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Campagne de mesure en site urbain

granulo Une campagne de mesure en site urbain proche de la ZIP, au sein du quartier des Carabins à Fos-sur-Mer, a été conduite du 16 juillet au 30 septembre 2013 afin de valider la faisabilité du suivi du taux de particules ultrafines à long-terme.
Les mois d’août et septembre 2013 ont été marqués par des taux très importants (entre 300 000 et 400 000 particules/cm3), seulement 3 à 4 fois moins élevés qu'au sein de tunnels autoroutiers. Ces situations sont enregistrées par des situations météorologiques particulières, notamment lors de changement de régime de vent durant lesquels les aérosols produits localement ne sont plus dispersés par les vents.
Chaque pic intense est caractérisé par les particules les plus fines. D'autre part, 2 épisodes photochimiques caractéristiques se distinguent, sans toutefois dépasser 10000 à 15000 p/cm3.

Ces résultats indiquent que l'activité industrielle est à l'origine de la plupart des pics de petits aérosols. En effet, il existe 2 sources de petits aérosols : la nucléation, qui consiste en la formation d'aérosols à partir de molécules de gaz qui s'agglomèrent l'une à l'autre pour former une particule. Dans ce cas, on mesure des panaches qui débutent par des particules nanométriques, qui grossissent à mesure que les molécules s'agglomèrent. Or la mesure granulométrique montre des pics qui débutent dans la majorité des cas par des particules de 50 à 100 nm de diamètre, ce qui exclut les phénomènes de nucléation.

On est alors en présence d'une source primaire et non une réactivité dans l'atmosphère. On peut penser dans ce cas à une source industrielle. L'absence de grosses particules permet d'affirmer que le trafic automobile n'est pas en cause dans ce type d'épisode. Ces grosses particules proviendraient des poussières d'arrachement de pneu et d'asphalte lié au roulage.

 Min1er quartMédianeMoyenne3ème quart.Maxi
Nb Total de PM18713639547774548012319914
PM10 (µg/m³)117232632113
Le traitement statistique des données situe la médiane à 5500 p/cm3, avec une moyenne largement plus élevée à cause de l'intensité remarquable des pics.


timeV Avec une représentation en moyenne horaire sur les périodes juillet/août et septembre/octobre, on observe une fréquence de pics importante en fin de matinée et en fin d'AM.
En déroulant le même graphique par jour de semaine, on peut tenter d'expliquer ces pics par le trafic routier. En juillet/août, on retrouve les fins de matinée très chargées tous les jours sauf le week end. La situation est plus complexe en septembre/octobre, où les situations d'exposition se font plutôt le WE.
Ces résultats sont assez contradictoires avec l'hypothèse du trafic routier, puisqu'on a moins de circulation en juillet/août (notamment les jours de semaine prpt au WE), alors qu'on circule mieux le WE.

timeV Ces résultats s'expliqueraient davantage par les changements de vent liés au phénomène de brise, notamment en été (apparus fréquemment en juillet-août 2013), qui entraîne une immobilisation des masses d'air et une concentration locale des polluants atmosphériques. La bascule par vents de sud peut alors amener des émanations du complexe de Lavera.
Les heures de bascule brise de mer/brise de terre se situent entre 9h30 et midi. Le phénomène est moins intense le soir.


La détermination de la direction de provenance de ces particules est réalisée à l'aide de roses de pollution (nombre de particules moyennée en fonction de la vitesse et de la direction du vent) représentées par les graphiques suivants :

timeV La rose de pollution en nombre de PM1 fait apparaître un pic intense qui marque clairement une provenance Sud-Ouest des particules privilégiée. A Fos Carabins, cette provenance correspond à la zone industrialo-portuaire dans son ensemble, et peut impliquer d'autres sources. L'étude de source permettra de préciser les sites contributeurs. Cette direction n'est cependant pas la plus fréquente au cours de cette période en comparaison des vents d'est et de nord ouest.

La même rose des pollutions indique également une provenance Sud Est qui pourrait correspondre au site pétrochimique de Lavera, ainsi qu'une direction Nord Est, qui pourrait être liée au site pétrochimique de Berre ou au trafic de centre ville.

timeV La rose des pollutions en PM10 indique des provenances d'aérosol très différentes, avec une très forte contribution dans une direction Sud-Est