Simulation de scénarii de pollution atmosphérique … · Modélisation de la dispersion...
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Congrès SFSE nov. 2016 Strasbourg : Scénarii de pollution atmosphérique pour l’Evaluation des Risques sanitaires 1
Simulation de scénarii de pollution atmosphérique pour l’Evaluation des
Risques sanitaires Application à la région de l’étang de Berre
(AirPACA/NUMTECH)
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Objec&fsdel’étude
Quan(fica(on de l’impact sanitaire de substances dont lesémissions sont renseignées dans le registre d’émissionAirPACAdansunelargezonepourl’année2012
Développementetvalida(ond’unou(lperme@ant lecalculdes risques sanitaires, la représenta(on cartographiquedesrisques et une es(ma(on des popula(ons concernées pardes dépassements éventuels sur la zone de compétenced’AirPACA(OSIRIS)
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Démarched'évalua&ondesrisquessanitaires(ERS)
§ Etudear(culéeen6étapes:
1. Caractérisa(ondusite
2. Iden(fica(ondesdangers
3. Evalua(ondelarela(ondose-réponse(oudose-effet)
4. Es(ma(ondesexposi(ons
5. Caractérisa(ondesrisques
6. Analysedesincer(tudes
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Étape1)Caractérisa&ondusite
Collège (54)
Ecole primaire ou maternelle (296)
Crèche (96)
Site de pratique de sport (120)
Maison de retraite (127*)
Structure d’accueil de personnes handicapées (127*)
Centre de soins (127*)
Population totale de 560 000 personnes Pour une surface de 3 200 km² Densité moyenne de 175 personnes / km²
a) Caractérisa(ondespopula(onsetdesprincipauxusagesdel’environnement
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b) Substancesappréhendéesdansl’étude
Nom de la substance Dioxyde de soufre Oxydes d'azote Monoxyde de carbone Poussières totales Poussières de moins de 10 µm de diamètre Poussières de moins de 2,5 µm de diamètre Particules dieselComposés organiques volatils non méthaniques Dioxyde de carbone Méthane Protoxyde d'azote Ammoniac Acide chlorhydrique Acide fluorhydrique Benzène Benzo[a]pyrène 1,3-butadiène 1,2-dichloroéthane Dioxines et furanes Plomb
Nom de la substance Arsenic Cadmium Nickel Mercure Chrome Cuivre Sélénium Vanadium Zinc Hydrocarbures aromatiques totaux Hydrogène sulfuré Benzo[a]anthracène Benzo[b]fluoranthène Benzo[j]fluoranthène Benzo[k]fluoranthène Indéno[1,2,3-c,d]pyrène Dibenzo[a,h]anthracène Fluoranthène Polychlorobiphényls
Étape1)Caractérisa&ondusite
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Etape2)Iden&fica&ondesdangers
• Présenta(ondeseffetssurlasantédessubstancesretenues
(toxicitéaiguë,toxicitéchronique,cancérogénicité)
• Comportementdessubstancesdansl’environnement(vola(l,
bioaccumula(ondanslessolsoulesaliments,etc.)
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Étape3)Évalua&ondelarela&ondose-réponse(oudose-effet)
• Indicestoxicologiquesquiperme@entd’établirunerela(onentreunedoseetuneffetouentreunedoseetuneprobabilitéd’effet– Rela(ondose-effet:VTRàseuil– Rela(ondose-probabilitéd’effet:VTRsansseuil
ChaqueVTRestspécifique:– d’uneffet:l’effetcri(que– d’unevoied’exposi(on:respiratoireouorale– d’uneduréed’exposi(on:aiguë,intermédiaire,chronique
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Modalitésd’exposi(on
Étape4)Es&ma&ondesexposi&ons
Homme
Inhala&ondegaz,vapeursetpoussières
Alimenta&onanimale
Inges&ondirectedesol
SolInges&on
végétaux/sol
Air
Dépôtsatmosphériques
Alimenta&onvégétale
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Méthode:1. InventairedesémissionsvialecadastreAirPACA20122. Spécifica(ondesdifférentescaractéris(quesd’émission3. Modélisa(ondeladispersionatmosphérique4. Assimila(onderésultatsdecampagnesdemesures
Étape4)Es&ma&ondesexposi&ons
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Étape4)Es&ma&ondesexposi&ons
Routier
Volumiques surfaciques
Aérien
GSP
Cadastre
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Grilledecalcul:
≈160 000 points de calcul
Étape4)Es&ma&ondesexposi&ons
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Assimila(ondesrésultatsdedispersion
Étape4)Es&ma&ondesexposi&ons
Avec assimilation Sans assimilation
Dioxyde de soufre Ammoniac Dioxyde d’azote Chlorure d’hydrogène Poussières (PM10 & PM2,5) Fluorure d’hydrogène Benzène Fluoranthène 1,3-butadiène Naphtalène Benzo[a]pyrène Polychlorobiphényles Benzo[a]anthracène Particules diesel Benzo[b]fluoranthène Hydrogène sulfuré Benzo[k]fluoranthène Indéno[1,2,3-cd]pyrène Dibenzo[a,h]anthracène Dioxines et furanes Arsenic Cadmium Chrome Cuivre Mercure Nickel Plomb Sélénium Vanadium Zinc 1,2-dichloroéthane
Apport important de l’assimilation des mesures dans l’environnement
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Assimila(ondesmesuresauxrésultatsdedispersion
Étape4)Es&ma&ondesexposi&ons
Valeurs brutes Valeurs corrigées
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U(lisa(ondesrésultatsdedispersion
Modélisation de la dispersion
atmosphérique
Concentration dans l’air
Concentrations inhalées (CI)
Budget espace-temps des personnes
Dépôts au sol
Concentrations dans le sol
+ les aliments
Dose journalière d’exposition (DJE)
Données humaines + Données de consommation
Modélisation des transferts
Étape4)Es&ma&ondesexposi&ons
Voie d’exposition finalement non retenue en raison des sources d’incertitude
Voie d’exposition retenue
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Exposi(onparvoierespiratoire
Paramètresd’exposi(onpourlecalculdesconcentra(onsinhalées(CI):
• Tauxd’exposi(onjournalieretfréquenced’exposi(onannuellede100%,duréed’exposi(onvieen(èrede30ans(risquessansseuildedose)
• Es(ma(ondesniveauxd’exposi(onagrégés(émissionsmodéliséesavecassimila(on)pour23substancesparmiles32pourlesquellesunrisquesanitaireestquan(fiable.
Étape4)Es&ma&ondesexposi&ons
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– Seuild’ac(onrapide:QD>10etERI>10-4– Intervalledevigilanceac(ve:1<QD<10et10-5<ERI<10-4– Seuildeconformité:QD<1etERI<10-5
Rappeldesseuilretenuspourlacaractérisa(ondesrisques(HCSP)
Étape5)Caractérisa&ondesrisques
Rappeldesseuilretenuspourlacaractérisa(ondesrisques(Ineris)
– Seuilderisquespréoccupants:QD>1etERI>10-5
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Automa(sa(ondel’étapedecaractérisa(ondesrisques:OSIRIS
Étape5)Caractérisa&ondesrisques
OSIRIS
Résultats de modélisation assimilés
(concentrations et dépôts)
Niveau de fond dans l’air
Niveau de fond dans les sols
Localisation des sites sensibles
Localisation des habitants (par
logement)
Résultats intermédiaires (DJE, CI)
Sélection du scénario d’exposition (T, DE, type et
quantités d’aliments consommés,
autoconsommation, âge, etc.)
Cartographies de risques si dépassement du (des)
seuil(s) de conformité
Tableau de synthèse (nombre de sites sensibles ou de
personnes concernés par un dépassement)
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Voierespiratoire:effetsàseuildedose
Étape5)Caractérisa&ondesrisques
Substances appréhendées sans niveau de fond QD > 10 QD > 1 Ammoniac (NH3) Chlorure d’hydrogène (HCl) Dioxines et furanes (TEQ OMS 1997) Fluorure d’hydrogène (HF) Hydrogène sulfuré (H2S) Naphtalène Particules diesel 87 hectares
12 personnes 0 site sensible
Polychlorobiphényles (PCB)
Substances appréhendées avec niveau de fond QD > 10 QD > 1 Arsenic Benzène 1,3-butadiène Cadmium Chrome VI Cuivre 1,2-dichloroéthane Mercure Nickel Sélénium Vanadium
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Étape5)Caractérisa&ondesrisques
Substances appréhendées sans niveau de fond ERI > 10-5 ERI > 10-4 Fluoranthène Naphtalène Particules diesel 7 488 hectares
33 624 personnes 48 sites sensibles (5 277 personnes)
10 hectares 0 personne 0 site sensible
Substances appréhendées avec niveau de fond ERI > 10-5 ERI > 10-4 Arsenic Benzène 11 hectares
0 personne 0 site sensible
Benzo[a]anthracène Benzo[a]pyrène Benzo[b]fluoranthène Benzo[k]fluoranthène 1,3-butadiène 0.4 hectare
6 personnes 0 site sensible
Cadmium Chrome VI Cuivre Dibenzo[a,h]anthracène 1,2-dichloroéthane 3 950 hectares
2 038 personnes 8 sites sensibles (116 personnes)
Indéno[1,2,3-cd]pyrène Mercure Nickel Plomb
Voierespiratoire:effetssansseuildedose
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ERI1,2-dichloroéthane
Exemple de résultats pour illustration
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Es(ma(ondeniveauxd’exposi(onpourlavoierespiratoireviaunemodélisa(ondeladispersionetl’assimila(ond’ungrandnombredemesuresMiseaupointd’unou(lperme@antl’automa(sa(ondelacaractérisa(ondesrisquessurtoutelazone(modifiable)etlecroisementaveclesdonnéesdepopula(on(miseàjourd’ERSdezone,apprécia(ondephénomènesd’exposi(onaiguë,del’exposi(onparvoiediges(ve,etc.)Démarche/étudesuscep(bled’êtreu(liséeparlesges(onnairesdesrisquessanitairespourlages(ondesémissionsatmosphériques(DREALetICPE,communepourlamiseenplaced’écoles,etc.)
Bilan/Perspec&ves
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Mercidevotreaben&on
Desques&ons?
NUMTECH:AdrienMarchais
AirPACA:BouAlemMesbah