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Étude et évaluation multidisciplinaire de la pollution atmosphérique particulaire en milieu périurbain : le projet PACTES-BMP. Méthodologie et premiers résultats

Study and multidisciplinary evaluation of atmospheric particles pollution in a peri-urban environment -the PACTES-BMP Project: Methodology and first results
Estudio y evaluación pluridisciplinaria de la polución atmosférica de partículas en el medio periurbano : el proyecto PACTES-BMP. Metodología y primeros resultados
Yves Noack, Samuel Robert, Daniel Bley, Patricia Lozano, Grégory Gille et Sylviane Capezza
p. 77-88

Résumés

Le projet PACTES-BMP (Particules Atmosphériques dans le Bassin Minier de Provence : Caractérisation, Toxicité et Évaluation Sociétale) est un projet de recherche multidisciplinaire intégré visant à caractériser la pollution atmosphérique particulaire autour de sites industriels (cimenterie, usine d’alumine et centrale thermique) en milieux urbains et périurbains et confronter les résultats de la mesure à la perception et l’évaluation qu’en font les populations riveraines, sur le territoire du Bassin Minier de Provence (SE de la France). Les fractions particules sédimentables, PM10 (particules inférieures à 10 µm) et PM2.5 (particules inférieures à 2,5 µm) ont été analysées. La perception par la population a été étudiée via des entretiens et des questionnaires.

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Texte intégral

Introduction

  • 1 Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail.
  • 2 Improving Knowledge and Communication for Decision Making on Air Pollution and Health in Europe.
  • 3 Particules de tailles inférieures à 2,5 micromètres.
  • 4 Institut de veille sanitaire.
  • 5 Particules de tailles inférieures à 10 micromètres.

1Pour les pouvoirs publics comme aux yeux des citoyens, la maîtrise de la pollution atmosphérique particulaire est un enjeu de première importance. Dans son avis en date du 23 mars 2009 concernant la pollution par les particules présentes dans l’air ambiant, l’AFSSET1 a par exemple confirmé l’impact sanitaire de ce type de pollution tant en milieu urbain qu’à proximité de sites industriels (Afsset, 2009). Plus récemment, l’étude APHEKOM2 a montré que le respect des recommandations de l’OMS sur les PM2.53 permettrait d’augmenter la durée de vie moyenne de près de deux ans à Bucarest, d’un an à Rome et de 7,5 mois à Marseille (INVS4, 2011). Par ailleurs, des études d’impact sanitaire de l’INVS (Pascal et al., 2011) montrent que le respect de ces mêmes recommandations en ce qui concerne les PM105, permettrait une diminution d’environ 50 % des décès attribuables à la pollution atmosphérique dans les villes de Marseille et Aix-en-Provence. Ces études, ainsi que la procédure de pré-contentieux lancée par la Commission de l’Union européenne contre la France pour non-respect de la législation européenne sur la qualité de l’air, ont amené les autorités françaises à mettre en place une série de plans et d’actions (Plan Particules, révision des Plans de Protection de l’Atmosphère, Plans National et Régionaux Santé-Environnement…) destinés à réduire les émissions de particules et leurs impacts sur la santé humaine. Cependant, pour que les mesures envisagées soient efficaces, il est nécessaire d’avoir une bonne connaissance des caractéristiques de ces émissions et de leurs impacts sanitaires. Or comme le soulignait déjà l’avis de l’AFSSET en 2009, cette connaissance fait face à plusieurs difficultés : absence de seuil d’exposition ; prépondérance de l’exposition chronique sur l’exposition de pointe ; inégalités d’exposition aux polluants en fonction des lieux d’habitats et de sensibilités particulières ; manque de données sur les caractéristiques physico-chimiques et les impacts sanitaires potentiels des différents types de particules, en particulier de celles non issues d’un processus de combustion.

2Comme d’autres questions relatives à l’environnement, le traitement du problème de la pollution atmosphérique particulaire doit faire appel à des approches pluridisciplinaires, voire interdisciplinaires. Il s’agit de connaître l’intensité et la nature de cette pollution, soit mesurer des concentrations en particules, mais aussi étudier leurs compositions et leur éventuelle toxicité. Il convient également de comprendre comment les populations appréhendent cette pollution et d’identifier leurs prédispositions à faire en sorte qu’elle soit réduite. En effet, certaines mesures de lutte contre la pollution peuvent entraîner des contraintes pour les citoyens (restrictions de circulation, nouvelles réglementations sur les systèmes de chauffage, par exemple). Pour qu’elles soient comprises et acceptées, il est nécessaire d’élaborer une communication adaptée, qui repose elle-même sur une connaissance approfondie de la façon dont les personnes concernées perçoivent les problèmes environnementaux de manière générale et la pollution atmosphérique particulaire en particulier.

  • 6 Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie.
  • 7 Les équipes de recherche participant au projet, sont les laboratoires CEREGE et AirPACA (caractéris (...)

3Dans ce contexte, cet article propose une présentation de la problématique, de la méthodologie et des premiers résultats du projet de recherche interdisciplinaire PACTES-BMP (« Particules Atmosphériques dans le Bassin Minier de Provence : Caractérisation, Toxicité et Évaluation Sociétale »). Réunissant quatre équipes de recherche alliant des compétences en métrologie et caractérisation physico-chimique des particules, en toxicologie, en anthropologie sociale et en géographie ce projet est co-financé par l’ADEME6, trois industriels et une collectivité territoriale7.

I – Problématique de la pollution atmosphérique particulaire sur le bassin minier de Provence et objectifs du projet

4Entre Marseille et Aix-en-Provence, le bassin minier de Provence constitue un territoire caractéristique des espaces périurbains où la question de la pollution de l’air se pose de manière prégnante (fig. 1). Cette situation résulte à la fois de particularismes locaux et de caractères propres à toutes les périphéries métropolitaines. À moins de 20 km du cœur d’Aix ou du centre de Marseille, la partie occidentale du bassin concentre une population grandissante et des zones d’emploi dynamiques, qui sont venues s’installer sur un espace historiquement marqué par la présence d’établissements industriels à fort impact environnemental. Traversé par plusieurs axes routiers majeurs, eux-mêmes générateurs de nuisances, ce territoire fait cohabiter des sources de pollution atmosphérique avérées et une population qui, de plus en plus soucieuse de qualité de vie, s’organise pour défendre ses intérêts.

Fig. 1 – Localisation du Bassin Minier de Provence

Fig. 1 – Localisation du Bassin Minier de Provence

5Dans ce cadre géographique, le corridor industriel constitué autour de l’axe Bouc-Bel-Air-Meyreuil représente une zone d’étude particulièrement intéressante. Structurée autour d’une route départementale à gabarit autoroutier, complétée par la ligne de chemin de fer Aix-Marseille, elle concerne directement quatre communes (Bouc-Bel-Air, Simiane-Collongue, Gardanne et Meyreuil) totalisant une population de plus de 45 000 habitants en 2009 (en augmentation de près de 10 % depuis 1999). Du sud-ouest en direction du nord-est, se succèdent sur environ 10 kilomètres : une cimenterie, une usine de production d’alumine et une centrale électrique thermique au charbon. Ces établissements, qui sont très proches sinon au sein même des zones d’habitations, sont aujourd’hui de plus en plus critiqués quant à leur possible impact sur la qualité de vie, notamment en termes de pollution atmosphérique. Située dans le centre de Gardanne et à proximité immédiate de l’usine d’alumine, la station de l’association de surveillance de la qualité de l’air (AirPACA) enregistre un niveau moyen de PM10 inférieur à la valeur limite annuelle (35 μg/m3 au lieu de 40 en 2010). Mais le nombre de dépassements de la valeur limite journalière y est très au-dessus de la réglementation (53 jours de dépassement en 2010 contre 35 autorisés ; nombre en augmentation en 2011, sans doute en liaison avec une reprise de l’activité de l’usine d’alumine (Arruti et al., 2011)). Très visibles dans le paysage et potentiellement générateurs de nuisances (particules, odeurs, bruits…), les établissements industriels sont donc pointés du doigt mais leur impact effectif sur la santé des populations dans la zone n’est pas connu. Bien que les entreprises aient fait des efforts pour réduire leurs émissions, ceux-ci ne sont pas perçus par les riverains. La zone est par ailleurs probablement également influencée par la circulation automobile sur la route qui relie l’est du bassin minier – et l’autoroute A8 – au nord de Marseille. Dépassant les 20 000 véhicules par jour, cet axe accueille un nombre élevé de navettes domicile-travail, caractéristiques des espaces périurbains, auxquelles s’ajoute un important trafic fret de transit régional, voire international.

6Dans ce contexte, le projet PACTES-BMP poursuit trois objectifs : la caractérisation physico-chimique fine des particules sédimentables et inhalables (PM10 et PM2.5) émises par les principales sources industrielles et routières, l’évaluation de leur cytotoxicité et génotoxicité et l’évaluation de la perception par les populations riveraines de ces pollutions et du risque potentiel qu’elles présentent. Ces trois axes doivent permettre de mieux comprendre ce qu’est la pollution atmosphérique particulaire sur ce territoire et de la confronter avec la perception qu’en ont les résidents. Ainsi, une meilleure connaissance des sources, tant en termes de caractérisation physico-chimique qu’en termes de toxicité, est attendue afin d’améliorer les modèles d’évaluation des contributions de source et d’exposition des populations à un risque donné. Le projet ambitionne également d’apporter aux populations et aux décideurs, une connaissance améliorée de la réalité objective de la pollution et donc une meilleure approche du risque éventuel. Les résultats pourront alimenter le débat tripartite industriels-collectivités-populations en apportant des éléments d’information basés sur la mesure.

II – Démarche méthodologique

1. Approche interdisciplinaire et dialogue chercheurs/citoyens

7L’association et l’imbrication des trois objectifs constituent à la fois l’originalité et l’intérêt du projet, dont la démarche générale est résolument interdisciplinaire. Assez fréquemment en effet, la recherche concernant la pollution atmosphérique associe des travaux de caractérisation physico-chimique et des études toxicologiques, sans aborder la dimension risque ou la dimension perceptive de la pollution (Fattore et al., 2011 ; Wichers-Stanek et al., 2011 ; Catalan-Vasquez et al., 2012). Le plus souvent d’ailleurs, la partie toxicologique représente la plus grande part de la recherche (Gualtieri et al., 2010 ; Oh et al., 2011 ; Dieme et al., 2012), ce qui ne permet pas de relier les causes (les sources) et leurs effets par manque de connaissances de base sur la nature même du composé supportant la toxicité. En combinant la caractérisation physico-chimique, l’analyse de la toxicité et la perception de la pollution, PACTES-BMP s’inscrit dans une démarche méthodologique interdisciplinaire, en encourageant les acteurs de la recherche issus des disciplines associées à s’expliciter leurs démarches, leurs concepts et à construire ensemble une compréhension globale de la pollution étudiée et de sa perception par la population. Développé dans le cadre de l’Observatoire Hommes-Milieux du bassin minier de Provence, le projet adhère donc aux principes d’interdisciplinarité prônés par ce dispositif du CNRS (Chenorkian, 2012), et s’attache à établir des ponts entre les chercheurs et les acteurs locaux, ce qui n’est pas sans difficultés.

8Pendant longtemps en effet, le bassin minier provençal et la ville de Gardanne ont été soumis à une très forte pollution au dioxyde de soufre, liée à la combustion par la centrale thermique du charbon local. Une fois ce problème disparu avec l’arrêt de l’exploitation minière en 2003, très peu de campagnes de mesures de la pollution atmosphérique ont été menées sur le territoire, alors que d’autres sources de pollution demeurent, notamment en matière de particules atmosphériques. Si une station de surveillance de la qualité de l’air existe bien à Gardanne, ses résultats sont très peu connus du grand public. Cette absence de « présence sur le terrain » et de communication tant par les services de l’État et les collectivités que par les industriels a permis le développement dans la population d’une perception très contrastée de la pollution atmosphérique particulaire, depuis l’indifférence jusqu’aux positions alarmistes. Parfois fondés mais également parfois inexacts, les discours sur la réalité de cette pollution alimentent des postures pouvant aller jusqu’au conflit. Diverses réunions publiques ayant eu lieu sur ce sujet témoignent de la difficulté de la concertation entre certains acteurs sur ce territoire. Cette « réalité sociale » fait partie intégrante de la problématique de PACTES-BMP dont la démarche doit aussi permettre d’apporter des éléments aussi objectifs que possible pour faciliter la concertation dans un but de développement durable bien compris.

2. Prélèvements, analyses et enquêtes

9La recherche s’est développée à partir de l’étude de cinq sites qui ont été équipés d’appareils de mesure et qui ont fait l’objet d’enquêtes auprès des riverains (fig. 2). Trois de ces sites sont à proximité immédiate des industries concernées (cimenterie Lafarge de Bouc Bel-Air, usine d’alumine Rio Tinto Alcan de Gardanne, centrale thermique Eon de Gardanne-Meyreuil). Si le site de Bouc Bel Air est relativement isolé par rapport aux habitations, le site de Gardanne est par contre totalement inséré dans le tissu urbain, celui de la centrale thermique étant un peu plus éloigné. Un quatrième site a été choisi à proximité de l’interconnexion entre les autoroutes A8 et A52, caractéristique d’un important trafic routier, au bord de la route départementale D6, sur la commune de Fuveau. Le cinquième site est une école du centre de la ville de Trets (environ 10 000 habitants), commune a priori exempte de pollution industrielle.

Fig. 2 – Carte de situation des sites de prélèvements

Fig. 2 – Carte de situation des sites de prélèvements

10Chacun de ces sites a été équipé de façon à prélever trois types de particules :

  • les particules sédimentables. Ce sont de grosses particules (10 à 100 μm) retombant assez rapidement et qui n’ont pas d’impact sanitaire direct (elles ne sont pas inhalées). Elles peuvent cependant avoir un effet sur les écosystèmes (introduction possible dans la chaîne alimentaire par exemple) et peuvent constituer une nuisance visuelle à laquelle les populations sont très sensibles.
    Leur prélèvement s’opère par système de jauge, à pas de temps hebdomadaire. La récupération des particules se fait par rinçage des jauges puis filtration ; la masse des particules est définie par pesée ; l’expression est un flux en g/m2/jour.

  • les PM10. Ces particules ont une taille moyenne inférieure à 10 μm. Elles sont donc inhalables car elles franchissent la barrière du nez. Leur concentration dans l’air ambiant (en µg/m3) est réglementée. Elles ont un impact sanitaire direct, lié à leur taille, leur forme, leur composition chimique et bien sûr leur concentration. Elles sont prélevées par pompage d’air à travers une membrane filtrante, à un pas de temps de 24 h.

  • les PM2.5. Ce sont également des particules inhalables, mais de diamètre moyen inférieur à 2,5 μm. Elles sont susceptibles de pénétrer profondément dans l’appareil respiratoire et d’atteindre les alvéoles pulmonaires. Les conditions de prélèvement sont les mêmes que pour les PM10.
    Les prélèvements ont été effectués en même temps sur les cinq sites lors de deux campagnes d’un mois (juillet 2010 et janvier 2011). La campagne de juillet a été sèche alors que celle de janvier a enregistré des précipitations assez importantes, notamment de la neige. Lors de ces deux campagnes, des prélèvements spécifiques de PM2.5 ont été effectués pendant une semaine (au pas de temps quotidien) pour les besoins du volet toxicologie du projet. Cette étude « in vitro » se décompose en deux parties : une étude de cytotoxicité (viabilité de cellules) et une étude de génotoxicité (apparition de lésions de l’ADN). Les cellules utilisées sont des fibroblastes pulmonaires humains qui ont été exposés aux fractions solubles des particules dans l’eau et un solvant. Cette partie du projet n’est pas développée dans le présent article.

11Le volet évaluation des perceptions a été accompli de deux façons. Lors de la préparation de la campagne de mesures de juillet 2010 et pendant le déroulement de celle-ci, des entretiens ont été menés auprès de différents acteurs : riverains des industries et des sites de mesure, responsables environnement des établissements industriels concernés, élus, agent de l’État en charge de la surveillance de l’environnement, membres d’associations. L’analyse de ces entretiens a permis l’élaboration d’un questionnaire qui a ensuite été passé auprès des habitants. Composé de 19 questions ouvertes ou fermées, réparties en trois rubriques (image de votre ville, pollution de l’air, votre profil), ce questionnaire a recueilli plus de 200 réponses et est en cours de traitement. Les résultats présentés dans le cadre de cet article portent uniquement sur les enseignements tirés des entretiens.

III – Premiers résultats

1. Quantité et composition des particules

Les particules sédimentables

12Globalement, les particules sédimentables proviennent de trois grandes sources : des particules préalablement déposées sur les sols et remises en suspension par le vent ou tout autre mouvement de l’air ; des particules de sols mobilisées par les activités agricoles (labours essentiellement) ; des matières minérales industrielles déplacées par des activités d’extraction, de fabrication ou de stockage (comme c’est le cas les trois sites industriels étudiés).

13Le bilan des campagnes de mesure montrent que le site de Gardanne, à proximité de l’usine d’alumine, présente les flux les plus importants (fig. 3). Très caractéristiques, les particules y sont soit rouges (stockage de bauxite), soit blanches (produits finis). Viennent ensuite le site routier (ré-envol probablement), le site près de la centrale thermique (envol de poussières noires de charbon) et le site de la cimenterie. Le site urbain de Trets présente des quantités très nettement inférieures. Dans les cinq cas, les flux mesurés lors de la campagne d’été sont plus élevés que ceux de la campagne d’hiver. Les raisons en sont essentiellement météorologiques (précipitations plus fortes et vents plus faibles en hiver limitant les envols ou ré-envols).

Fig. 3 – Flux moyens de particules sédimentables

Fig. 3 – Flux moyens de particules sédimentables

14En ce qui concerne leur composition chimique, les particules contiennent principalement de l’aluminium, du calcium et du fer (Tabl. 1). En ce qui concerne l’aluminium, le flux mesuré sur le site de Gardanne est de 20 à 50 fois supérieur aux autres sites, alors que le rapport entre les flux totaux de particules est de l’ordre de 2 à 6. Il en est à peu près de même pour le fer. Cela montre une véritable spécificité du site de Gardanne par rapport aux autres.

Tableau 1 – Compositions chimiques moyennes des particules sédimentables

Al

Ca

Fe

Si

Ti

Ba

Cr

Mn

Ni

V

Zn

(mg/m2.j)

(mg/m2.j)

(mg/m2.j)

(mg/m2.j)

(mg/m2.j)

(µg/m2.j)

(µg/m2.j)

(µg/m2.j)

(µg/m2.j)

(µg/m2.j)

(µg/m2.j)

Eté

S1

Moyenne

1,03

9,78

0,82

2,81

0,05

7,76

3,72

13,04

3,69

8,60

23,16

s.d.

0,88

5,09

0,61

1,67

0,03

4,97

1,30

8,79

2,49

5,99

9,88

S2

Moyenne

26,82

7,36

8,39

2,55

0,55

13,01

26,05

27,89

3,61

42,55

40,37

s.d.

17,38

2,12

7,18

0,58

0,48

3,37

19,00

12,07

0,93

37,11

11,03

S3

Moyenne

1,42

5,13

1,13

1,57

0,03

12,23

3,32

20,71

0,57

3,53

30,25

s.d.

0,32

4,75

0,27

0,24

0,01

2,54

0,82

4,08

0,12

0,91

7,21

S4

Moyenne

1,59

5,64

1,31

2,26

0,04

15,76

4,85

25,84

0,83

3,06

90,97

s.d.

0,61

5,53

0,42

0,74

0,02

5,38

1,31

9,11

0,18

1,12

39,24

S5

Moyenne

0,60

3,84

0,52

1,11

0,01

5,42

2,20

7,01

1,69

0,98

18,90

s.d.

0,34

1,42

0,22

0,63

0,01

1,49

0,35

2,58

0,58

0,42

6,37

Hiver

S1

Moyenne

0,61

2,07

0,44

0,85

0,02

3,65

1,70

7,71

1,26

2,59

24,70

s.d.

0,23

1,32

0,22

0,40

0,02

1,08

0,35

4,00

0,60

1,40

9,14

S2

Moyenne

15,66

1,10

4,18

0,97

0,38

5,52

31,86

13,26

0,74

23,36

36,42

s.d.

10,81

1,31

5,32

1,29

0,51

6,38

41,03

16,46

0,84

30,25

43,09

S3

Moyenne

0,84

0,91

1,64

0,73

0,17

2,59

13,75

6,68

0,60

10,02

19,13

s.d.

0,33

1,48

0,22

0,31

0,01

2,43

0,73

4,19

0,34

1,10

6,10

S4

Moyenne

0,82

6,72

0,86

1,16

0,02

8,79

2,97

16,43

0,70

1,72

52,61

s.d.

0,47

4,51

0,43

0,56

0,01

4,53

1,44

8,94

0,52

0,88

32,09

S5

Moyenne

0,17

0,55

0,17

0,29

0,00

2,01

0,90

2,22

0,23

10,74

s.d.

0,09

0,31

0,07

0,11

0,00

0,37

0,34

0,71

0,11

2,93

Average chemical composition of sedimentable dusts. s.d. = écart-type (standard deviation)

15Lorsque l’on considère les fractions massiques, ce qui permet de faire abstraction des différences de flux et donc de mieux connaître la composition des particules, il apparaît que les quantités d’aluminium (fig. 4a) et de fer sont très semblables pour les deux campagnes, voire supérieures en hiver. Pour le calcium, les valeurs sont en revanche nettement supérieures en été (fig. 4b). D’autre part, les fractions massiques confirment l’originalité des particules collectées sur le site de Gardanne par rapport à celles prélevées ailleurs : 14 % d’Al contre 2 à 3 %, 5 % de Fe contre 1 à 2 % et 2 à 5 % de Ca contre 7 à 16 %.

Fig. 4 – Fractions massiques moyennes de l’aluminium (en haut) et du calcium (en bas) dans les particules sédimentables

Fig. 4 – Fractions massiques moyennes de l’aluminium (en haut) et du calcium (en bas) dans les particules sédimentables

16Les analyses ont aussi porté sur les concentrations en anions (Cl, SO4 NO3…) et cations (Ca, K, Na) dans les eaux de rinçages. Pour les prélèvements de la campagne d’été sur le site proche de l’usine d’alumine, des concentrations élevées en Sodium, ne pouvant être attribuées à la présence de sels type NaCl, sont mises en évidence.

Les particules inhalables

17Concernant les particules inhalables, les prélèvements révèlent d’autres spécificités des sites, tant en ce qui concerne les quantités que la composition chimique des particules. Ils témoignent également d’une différence notable entre l’été et l’hiver.

18En été, les concentrations en PM10 sont de l’ordre de 30 μg/m3 en moyenne sur les trois sites industriels et le site routier, mais seulement de 20 μg/m3 pour le site urbain de Trets (fig. 5a). En hiver, pour ces mêmes PM10, si les concentrations sont légèrement plus faibles pour les trois sites industriels, il n’en est pas de même pour le site routier et le site de Trets avec des augmentations respectivement de 25 et 60 %. Pour les PM2.5 (fig. 5b), si les concentrations en été sont similaires sur tous les sites (de l’ordre de 12 à 15 μg/m3), elles augmentent de 27 % (site cimenterie) à 100 % (site urbain) en hiver. Les quantités de particules font cette fois apparaître une relative originalité du site de Trets, en particulier en hiver, et une moindre distinction du site de Gardanne.

Fig. 5 – Concentrations massiques moyennes des PM10 (en haut) et des PM2.R (en bas)

Fig. 5 – Concentrations massiques moyennes des PM10 (en haut) et des PM2.R (en bas)

19Les analyses chimiques n’ont été pour l’instant que partiellement effectuées et ne concernent que les PM10 des cinq sites pour la première quinzaine du mois de Juillet 2010. Parmi les éléments analysés (13 au total), le calcium est le plus abondant sur tous les sites (fig. 6a). Les concentrations dépassent le microgramme par mètre cube avec un maximum pour le site cimenterie à Bouc Bel Air. Les concentrations en aluminium varient entre 1,1 μg/m3 à côté de l’usine d’alumine à 0,3 μg/m3 sur le site urbain, mais la différence entre les sites est beaucoup moins importante que pour les particules sédimentables. Les concentrations en fer varient entre 0,3 et 0,7 μg/m3, avec également un minimum pour le site urbain. Le sodium présente les concentrations maximales sur le site de l’usine d’alumine, en accord avec ce qui a été observé pour la fraction soluble des particules sédimentables. Les cinq éléments chimiques principaux (Al, Ca, Fe, Mg et Na) représentent en moyenne entre 15 et 23 % de la fraction massique des particules collectées (fig. 6b), avec une diminution progressive d’ouest en est. Parmi eux, le calcium est le plus abondant (entre 8 et 15 %), le maximum étant enregistré sur le site cimenterie et le minimum sur celui de l’usine d’alumine Concernant la fraction massique de sodium, c’est sur le site de Gardanne qu’elle est la plus importante (6,7 %). Contrairement à ce qui était attendu, la fraction massique de l’aluminium dans les PM10 du site de l’usine d’alumine n’est pas beaucoup plus élevée que pour les autres sites (3,5 % contre 2,9 % pour le site cimenterie et 2,5 % pour le site centrale thermique). En comparant les fractions massiques des principaux éléments (Al, Ca, Fe et Si) obtenus pour les particules sédimentables et les PM10 prélevés lors de la campagne de 2010 avec des prélèvements de PM2.5 faits deux mois plus tôt sur le même site proche de l’usine d’alumine, on constate que les fractions massiques d’aluminium et de fer diminuent avec la granulométrie, alors que celles de calcium et silicium augmentent (fig. 7). Ce résultat sera particulièrement intéressant à analyser.

Fig. 6 – Compositions chimiques moyennes (en haut) et fractions massiques moyennes (en bas) des PM10 pour la première partie de la campagne d’été

Fig. 6 – Compositions chimiques moyennes (en haut) et fractions massiques moyennes (en bas) des PM10 pour la première partie de la campagne d’été

Fig. 7 – Évolution des fractions massiques moyennes pour les particules prélevées sur le site de Gardanne (usine d’alumine)

Fig. 7 – Évolution des fractions massiques moyennes pour les particules prélevées sur le site de Gardanne (usine d’alumine)

4. La perception de la pollution

20Les entretiens réalisés auprès des populations riveraines des sites industriels ont permis de mettre en évidence des positions affirmées mais également des inquiétudes et des questionnements.

21D’une façon générale, la population enquêtée tient un discours très appuyé sur la pollution dans la région PACA, et sur le département des Bouches du Rhône en particulier, qu’elle considère comme le plus pollué de France. La forte industrialisation et les conditions météorologiques en seraient les causes principales, alors que le rôle du trafic routier est minimisé et celui des activités domestiques (chauffage, brûlage des déchets verts, etc.) est ignoré.

22Dans le détail, en fonction des lieux enquêtés, les discours sur la pollution présentent des nuances intéressantes à relever. Si les personnes attribuent assez fréquemment la pollution de leur environnement proche à des origines externes à leur lieu de vie, ce n’est pas le cas à Gardanne où les riverains de l’usine d’alumine s’estiment plus exposés par l’activité industrielle que par toute autre source. De même, il semble que les nuisances engendrées par le trafic routier soient perçues différemment selon le degré d’empoussièrement des riverains. À Bouc Bel Air, par exemple, le trafic routier serait la source principale de pollution (après la pétrochimie de l’Étang de Berre, dont l’usine la plus proche est distante de plus de 15 km), contrairement au centre de Gardanne où le tandem poussière-odeur provenant de l’usine d’alumine prend le dessus sur toute autre forme de nuisances. Dans cette ville, l’association particules-odeur semble d’ailleurs représenter une nuisance globale et indissociable pour les habitants. Selon les personnes enquêtées, l’odeur serait un bon marqueur de pollution en permettant de caractériser les sources. Certaines utilisent les couleurs pour la décrire : la pollution chimique serait plutôt marron, les particules noires proviendraient du charbon, celles qui sont rouges de la bauxite. On peut constater que les particules blanches d’alumine ne sont pratiquement pas évoquées lors des entretiens, contrairement aux rouges. Si les riverains de l’usine d’alumine prétendent avoir plus de poussières blanches actuellement, ils considèrent néanmoins que ce sont les poussières rouges qui sont polluantes (aspect salissant, corrosif et responsable d’une odeur caractéristique). Outre l’évocation de la pollution atmosphérique, la population fait également état d’une pollution visuelle avec des usines décrites comme des « verrues dans la ville ».

23Les efforts de réduction des émissions de particules ne sont pas perçus de la même manière selon les lieux de vie. À Bouc Bel Air et Meyreuil, les actions mises en place sont jugées efficaces et satisfaisantes, bien que certains riverains de Meyreuil estiment que des efforts restent encore à réaliser. À Gardanne, en revanche, les riverains du centre-ville ne semblent pas percevoir une quelconque amélioration et s’interrogent quant à l’efficacité des actions entreprises par l’usine d’alumine. Les facteurs influençant la dispersion des particules principalement évoqués par les habitants sont le vent et la température. Le Mistral est perçu comme pouvant éloigner les polluants émis par les industries locales et les disperser, mais on estime aussi qu’il peut apporter des particules provenant des industries polluantes du nord-ouest du département. La chaleur serait fortement associée à une augmentation de la pollution, et l’on peut se demander si la campagne de sensibilisation autour de l’ozone ne serait pas la raison majeure de cette représentation.

24Globalement, le lien environnement/santé est largement perçu, mais le corps médical reste absent du discours de la population. De nombreuses pathologies environnementales sont pourtant évoquées, et l’on pourrait s’attendre à ce que les médecins soient cités comme des médiateurs légitimes. Les allergies sont les principales pathologies assignées à la pollution atmosphérique et de nombreux riverains disent présenter une sensibilité aux pollens. La potentialisation de ces allergies par les particules les préoccupe, les poussières étant perçues comme des matières également allergisantes.

IV – Discussion

25À ce stade du développement du projet, plusieurs résultats restent à venir. On peut toutefois entreprendre une interprétation des premiers éléments produits et discuter des liens entre réalité de la pollution mesurée et perceptions identifiées.

26L’étude physico-chimique des particules prélevées permet tout d’abord de mettre en évidence un certain nombre de caractéristiques, que l’on peut résumer en trois points.

27Premièrement, les particules sédimentables sont incontestablement beaucoup plus abondantes sur le site de l’usine d’alumine que sur les autres sites. En ce lieu, elles se caractérisent aussi par une composition chimique différente (forte concentration en aluminium) ainsi que par la présence de sels de type NaCl. Ces concentrations sont interprétées comme étant des émanations de soude caustique (utilisée dans le procédé industriel) adsorbées sur les particules. Ailleurs, les particules sédimentables sont très largement dominées par le calcium, notamment en été. Ceci s’explique probablement par le fait que le calcium provient pour une large part du ré-envol de particules de sol, produit par les activités agricoles plus nombreuses en été, alors que l’aluminium et le fer proviennent des activités industrielles moins variables au cours de l’année.

28Deuxièmement, les concentrations en PM10 et en PM2.5 sont sensiblement les mêmes d’un site à l’autre alors que les PM2.5 présentent une forte augmentation de leur concentration en hiver par rapport à l’été. Cette variation conséquente pourrait s’expliquer par l’utilisation du bois comme source de chauffage dans les sites urbains (Borrego et al., 2010 ; Gonçalves et al., 2010). Mais les différences de conditions météorologiques entre les deux saisons sont une autre cause possible de cette variation. L’hiver se distingue par des conditions anticycloniques stables et des phénomènes d’inversion de température, ce qui empêche la dispersion des polluants et favorise l’augmentation de concentration des polluants. En été, il y a plus de vent qu’en hiver ce qui favorise la dispersion des particules. Toutefois, l’hiver se caractérise aussi par des précipitations plus abondantes et des températures négatives (limitant le réenvol), ce qui est plutôt favorable à une baisse des concentrations.

29Troisièmement, l’analyse chimique partielle des PM10 confirme la présence de soude et montre également que, pour le site de Gardanne, l’influence de l’usine d’alumine sur les particules atmosphériques ne semble pas aussi forte que dans le cas des sédimentables. Il apparaît en effet que plus les particules sont fines moins on y décèle d’éléments caractéristiques de la matière première utilisée et des produits finis produits dans cet établissement. A contrario, la proportion des autres sources de pollution (trafic routier, secteur résidentiel) augmente. Ce résultat peut être interprété comme une diminution de l’impact de l’usine d’alumine quand la granulométrie des particules décroît.

30Concernant la relation entre la réalité de la pollution mesurée et sa perception par les personnes interrogées, il est encore difficile de pouvoir en faire une analyse fine. Cependant, un certain nombre de points identifiés lors de l’enquête qualitative auprès des populations peuvent être mis en relation avec les résultats résumés ci-dessus. Par exemple, l’association couleur-odeur, caractéristique des perceptions de la pollution à Gardanne, renvoie directement à l’importance des particules sédimentables sur ce site et à la présence de soude dans leur composition. Le binôme « voir-sentir » joue ainsi un rôle déterminant dans la perception que les populations ont de cette forme de pollution. Il n’en va pas de même pour les particules inhalables. En effet, alors que les mesures des particules potentiellement les plus dangereuses (PM10 et PM2.5) près de la cimenterie sont équivalentes à celles mesurées à côté de l’usine d’alumine, la perception de l’impact de ces deux usines sur l’environnement est très différente. Insérée dans le tissu urbain et émettant des poussières visibles et de fortes odeurs, l’usine d’alumine est très clairement désignée comme principale source de pollution. À l’opposé, la cimenterie qui se situe à l’écart des zones habitées et qui émet des particules qui ne se perçoivent pas dans le paysage n’est pas jugée comme source de nuisance ; la pollution décrite à ses alentours met principalement en cause des sources externes.

31Ces premiers résultats semblent mettre en évidence une certaine contradiction entre d’une part les données issues des prélèvements et des analyses, et d’autre part, la perception des habitants sur les causes de la pollution atmosphérique particulaire, d’autre part. À Gardanne, le discours le plus fréquent associe directement pollution et activité industrielle alors que l’étude de la composition chimique des PM10 et PM2.5 laisse penser que d’autres sources jouent un rôle majeur. De même, la responsabilité individuelle apparaît peu dans les discours alors que les mesures sur les PM2.5 laissent penser qu’il existe un fort impact du chauffage au bois en hiver. En ce qui concerne ce dernier exemple, l’intense promotion faite ces dernières années sur les avantages de ce type de chauffage (notamment pour lutter contre les gaz à effet de serre) et l’absence de communication sur le problème des particules y sont sans doute pour quelque chose. Très probablement, le rendu public des résultats du projet PACTES-BMP pourra donner lieu à un premier travail de communication auprès des publics concernés.

Conclusion

32Combiner une approche physico-chimique, une approche toxicologique et une approche socio-anthropologique de la pollution atmosphérique particulaire constitue une initiative à la fois originale et difficile. Dans le cadre du projet PACTES-BMP, le territoire du bassin minier de Provence sert de cadre à une expérimentation de recherche basée sur cette combinaison et reposant sur l’ouverture interdisciplinaire. À mi-parcours, ce projet laisse entrevoir un certain nombre de résultats intéressants pour comprendre la dynamique spatio-temporelle de la pollution étudiée mais également les nuances et les contrastes de sa perception par les populations résidentes. Incontestablement, il apparaît que les particules sédimentables sont davantage déterminantes que les particules inhalables dans la formation de la perception de la nuisance que peut représenter la pollution. De fait, la vue et l’odorat orientent cette perception, mais l’imbrication plus ou moins marquée des établissements industriels avec les espaces résidentiels semble également avoir une influence.

33À ce stade, plusieurs questions restent en suspens. Le volet toxicologie, qui n’a que brièvement été présenté ici et dont les analyses sont en cours, devrait permettre de mieux caractériser le risque éventuel que les particules prélevées sur le bassin minier peuvent représenter. Simultanément, le traitement des questionnaires réalisés en complément des entretiens devrait offrir une vue plus complète de la perception de la pollution atmosphérique dans la zone d’étude et permettre une meilleure confrontation des représentations dominantes avec la réalité de la pollution mesurée et analysée en termes de composition et de risques possibles pour la santé.

Remerciements
Ce projet a été financé par l’Appel à Projet de Recherche 2009 du programme « Santé-Environnement-Travail » commun à l’AFSSET et à l’ADEME. Il a également bénéficié d’un soutien financier des sociétés Lafarge Ciments, Rio Tinto Alcan et SNET, ainsi que de la Communauté d’agglomération du Pays d’Aix. Il s’est réalisé dans le cadre et avec l’appui de l’Observatoire Hommes-Milieux du Bassin Minier de Provence.

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Bibliographie

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Notes

1 Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail.

2 Improving Knowledge and Communication for Decision Making on Air Pollution and Health in Europe.

3 Particules de tailles inférieures à 2,5 micromètres.

4 Institut de veille sanitaire.

5 Particules de tailles inférieures à 10 micromètres.

6 Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie.

7 Les équipes de recherche participant au projet, sont les laboratoires CEREGE et AirPACA (caractérisation géochimique des particules), LBME (écotoxicologie) et ESPACE (anthropologie et géographie). Les industriels Rio Tinto Alcan, Lafarge ciments et SNET, et enfin la Communauté d’agglomération du Pays d’Aix ont co-financé ce projet de recherche.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 – Localisation du Bassin Minier de Provence
URL http://journals.openedition.org/soe/docannexe/image/271/img-1.png
Fichier image/png, 81k
Titre Fig. 2 – Carte de situation des sites de prélèvements
URL http://journals.openedition.org/soe/docannexe/image/271/img-2.png
Fichier image/png, 616k
Titre Fig. 3 – Flux moyens de particules sédimentables
URL http://journals.openedition.org/soe/docannexe/image/271/img-3.png
Fichier image/png, 14k
Titre Fig. 4 – Fractions massiques moyennes de l’aluminium (en haut) et du calcium (en bas) dans les particules sédimentables
URL http://journals.openedition.org/soe/docannexe/image/271/img-4.png
Fichier image/png, 25k
Titre Fig. 5 – Concentrations massiques moyennes des PM10 (en haut) et des PM2.R (en bas)
URL http://journals.openedition.org/soe/docannexe/image/271/img-5.png
Fichier image/png, 29k
Titre Fig. 6 – Compositions chimiques moyennes (en haut) et fractions massiques moyennes (en bas) des PM10 pour la première partie de la campagne d’été
URL http://journals.openedition.org/soe/docannexe/image/271/img-6.png
Fichier image/png, 32k
Titre Fig. 7 – Évolution des fractions massiques moyennes pour les particules prélevées sur le site de Gardanne (usine d’alumine)
URL http://journals.openedition.org/soe/docannexe/image/271/img-7.png
Fichier image/png, 12k
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Pour citer cet article

Référence papier

Yves Noack, Samuel Robert, Daniel Bley, Patricia Lozano, Grégory Gille et Sylviane Capezza, « Étude et évaluation multidisciplinaire de la pollution atmosphérique particulaire en milieu périurbain : le projet PACTES-BMP. Méthodologie et premiers résultats »Sud-Ouest européen, 33 | 2012, 77-88.

Référence électronique

Yves Noack, Samuel Robert, Daniel Bley, Patricia Lozano, Grégory Gille et Sylviane Capezza, « Étude et évaluation multidisciplinaire de la pollution atmosphérique particulaire en milieu périurbain : le projet PACTES-BMP. Méthodologie et premiers résultats »Sud-Ouest européen [En ligne], 33 | 2012, mis en ligne le 09 décembre 2013, consulté le 08 décembre 2021. URL : http://journals.openedition.org/soe/271 ; DOI : https://doi.org/10.4000/soe.271

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Auteurs

Yves Noack

Directeur de recherche CNRS, Aix-Marseille Université, CNRS, CEREGE, UMR 6635, BP 80, 13545 Aix en Provence cedex 4, France.

Samuel Robert

Chargé de recherche CNRS, Aix-Marseille Université, CNRS, ESPACE, UMR 7300, Fac. Sciences Luminy, Case 901, 163 Avenue de Luminy, 13288 Marseille Cedex 9.

Articles du même auteur

Daniel Bley

Directeur de recherche CNRS, Aix-Marseille Université, CNRS, ESPACE, UMR 7300, Fac. Sciences Luminy, Marseille.

Patricia Lozano

Ingénieur AirPACA, 146 Rue Paradis, 13006 Marseille, France.

Grégory Gille

Responsable du pôle Mesure à Air PACA , AirPACA, 146 Rue Paradis, 13006 Marseille, France.

Sylviane Capezza

Étudiante en 2e année de Master, Aix-Marseille Université, CNRS, ESPACE, UMR 7300, Fac. Sciences Luminy, Marseille.

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Droits d’auteur

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