Cette campagne fait suite à des études menées depuis 2005, elle se concentre sur l’influence des activités de l’établissement sur les niveaux de benzène mesurés rue Pasteur à Donges à proximité de zones d’habitation. Ces derniers sont variables dans le temps. Les niveaux de pointe ont régulièrement baissé de 2006 à 2012, avec une augmentation toutefois en 2016 liée notamment à deux élévations ponctuelles les 29 avril et 17 octobre. Sur la base de ces observations, la probabilité de dépassement de l’objectif de qualité et de la valeur limite sur ce site est faible.

contexte

Afin d’évaluer les niveaux de pollution atmosphérique de benzène dans l’environnement de son établissement, la raffinerie Total raffinage Marketing à Donges a sollicité Air pays de la Loire.
La succession de campagnes de mesure initiée en 2005 a permis de mettre en évidence un impact prépondérant des zones de stockage et de la partie centrale de la raffinerie de benzène dans l’environnement immédiat de l’établissement (0-300 mètres). Toutefois, certaines des zones influencées ne sont pas habitées. Dans ce cadre, Total Raffinage France a souhaité poursuivre l’étude en 2016 en ciblant spécifiquement l’influence des activités de l’établissement sur les niveaux de benzène mesurés rue Pasteur à Donges à proximité des zones d’habitations.

dispositif de mesure

la mesure automatique par chromatographie

Cette méthode automatique par chromatographie permet d’avoir accès aux concentrations horaires de benzène et ainsi d’étudier l’évolution temporelle fine de ce polluant.
Il s'agit d'une méthode de mesure de référence au niveau européen. L’analyseur utilisé dans cette étude est un chromatographe en phase gazeuse à détection d’ionisation de flamme (GC/FID) commercialisé par la société Chromatotech.

un site de mesure

L’analyseur automatique a été installé rue Pasteur dans la station permanente d’Air Pays de la Loire. Ce site est localisé à 250 mètres de la raffinerie au sud du centre-ville de Donges en zone habitée. Il est potentiellement impacté par les émissions de benzène de la raffinerie en fonction de la direction des vents.

les périodes de mesure

  • du 04/02 au 12/05/16
  • du 25/08 au 31/11/16

Ces périodes de mesure couvrent des conditions météorologiques contrastées notamment des situations hivernales et estivales.

résultats

évolution temporelle des concentrations de benzène

Des élévations ponctuelles des niveaux de benzène sont observées dépassant la dizaine de µg/m3 au cours de 9  journées. Le maximum est enregistré le 17 octobre avec 52 µg/m3. Le reste du temps, les niveaux restent faibles et majoritairement inférieurs à ceux enregistrés sur le site de trafic du boulevard Victor-Hugo à Nantes.
A noter que les périodes au cours desquelles les niveaux sont les plus faibles correspondent à des régimes de vent de Nord ou Nord-Est, soufflant un air dépourvu de benzène sur l’agglomération de Donges.

localisation des zones d’émission

La localisation des zones d’émission se base sur l’étude des roses de concentration enregistrées sur le site de mesure de la rue Pasteur.
Ce type de graphique indique les niveaux de benzène en fonction de la direction des vents enregistrés par Météo France à Gron. Sur un site donné, il permet de savoir sous quelle direction de vents les niveaux sont les plus élevés et ainsi de localiser les zones d’émissions prépondérantes au sein de la raffinerie.

rose de concentration des niveaux de pointe (percentile 98) de benzène mesurés rue Pasteur à Donges du 4 février au 12 mai 2016

Cette approche confirme les résultats des études précédentes qui avaient mis en évidence l’existence de deux zones d’émissions prépondérantes de benzène : le centre de la raffinerie dont l’unité de production et dans une moindre mesure la zone de stockage Ouest.
La rose de concentration des niveaux de pointe de la 1ère période de mesure suggère par ailleurs une probable influence d’une autre source par vents de secteur 220°, pouvant correspondre à la société SFDM déjà identifiée lors des études antérieures comme émetteur potentiel de benzène.
L’évolution temporelle des concentrations de benzène présentée précédemment a par ailleurs mis en évidence des pointes de concentrations les 29 avril et 17 octobre 2016. Les roses de pollution de pointe ont été tracées pour ces journées de manière à identifier plus précisément l’origine de cette pollution. Ainsi, pour la journée du 29 avril, les surconcentrations de benzène sont liées à la zone de stockage ouest. En revanche, celles mesurées le 17 octobre peuvent être liées à cette même zone de stockage et/ou à celle de la société SFDM située au sud de la zone de stockage ouest de Total.

évolution de l’influence des zones d’émissions sur les concentrations de benzène enregistrées sur le site de la rue Pasteur depuis 2006

Globalement, depuis 2006, la zone de stockage apparaît plus influente sur les concentrations de pointe de benzène mesurées rue Pasteur tandis que la partie centrale de la raffinerie impacte d’avantage les concentrations moyennes.
Les niveaux de pointe mesurés sous l’influence de la zone de stockage ont régulièrement baissé de 2006 à 2012, avec une augmentation toutefois en 2016 liée notamment à deux élévations ponctuelles les 29 avril et 17 octobre.
Sous l’influence de la partie centrale de la raffinerie, les pointes sont moins marquées excepté en 2012 et surtout en 2014 du fait d’un incident survenu sur un bac de stockage situé dans la zone de stockage des produits finis ayant entraîné des émissions inhabituelles de benzène.
Depuis 2007, les concentrations moyennes mesurées sous l’influence de la partie centrale de la raffinerie oscillent autour de 2 µg/m3 excepté en 2014 en lien avec l’incident. Sous l’influence des bacs de stockage, les concentrations moyennes mesurées sont plus faibles s’approchant de 1 µg/m3 depuis 2007. A noter qu’en 2014 et 2016, les niveaux moyens de benzène sont toutefois supérieurs à 1 µg/m3.

historique des niveaux de benzène rue Pasteur et évaluation des risques de dépassement des valeurs réglementaires 2016

Compte tenu des périodes d’étude inférieures à l’année la concentration moyenne de benzène ne peut y être strictement comparée.
Toutefois, avec une concentration moyenne de 1,1 µg/m3 mesurée en 2016 et compte tenu de l’historique des données et des variations temporelles sur une année, la probabilité de dépassement de ces valeurs réglementaires rue Pasteur apparaît faible.
Globalement depuis 2007, les concentrations moyennes s’approchent de 1,1 µg/m3 excepté en 2010 en lien avec une période de mesure non représentative (1mois et demi) et en 2014 avec l’incident sur le bac de stockage.

conclusions et perspectives

La concentration de benzène mesurée dans l’air rue Pasteur à Donges est très variable dans le temps.
En moyenne sur la période de mesure en 2016, soit 26 semaines, la concentration de benzène est de 1,1 µg/m3. Le maximum horaire a atteint 52 µg/m3 le 17 octobre sous l’influence de la zone de stockage ouest et/ou de la société SFDM implantée au sud de cette zone. Au total, 9 journées avec une moyenne horaire dépassant les 10 µg/m3 ont été comptabilisées.
Globalement, depuis 2006, la zone de stockage apparaît plus influente sur les concentrations de pointe de benzène mesurées rue Pasteur par vents d’Ouest  tandis que la partie centrale de la raffinerie impacte d’avantage les concentrations moyennes par vents de Sud-Est.
Les niveaux de pointe mesurés sous l’influence de la zone de stockage ont régulièrement baissé de 2006 à 2012, avec une augmentation toutefois en 2016 liée notamment à deux élévations ponctuelles les 29 avril et 17 octobre.
Enfin, bien qu’il ne soit pas possible d’effectuer une comparaison stricte des données aux valeurs réglementaires pour le benzène fixées sur une moyenne annuelle, la probabilité de dépassement de l’objectif de qualité 2 µg/m3 et de la valeur limite 5 µg/m3 rue Pasteur à Donges est faible.