020 entre Reims Métropole et ATMO ChampagneArdenne
La CSA est un outil de diagnostic de la qualité de l’air « simple » et standardisé, dont l’élaboration est
cadrée par un guide méthodologique national. Il s’agit d’une cartographie unique décrivant la qualité de
l’air au regard de la réglementation selon quatre niveaux dont le nom et la « couleur » sont explicites et
normalisés. Cette carte, valable 5 ans, permet un porté à connaissance lisible des enjeux territoriaux de
la qualité de l’air auprès des décideurs et des professionnels de l’urbanisme.
Les polluants intégrés au processus d’élaboration de la CSA sont le dioxyde d’azote (NO2), les
poussières fines (PM10) et les poussières très fines (PM2.5).
La Carte Stratégique Air ainsi produite, applicable sur la période 2016-2020, a permis d’établir une liste
d’axes à l’échelle de l’agglomération rémoise à proximité desquels les valeurs réglementaires sont
approchées voire dépassées ces dernières années. Sur ces secteurs, la population exposée sur son lieu
d’habitation à un dépassement réglementaire effectif ou potentiel représente environ 0,4% de la
population de l’agglomération.
Cette Carte Stratégique Air permet de cibler les zones les plus affectées pour une pleine connaissance
de l’exposition actuelle et a vocation à s’intégrer dans les documents et projets d’urbanisme afin d’éviter
l’exposition de nouvelles populations.
43/47
ANNEXES
Annexe 1 : Le dioxyde d’azote (NO2)
Les oxydes d’azote (NOx) sont constitués par le monoxyde d’azote (NO) et le dioxyde d’azote (NO2).
Ils sont formés dans toutes les combustions d’énergies fossiles, à haute température et par association
de l’azote et de l’oxygène de l’air.
Le NO2 est un gaz irritant qui pénètre profondément dans les voies respiratoires provoquant une
altération des alvéoles et une inhibition des défenses pulmonaires. Il est également responsable des
dommages causés aux bâtiments et végétaux de par son élimination de la phase gazeuse sous forme de
dépôt sec ou de liquide (il participe de ce fait à son acidification).
Au niveau régional, les sources principales sont le transport routier à 57 % puis l’agriculture à 17 % et
l’industrie à 14 %. Sur le territoire de l’agglomération de Reims, les principales sources sont le transport
routier à 63 %, le résidentiel tertiaire à 17 % et l’industrie à 12 %.
Figure 24: Emissions de NOx en région (gauche) et sur l’agglomération de Reims (droite) en 2012
(Source ATMO Champagne-Ardenne Inventaire ATMOCA_M2014)
44/47
La valeur limite réglementaire annuelle pour le NO2 est une moyenne annuelle de 40 µg/m3 à ne pas
dépasser.
Tableau 5 : Réglementation NO2 (Décret n° 2010-1250 du 21/10/10)
NO2
Valeur limite annuelle
Réglementation
40 µg/m3
45/47
Annexe 2 : Les particules fines (PM10) et très fines (PM2.5)
Les particules fines (PM10) et très fines (PM2.5) sont des poussières en suspension de taille inférieure
respectivement à 10 microns et à 2,5 microns. Elles sont issues de phénomènes d’érosion, de
combustion, ou de réactions chimiques.
Les poussières sont des polluants irritants et leurs impacts est très dépendant de leur diamètre. En effet
les particules les plus grosses sont retenues par les voies aériennes supérieures tandis que les plus fines
peuvent pénétrer plus profondément dans les voies respiratoires. Leur toxicité est accentuée du fait
qu’elles peuvent transporter des composés nocifs et cancérogènes (plomb, hydrocarbures, …).
Au niveau régional, les sources principales de PM10 sont l’agriculture à 55 % puis le résidentiel tertiaire
à 19 % et l’industrie avec 15 %. Sur le territoire de l’agglomération de Reims, les principales sources
sont l’industrie à 39 %, le transport routier à 28 %, le résidentiel-tertiaire avec 17 % et l’agriculture à
11 %.
Figure 25: Emissions de PM10 en région (gauche) et sur l’agglomération de Reims (droite) en 2010
46/47
Deux valeurs limites réglementaires annuelles existent pour les poussières fines PM10 : 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 fois par an.
Tableau 6: Réglementation PM10 (Décret n° 2010-1250 du 21/10/10)
PM10
Réglementation
40 µg/m3
Nombre limite de jour de dépassement
du seuil de 50 µg/m3en moyenne
35 jours
journalière
Au niveau régional, les sources principales de PM2.5 sont le résidentiel-tertiaire avec 38 %, l’agriculture
à 33 % puis le transport routier avec 14% et l’industrie avec 13 %. Sur le territoire de l’agglomération
de Reims, les principales sources sont le transport routier à 36 %, l’industrie à 27 % et le résidentieltertiaire avec 26 %.
Figure 26: Emissions de PM2.5 en région (gauche) et sur l’agglomération de Reims (droite) en 2010
Pour les PM2.5, la valeur limite règlementaire est de 25 µg/m3 en moyenne annuelle depuis 2015.
Tableau 7: Réglementation PM2.5 (Décret n° 2010-1250 du 21/10/10)
PM2.5
Année
25 µg/m3
Réglementation
47/47

Carte stratégique Air-Agglomération de Reims

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