Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en … · 2017. 12. 14. · En termes de trafic routier, le trafic évolue globalement à la hausse entre les deux années

Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine

Avec le soutien financier de :

http://www.ort2l.fr/index.php

Bilan 2011 des émissions

atmosphériques du transport routier

en Lorraine

Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine

Rédacteur Vérificateur Approbateur

Nom S. RAPENNE A.OCKLER JP. SCHMITT

Signature(s)

Date

Rapport AIR LORRAINE Diffusion : libre

Contrat contrôlée

Destinataire : Observatoire Régional des Transports et de la Logistique de Lorraine (ORT2L) Fabien GUILLEMAUT

Références dossier : 2013_ORT2L – Version 2.0 du 22 avril 2013

Références client :

Nombre d’exemplaires édités : 3

Nombre de volumes : 1

Nombre de pages du rapport hors annexes : 40

Nombre d’annexes : 0

Air Lorraine

Pôle de Nancy : 20, allée de Longchamp 54 600 Villers-Lès-Nancy

Tel : 03.87.74.56.04 / 03.83.44.38.89

Mail : [email protected]

mailto:[email protected]

Observatoire Régional des Transports et de la Logistique de Lorraine

Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine.

1

Air Lorraine est l’association agréée chargée de la surveillance de la qualité de l’air et de la pollution

atmosphérique en Lorraine et fait partie de l’Observatoire Régional des Transports et de la Logistique

en Lorraine (ORT2L). L’ORT2L est un lieu de partenariat réunissant les acteurs du transport et de la

logistique au niveau régional afin de recueillir, d'échanger, d'enrichir, de valoriser et de diffuser les

informations et données statistiques sur les transports et leur environnement économique,

permettant de disposer des éclairages utiles à une définition appropriée des politiques publiques et à

des choix de gestion à court ou long terme.

Les émissions atmosphériques liées aux transports sont générées principalement par le transport

routier. Ce dernier constitue une véritable préoccupation en termes de pollution atmosphérique.

Cependant, l’estimation des émissions polluantes liées à ce secteur reste complexe car de nombreux

paramètres rentrent en ligne de compte dans les calculs des émissions polluantes (types de

véhicules, trafics recensés sur les voies, vitesses de circulation, parc automobile pris en compte,

circulation en ville, type de voies, météorologie….). De plus, les innovations techniques réalisées sur

les motorisations et les carburants ainsi que la diésélisation croissante du parc présentent des effets

contrastés sur les émissions atmosphériques.

A l’heure actuelle, les consommations énergétiques et les émissions polluantes issues du transport

routier se posent comme un élément principal dans les réflexions engagées sur les développements

des modes de transport.

Ces réflexions ont conduit Air Lorraine, en partenariat avec l’ORT2L, à réaliser une analyse des

émissions polluantes et des consommations énergétiques liées aux transports routiers sur le

territoire lorrain.

En termes de trafic routier, le trafic évolue globalement à la hausse entre les deux années de

référence 2006 et 2011 (+3,2 %), mais une baisse significative du nombre de poids lourds est

observée (-8,5 %), baisse cohérente avec les observations nationales.

Pour tous les polluants étudiés, une baisse globale des émissions polluantes est observable entre

2006 et 2011, malgré une légère hausse de la circulation. Ce constat fait apparaitre un effet

antagoniste entre l’évolution à la hausse du trafic routier, la diésélisation du parc de véhicules

particuliers, la sévérisation des normes environnementales et les progrès technologiques associés. Ce

qui se traduit par des effets variables en termes de consommations énergétiques et d’émissions

polluantes associées. Cette baisse devrait se poursuivre par l’apparition progressive des véhicules

respectant les normes Euro 5 (2011) pour les véhicules particuliers et Euro 5 (2010) pour les poids-

lourds qui fixent, en les réduisant, les limites maximales de rejets polluants pour les véhicules

roulants. De plus la norme Euro 6, qui doit entrer en vigueur courant 2014, est encore plus

restrictive, notamment pour les oxydes d’azote.

Malgré une baisse significative de ces émissions, celle-ci ne se traduit pas forcément en termes de

qualité de l’air et plus particulièrement en proximité routière car la tendance est plutôt à la

stagnation.



Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en Lorraine. 2

1. Contexte et objectifs ............................................................................................................ 6

2. Méthodologie de calcul des consommations de carburant et des émissions de polluants liés au transport routier ...................................................................................................................... 7

2.1. Méthodologie générale ......................................................................................................................... 7 2.2. Outil de calcul utilisé.............................................................................................................................. 8 2.3. Composés pris en compte dans l’étude............................................................................................... 10

3. Présentation du périmètre de l’étude ................................................................................. 11

4. Caractéristiques du trafic routier ........................................................................................ 12 4.1. Trafic régional pris en compte pour 2011 ........................................................................................... 12

4.2. Evolution du trafic régional entre 2006 et 2011 .................................................................................. 13

4.3. Evolution du parc automobile national ............................................................................................... 13

4.4. Caractéristiques du parc automobile régional en 2011....................................................................... 14

5. Bilan des consommations énergétiques régionales du transport routier .............................. 15 5.1. Sectorisation des consommations énergétiques en Lorraine ............................................................. 15

5.2. Consommations énergétiques liées au transport routier en 2011 ...................................................... 16

5.3. Comparaison des consommations énergétiques entre 2006 et 2011 ................................................. 17

6. Bilan des émissions polluantes liées au transport routier ..................................................... 18 6.1. Le dioxyde de carbone (CO2) ............................................................................................................... 18

6.1.1. Sectorisation et évolution des émissions en France entre 1960 et 2010..................................... 18 6.1.2. Sectorisation des émissions et émissions liées au transport routier en Lorraine ........................ 19 6.1.3. Evolution des émissions liées au transport routier entre 2006 et 2011 ...................................... 21

6.2. Les oxydes d’azote (NOx) ..................................................................................................................... 22


6.3. Les particules fines (PM10) .................................................................................................................. 26


6.4. Le benzène ........................................................................................................................................... 30


7. Remarques sur les comparaisons réalisées .......................................................................... 33

8. Bilan de la qualité de l’air en Lorraine ................................................................................. 34 8.1. Qualité de l’air en Lorraine en 2011 .................................................................................................... 34 8.2. Evolution de la qualité de l’air en Lorraine entre 2006 et 2011 .......................................................... 35

8.2.1. Particules fines (PM10) ................................................................................................................. 35 8.2.2. Dioxyde d’azote (NO2) ................................................................................................................ 37

9. Conclusion et perspectives ................................................................................................. 39




Figure 1 : Principe de fonctionnement de l’outil de calcul CIRCUL’AIR. ................................................................. 9 Figure 2 : Réseau routier pris en compte dans l’étude. ........................................................................................ 11 Figure 3 : Nombre de véhicule circulants sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 ................................ 12 Figure 4 : Evolution du nombre de véhicules en France en millions de véhicules (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012). ............................................................................................................................................ 14 Figure 5 : Répartition du trafic lorraine par catégorie de véhicule en 2011 (Source : Air Lorraine CIRCUL’AIR - ORT2L 2011). ......................................................................................................................................................... 14 Figure 6 : Répartition des consommations énergétiques en Lorraine .................................................................. 16 Figure 7 : Répartition des consommations de carburants par type de véhicule sur les principaux axes routiers lorrains (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011)................................................................................ 16 Figure 8 : Evolution et sectorisation des émissions de CO2 en Mt en France entre 1960 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012). ............................................................................................................................. 18 Figure 9 : Evolution des émissions atmosphériques de CO2 en Mt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012). ................................................................................................................. 18 Figure 10 : Sectorisation des émissions de CO2 en 2006 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006). .................................................................................................................................................................... 19 Figure 11 : Sectorisation des émissions de CO2 sur les principaux axes routiers en Lorraine en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011). ........................................................................................................... 19 Figure 12 : Cartographie des émissions de CO2 sur les principaux axes routiers en Lorraine en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011). ........................................................................................................... 20 Figure 13 : Evolution et sectorisation des émissions de NOx en kt en France entre 1960 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012). ............................................................................................................................. 22 Figure 14 : Evolution des émissions atmosphériques de NOX en kt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012). ................................................................................................................. 22 Figure 15 : Sectorisation des émissions d’oxydes d’azote de la région Lorraine .................................................. 23 Figure 16 : Répartition des émissions d’oxydes d’azote par type de véhicule sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011). ................................................................. 23 Figure 17 : Cartographie des émissions d’oxydes d’azote sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011). ............................................................................................ 24 Figure 18 : Evolution et sectorisation des émissions de PM10 en kt en France entre 1990 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012). ................................................................................................................. 26 Figure 19 : Evolution des émissions atmosphériques de poussières totales (TSP) en kt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012). ...................................................................................... 26 Figure 20 : Sectorisation des émissions de particules en 2006 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006). ......................................................................................................................................................... 27 Figure 21 : Répartition des émissions de particules fines (PM10) sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011).............................................................................................. 27 Figure 22 : Cartographie des émissions de particules fines (PM10) sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011). .................................................................................... 28 Figure 23 : Evolution et sectorisation des émissions de benzène en t en France entre 2000 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012). ................................................................................................................. 30 Figure 24 : Sectorisation des émissions de benzène (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006). .................................................................................................................................................................... 31 Figure 25 : Répartition des émissions de benzène sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011). ............................................................................................................ 31 Figure 26 : Cartographie des émissions de benzène en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011). .............................................................................................................................................................................. 32 Figure 27 : Evolution des concentrations moyennes annuelles en PM10 (Source : Air Lorraine). ......................... 36 Figure 28 : Part du transport routier dans les émissions d’oxydes d’azote sur les communes sensibles (Source : Air Lorraine). ......................................................................................................................................................... 37 Figure 28 : Evolution des concentrations moyennes annuelles en NO2 (Source : Air Lorraine). .......................... 38




Tableau 1 : Trafic moyen en millions de véhicules/km par an sur les plus grands axes en 2011 (Source : ORT2L 2011). .................................................................................................................................................................... 13 Tableau 2 : Evolution du nombre de véhicules entre 2006 et 2011 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006 – ORT2L 2011). ................................................................................................................. 13 Tableau 3 : Evolution du nombre de véhicules entre 2006 et 2011 (Source : MEDDE / SESP, Fichier central des automobiles). ........................................................................................................................................................ 14 Tableau 4 : Evolution de la structure du parc de véhicules en Lorraine entre 2006 et 2011 (Source : Air Lorraine Circul’Air 2011 - ORT2L 2011). .............................................................................................................................. 15 Tableau 5 : Evolution de la consommation énergétique des véhicules entre 2006 et 2011. ............................... 17 Tableau 6 : Evolution des émissions de dioxyde de carbone (CO2) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011. ........................................................................................................................................................ 21 Tableau 7 : Evolution des émissions d’oxydes d’azote (NOx) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011. ................................................................................................................................................................. 25 Tableau 8 : Evolution des émissions de poussières fines (PM10) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011. ........................................................................................................................................................ 29 Tableau 9 : Evolution des émissions de benzène sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011. . 33 Tableau 10 : Nombre de jours de dépassement des procédures d’information, de recommandation et d’alerte pour les PM10. ....................................................................................................................................................... 35




ASPA : Association pour la Surveillance et l’étude de la Pollution Atmosphérique en Alsace,

CCNUCC : Convention Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques,

CEE-NU/NEC : Commission Economique pour l'Europe des Nations Unies,

CETE : Centre d’Etude Technique de l’Equipement,

CITEPA : Centre Interprofessionnel Technique d’Etudes de la Pollution Atmosphérique,

CO : Monoxyde de carbone,

CO2 : Dioxyde de carbon,

COPERT : COmputer Program to Calculate Emissions from Road Transport,

COV : Composés Organiques Volatils,

EEA : European Environmental Agency,

GIC : Grandes installations de Combustion,

GNV : Gaz Naturel pour Véhicules,

GPL : Gaz de Pétrole Liquéfié,

HAM : Hydrocarbures Aromatiques Monocycliques,

IGN : Institut national de l’information Géographique et forestière,

KTep : Kilotonne d’équivalent pétrole,

MEDDE : Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de l’Energie,

NOx : Oxydes d’azote,

ORT2L : Observatoire Régional des Transports et de la Logistique en Lorraine,

PL : Poids Lourds,

PM10 : Particules en suspension d’un diamètre aérodynamique inférieur ou égal à 10 micromètres,

SECTEN : SECTteurs Economiques et éNergie,

SIREDO : Système Informatisé de Recueil des DOnnées sur le trafic routier,

SNIEBA : Système National d'Inventaires d'Emission et de Bilans pour l'atmosphère,

SOeS : Service de l’Observation et des statistiques,

TMJA : Trafic Moyen Journalier Annuel,

TRM : Transport Routier de Marchandise,

UTFC : Utilisation des Terres, leur Changement et la Forêt

VL : Véhicules Légers,

VUL : Véhicules Utilitaires Légers.




1. Contexte et objectifs Soucieux d’intégrer les questions liant déplacements en Lorraine et développement durable,

l’Observatoire Régional des Transports et de la Logistique de Lorraine souhaite intégrer dans ses

publications des indicateurs sur la qualité de l’air en lien avec le secteur des transports routiers car ce

dernier est un des secteurs prépondérants en termes d’émissions de polluants atmosphériques.

Pour mener à bien cette mission et plus particulièrement afin d’évaluer l’impact des actions mises en

place sur l’évolution de la qualité de l’air, l’ORT2L a souhaité s’appuyer sur l’expertise d’Air Lorraine

pour calculer ces indicateurs basés sur les émissions polluantes liées au transport routier.

Début 2012, un premier rapport présentait un bilan des émissions des polluants du transport routier

en Lorraine. Ces calculs ont été réalisés à partir des données recueillies par Air Lorraine dans le cadre

de l’inventaire régional des émissions polluantes, avec comme année de référence 2006. Air Lorraine

avait obtenu des informations sur la circulation automobile, aussi bien au niveau régional que local,

ce qui avait permis de renseigner des informations sur plus de 15 000 kilomètres de voiries.

Le présent rapport présente un bilan des émissions de polluants liés au transport routier en Lorraine

pour 2011. Il est basé sur des données fournies par l’ORT2L pour l’année de référence 2011. Ces

dernières prennent en compte les axes routiers majeurs du réseau régional (autoroutes et routes

nationales). Ce qui représente environ 3 300 kilomètres de voies et environ 20 % du réseau routier

lorrain.

Une description du parc automobile pris en compte, ainsi qu’un bilan des consommations

énergétiques et des émissions polluantes liées au transport routier en Lorraine sont réalisés. Les

émissions des polluants suivants sont prises en compte :

Le dioxyde de carbone (CO2),

Les oxydes d’azote (NOx),

Les particules en suspension, d'un diamètre aérodynamique inférieur ou égal à 10

micromètres (PM10),

Le benzène (C6H6).

Une comparaison des émissions polluantes et des consommations énergétiques est réalisée entre les

années 2006 et 2011 sur ces 3 300 kilomètres de routes. De plus, une mise en perspective avec les

données nationales est réalisée lorsque celles-ci sont disponibles.

A noter que l’évolution des émissions polluantes ne suit pas forcement les évolutions des

concentrations atmosphériques mesurées par le réseau. C’est pourquoi, un bilan de la qualité de l’air

est réalisé afin de faire la distinction entre quantification des émissions polluantes et caractérisation

de la qualité de l’air, deux paramètres qui ne sont pas directement corrélés.




2. Méthodologie de calcul des consommations de carburant et des émissions

de polluants liés au transport routier

2.1. Méthodologie générale

Le calcul des consommations de carburants et d’émissions routières s’appuie sur la méthodologie

COPERT IV 1 qui résulte des travaux menés pour le compte de l’Agence Européenne de

l’Environnement, adaptée à la Lorraine par des travaux complémentaires menés par l’ASPA et le CETE

de l’Est. Les sources étudiées sont classées suivant deux catégories :

Les sources linéaires regroupant les émissions du transport routier sur l’ensemble des

routes pour lesquelles des informations sur le trafic sont disponibles

L’ensemble des axes routiers disposant de données relatives à des trafics moyens journaliers est

géoréférencé au sein d’un Système d’Information Géographique (SIG). Pour permettre la réalisation

de calcul d’émissions polluantes liées aux sources linéaires, les informations suivantes sont

renseignées :

- le trafic moyen journalier annuel (TMJA),

- le pourcentage de poids lourds,

- un poste de référence (profil type journalier et mensuel établis à partir des stations de

mesures permanentes SIREDO),

- le nombre de voies,

- la longueur de l’axe,

- la pente de l’axe,

- la capacité d’une voie de l’axe,

- la classe administrative de la route,

- le pourcentage estimé de véhicules circulant avec un moteur froid.

Ensuite, le calcul des émissions linéaires est réalisé en 2 étapes :

- calcul de la vitesse de circulation,

- calcul des émissions polluantes associées.

Le calcul des émissions se divise pour sa part en quatre étapes de calcul :

- émissions à chaud,

- surémissions à froid,

- surémissions dues à la pente de la voie,

- émissions par évaporation.

Les sources surfaciques prenant en compte le trafic diffus des communes de Lorraine

Les sources surfaciques représentent le trafic diffus des agglomérations qui n’est pas pris en compte

par les sources linéaires. Elles sont réparties au niveau du bâti des communes. Ces informations sont

extraites de la base de données européenne d’occupation des sols Corine Land Cover (données

SOeS).

1 COmputer Program to Calculate Emissions from Road Transport, ETC-AAC (European Topic Center on Air and Climate Change - EEA (European Environment Agency),




La méthode de calcul du trafic surfacique consiste à évaluer la distance moyenne parcourue et la

totalité des déplacements motorisés qui partent ou qui arrivent dans une commune, hors axes pris

en compte pour les sources linéaires, et d’en déduire les émissions.

A titre indicatif, les émissions linéaires représentent plus de 90% des émissions liées au trafic routier

contre moins de 10% pour les émissions surfaciques sur la région.

2.2. Outil de calcul utilisé

Pour mettre en place ce calcul, Air Lorraine s’appuie sur l’outil baptisé CIRCUL’AIR développé par

l’ASPA. CIRCUL’AIR permet de calculer les consommations de carburants et les émissions polluantes

annuelles des axes routiers en distinguant les parts des principaux types de véhicules (véhicules

particuliers essence, diesel et GPL, véhicules utilitaires légers essence et diesel, poids lourds, motos,

bus diesel et GNV et autocars). CIRCUL’AIR utilise des données de Trafic Moyen Journalier Annuel

(TMJA) qui sont désagrégés à partir de profils de trafics journaliers et mensuels permettant de définir

des trafics horaires par type de véhicule, par type de jour et par mois. Ces derniers prennent en

compte l’évolution des flux de trafic en fonction des jours fériés, des jours de la semaine et de

l’heure de la journée (heures de pointe par exemple).

Les vitesses horaires sont alors intégrées dans les équations de COPERT IV afin de calculer des

émissions horaires, puis ré-agrégées afin d'obtenir un résultat annuel. Les résultats comprennent les

consommations de carburants, la combustion à chaud, le démarrage à froid, la pente de la route, les

évaporations, l’abrasion des freins, des pneus et de la route ainsi que les phénomènes de remise en

suspension. CIRCUL’AIR intègre des corrections dues à l’âge du véhicule et à l’évolution des

carburants.

Le principe du calcul réalisé par CIRCUL’AIR est schématisé sur la figure 1 présentée ci-après.




Figure 1 : Principe de fonctionnement de l’outil de calcul CIRCUL’AIR.

COPERT IV

Emissions horaires

Emissions annuelles




2.3. Composés pris en compte dans l’étude

Les polluants pris en compte dans le cadre de cette étude sont les suivants :

Le dioxyde de carbone (CO2) est un gaz incolore, inodore, présent dans l'atmosphère dans une

proportion égale à 0,0375 % en volume, soit 375 ppmv (parties par million en volume). Il est produit

notamment lors de la fermentation aérobie ou de la combustion de composés organiques et lors de

la respiration des êtres vivants et des végétaux (pour ces derniers, la photosynthèse piège beaucoup

plus de CO2 que sa respiration n'en produit). La quantité de CO2 augmente aussi du fait des activités

humaines de consommation des combustibles fossiles. Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de

serre, contribuant au réchauffement climatique.

Les oxydes d'azote (NOx) comprennent principalement le monoxyde d'azote (NO) et le dioxyde

d'azote (NO2). Le monoxyde d’azote (NO) est émis directement à la sortie du pot d’échappement et

sa formation dépend de la température : plus cette dernière est élevée plus la quantité de NO

générée est importante. Cette propriété explique que les émissions de NO des véhicules augmentent

avec la vitesse ou dans les embouteillages (température du moteur plus élevée). Le monoxyde

d’azote est ensuite oxydé en moins de deux minutes en NO2 par les agents oxydants de l’air. C’est la

rapidité de cette réaction qui fait considérer le NO2 comme un polluant primaire. On retrouve le NO2

principalement à proximité des axes de forte circulation et dans les centres villes. Il est

particulièrement présent lors des conditions de forte stabilité atmosphérique : situations

anticycloniques et inversions thermiques en hiver. Les oxydes d’azote interviennent dans le

processus de formation d’ozone dans la basse atmosphère ainsi que dans le phénomène des pluies

acides. Ces polluants peuvent entrainer des effets respiratoires, notamment chez les personnes

sensibles (dégradation de la fonction respiratoire, hyperréactivité des bronches chez les

asthmatiques, augmentation bronchique aux infections microbiennes chez les enfants).

En France et en Lorraine, les oxydes d’azote représentent un enjeu majeur de la surveillance de la

pollution atmosphérique. En effet, de nombreux dépassements de la valeur limite pour la protection

de la santé humaine sont observés, en particulier en proximité routière. Cette problématique touche

principalement les axes à fort trafic ainsi que les centres urbains où la configuration topographique

des rues peut entrainer une accumulation de ce polluant.

Les particules en suspension (PM10) d’un diamètre inférieur à 10 micromètres sont principalement

issues de la combustion des produits pétroliers. Les automobiles (diesel en particulier) et l’industrie

en sont la source majeure, avec une prédominance automobile, surtout dans les zones urbanisées.

On les retrouve principalement dans les centres villes, alliant fortes émissions et faibles dispersions

de la pollution. Les particules en suspension provoquent essentiellement des troubles respiratoires.

Les particules d’une taille supérieure à 10 micromètres sont bloquées dans les voies aériennes

supérieures de l’arbre respiratoire. Les particules de taille inférieure (les PM10) pénètrent plus

profondément, dans les poumons, d’où un impact sur la santé est plus important. L’exposition

chronique aux particules fines peut entrainer des affections cardio-vasculaires et respiratoires et

servent de vecteurs à différentes substances toxiques voire cancérigènes ou mutagènes (métaux

lourds, HAP,...). Les poussières fines sont, de ce fait, une des problématiques majeure identifiées

pour la surveillance de la qualité de l’air. En effet, de nombreux dépassements des valeurs limites

pour la protection de la santé humaine sont observés à grande échelle géographique.

Le benzène est un Hydrocarbure Aromatique Monocyclique (HAM) classé comme cancérogène. De

par son utilisation pour augmenter l’indice d’octane de l’essence, agissant ainsi comme antidétonant,

il est particulièrement lié au transport automobile. Ainsi suite au changement de réglementation sur




les teneurs en plomb dans l’essence, l’utilisation du benzène est venue se substituer à celle du plomb

pour ces propriétés, entrainant alors une augmentation des teneurs dans l’atmosphère. Le benzène

est un composé classé comme cancérigène.

3. Présentation du périmètre de l’étude

La figure 1 présentée ci-dessous fait apparaitre le réseau routier pris en compte pour réaliser le

présent bilan des émissions atmosphériques liées au transport routier en Lorraine. Ce réseau est

constitué des principaux axes structurant lorrains (Autoroutes, routes nationales et

départementales). Il est constitué de 3 300 kilomètres de voiries dont 1 367 km d’autoroutes et de

routes nationales.

Figure 2 : Réseau routier pris en compte dans l’étude.




4. Caractéristiques du trafic routier

4.1. Trafic régional pris en compte pour 2011

La figure 3 ci-dessous présente le nombre de véhicules ayant circulé en

2011 sur les axes routiers pris en compte dans l’étude. Ce nombre est une

estimation réalisée à partir du TMJA et des profils de circulation.

Figure 3 : Nombre de véhicule circulants sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L – 2011).

Le tableau ci-dessous présente, sur les 3300 kilomètres étudiés, le trafic moyen observé sur les

tronçons présentant les flux de trafic les plus importants (représentés en rouge, orange et jaune sur

la carte ci-avant). Le trafic moyen observé sur l’ensemble des tronçons est de 15,9 millions de

véhicules/km/an. A titre de comparaison, l’autoroute A31 présente des flux de trafic beaucoup plus

importants, de l’ordre de 119 millions de véhicules/km/an.




Tableau 1 : Trafic moyen en millions de véhicules/km par an sur les plus grands axes en 2011 (Source : ORT2L 2011).

Trafic moyen en millions de véhicules/km/an

A31 119

A4 17,8

A33 21,6

N57 Nancy-Epinal 18,7

TOTAL 15,9

4.2. Evolution du trafic régional entre 2006 et 2011

Entre 2006 et 2011, la quantité globale de véhicules circulants a augmenté de 3,2% mais il existe des

disparités entre les différentes catégories de véhicules. En effet, les véhicules particuliers et les

véhicules utilitaires légers montrent une augmentation similaire alors que le nombre de poids lourds

diminue de façon importante entre 2006 et 2011.

Tableau 2 : Evolution du nombre de véhicules entre 2006 et 2011 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006 – ORT2L 2011).

Evolution du nombre de véhicules entre 2006 et 2011

Véhicules particuliers + 3,6 %

Poids-lourds - 8,5 %

Véhicules utilitaires légers + 3,6 %

TOTAL + 3,2 %

Au niveau national, entre 2006 et 2011, l’évolution du parc de véhicules particuliers de moins de

15 ans est de 2,94 %. Au niveau régional, cette évolution est de 2,73 % (Source : MEDDE / SESP,

Fichier central des automobiles). Ces données sont cohérentes avec le nombre de véhicules circulants

sur les axes routiers pris en compte dans la présente étude.

La baisse significative du nombre de poids lourds circulant en Lorraine est aussi cohérente avec les

données nationales. En effet, une baisse globale de 8,8 % du transport routier de marchandises est

observée au niveau national entre 2006 et 2011 (Source : SOeS, Enquête TRM). Sur la Lorraine (flux

internes à la région, échanges nationaux et internationaux, hors transit), 129 Mtonnes ont été

recensé en 2006 contre 116 Mtonnes en 2011, soit une baisse de 10,2 % (Source : ORT2L – Les

chiffres clés des transports 2011-2012).

4.3. Evolution du parc automobile national

Entre 1960 et 2010, au niveau national, le nombre de véhicules est globalement croissant. Il est passé

de 14,3 millions de véhicules en 1960 à 41,3 millions en 2010. Les seuls véhicules particuliers passent

de 5,5 à 31,4 millions. Les véhicules diesels étaient pratiquement inexistants avant 1980. La

diésélisation du parc de véhicules particuliers se marque par une augmentation du nombre de

véhicules à motorisation diesel et une diminution du nombre de véhicules à motorisation essence.




Figure 4 : Evolution du nombre de véhicules en France en millions de véhicules (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012).

Entre 2006 et 2011, la diésélisation du parc des véhicules particuliers de moins de 15 ans est très

marquée. En effet, un recul significatif du parc de véhicules particuliers essence est observé au profit

du parc de véhicules diesel, autant au niveau national que régional.

Tableau 3 : Evolution du nombre de véhicules entre 2006 et 2011 (Source : MEDDE / SESP, Fichier central des automobiles).

Evolution du parc de véhicules particuliers de moins de 15 ans entre 2006 et 2011

Véhicules essence Véhicules diesel

France - 15,4 % + 18,9 %

Lorraine - 17,5 % + 19,6 %

4.4. Caractéristiques du parc automobile régional en 2011

La répartition 2011

par catégorie de

véhicule montre

que plus des deux

tiers du trafic

routier régional est

lié aux véhicules

particuliers. Les

poids lourds et les

véhicules utilitaires

légers représentent

quant à eux l’autre

tiers. Concernant les

deux roues, ces

derniers

Figure 5 : Répartition du trafic lorraine par catégorie de véhicule en 2011 (Source : Air Lorraine CIRCUL’AIR - ORT2L 2011).




représentent 3 % du

trafic total.

Plus spécifiquement, les véhicules diesel (VP, VUL, PL) représentent 78 % du trafic total sur

l’ensemble des tronçons étudiés.

Tableau 4 : Evolution de la structure du parc de véhicules en Lorraine entre 2006 et 2011 (Source : Air Lorraine Circul’Air 2011 - ORT2L 2011).

Evolution du parc de véhicules sur les tronçons pris en compte entre 2006 et 2011

Véhicules particuliers diesels + 20,3 %

Véhicules particuliers essence - 25,1 %

Véhicules particuliers GPL - 14,2 %

Véhicules utilitaires légers diesels + 7,1 %

Véhicules utilitaires légers essence - 38,0 %

Poids lourds diesels - 8,5 %

Concernant l’évolution de la structure du parc, le nombre de véhicules particuliers diesel est

cohérent avec les données nationales. En effet, le fichier central des automobiles fait état d’une

évolution de 19,6 % du nombre de véhicules particuliers diesels et la présente étude fait état d’une

évolution de 20,3 %.

La diésélisation du parc de véhicules utilitaires légers est plus marquée que celle des VP. Cette

constatation est à mettre en lien avec le renouvellement plus rapide de véhicules à caractère

professionnel.

5. Bilan des consommations énergétiques régionales du transport routier

5.1. Sectorisation des consommations énergétiques en Lorraine

En Lorraine, la consommation énergétique annuelle tous secteurs et tous combustibles confondus

s’élevaient en 2006 à 11 750 KTep (kilotonne d’équivalent pétrole). La figure 6 ci-après présente la

répartition des consommations énergétiques par secteur en Lorraines basée sur les données

d’inventaire des émissions Air Lorraine de 2006.

La consommation énergétique globale est dominée par le secteur industriel qui représente à lui seul

près de 47 % des consommations totales. Le secteur résidentiel arrive en seconde position avec 25 %

des consommations et le secteur des transports représente 16 %. Le secteur tertiaire représente

11 % et le secteur agricole est quant à lui minoritaire avec 1 % environ des consommations totales.

Les transports prennent en compte le secteur routier, aérien, ferroviaire et fluviale. Ils représentent

16 % des consommations énergétiques annuelles régionales. Le transport routier, qui reste le mode

de transport le plus énergivore, représente 94% des consommations totales d’énergie liées aux

transports, soit 1767 KTep.




Figure 6 : Répartition des consommations énergétiques en Lorraine (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006).

5.2. Consommations énergétiques liées au transport routier en 2011

La figure 6 présentée ci-après fait apparaitre la répartition des consommations énergétiques par type

de véhicules sur le réseau routier pris en compte en 2011.

Figure 7 : Répartition des consommations de carburants par type de véhicule sur les principaux axes routiers lorrains (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011).

Industrie 47%

Agriculture 1%

Résidentiel 25%

Tertiaire 11%

Transports 16%

Répartition des consommations énergétiques en Lorraine - Année 2006

Air Lorraine - ENERG'AIR

Véhicules particuliers diesel32%

Véhicules particuliers essence

12%

Véhicules particuliers gpl0.20%

Véhicules utilitaires légers diesel16%

Véhicules utilitaires légers essence

1%

Poids lourds38%

2 roues1%

Sectorisation des consommations énergétiques sur les principaux axes routiers lorrains en 2011




Sur le réseau routier étudié, la consommation énergétique totale est estimée à 1 073 KTep (sur les

3 300 kilomètres pris en compte). Les véhicules particuliers représentent 44 % des consommations

totales et les poids lourds 38 %.

Si l’on s’intéresse plus particulièrement aux consommations de carburants, le combustible le plus

consommé est le gazole avec 86 % de part de consommation totale, contre 14 % pour l’essence. Le

GPL représente quant à lui une part négligeable.

5.3. Comparaison des consommations énergétiques entre 2006 et 2011

Le tableau ci-dessous indique l’évolution de la consommation énergétique entre 2006 et 2011. Ce

tableau montre une baisse globale de la consommation énergétique (- 3,9 %), en lien avec la forte

baisse du trafic poids lourds entre les deux années de référence (-8,5%). Concernant les véhicules

particuliers et les véhicules utilitaires légers, une légère hausse est observée, en lien avec

l’augmentation du trafic de ce type de véhicules.

Dans la globalité, que cela soit à la baisse (pour les PL) ou à la hausse (pour les VL ou les VUL), les

variations de consommation énergétique entre les deux années de référence sont plus faibles que les

variations de trafic. Plus précisément, l’évolution des consommations des véhicules par type de

motorisation fait, ici aussi, apparaitre le phénomène de diésélisation du parc.

L’ensemble de ces observations est à mettre en relation avec l’évolution de la structure du parc

automobile et les progrès technologiques associés aux normes environnementales européennes qui

permettent de réduire la consommation des véhicules.

Tableau 5 : Evolution de la consommation énergétique des véhicules entre 2006 et 2011.

2006 (en KTep)

2011 (en KTep)

Variation (référence 2006)

Véhicules particuliers diesels 293,02 343,87 + 17,4 %

Véhicules particuliers essence 167,20 126,35 - 24,4 %

Véhicules particuliers GPL 2,46 2,10 - 14,7 %

Véhicules utilitaires légers diesels 168,11 175,13 + 4,2 %

Véhicules utilitaires légers essence 12,64 8,47 - 33,0 %

Poids lourds diesels 462,70 406,45 - 12,2 %

Total 1 112 1 073 - 3,9 %




6. Bilan des émissions polluantes liées au transport routier

6.1. Le dioxyde de carbone (CO2)

6.1.1. Sectorisation et évolution des émissions en France entre 1960 et 2010

Au niveau national, les émissions

atmosphériques de dioxyde de

carbone ont augmenté de 27%

entre 1960 et 2010 (hors UTCF).

Concernant le trafic routier, une

très forte hausse des émissions est

observée depuis 1960 (+481 %),

s’expliquant en grande partie par

l’augmentation du trafic routier

(+717 %). Une légère baisse est

observée entre 2005 et 2007 (-

1,8%) avec une décroissance

encore plus marquée entre 2007

et 2008 (-5%), s’expliquant par la

mise en place de la prime à la

casse qui a permis d’accélérer le

renouvellement du parc ainsi que

l’utilisation croissante de

biocarburants.

En mettant en parallèle l’évolution du parc

automobile national et l’évolution des émissions

de CO2 liées aux transports routiers entre 1960 et

2010 (en Mt), il est observé que ces dernières ne

sont pas forcément corrélées avec l’évolution du

nombre de véhicules. En effet, l’évolution

croissante du parc, les progrès technologiques

associés aux normes environnementales

européennes ainsi que la diésélisation du parc de

véhicules particuliers font apparaitre des maxima

de niveaux d’émissions en 2002 pour le CO2.

Figure 8 : Evolution et sectorisation des émissions de CO2 en Mt en France entre 1960 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012).

Figure 9 : Evolution des émissions atmosphériques de CO2 en Mt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012).




6.1.2. Sectorisation des émissions et émissions liées au transport routier en Lorraine

Le transport routier, fortement consommateur de carburants d’origine fossile est un secteur

émetteur important avec 5,6 millions de tonnes émises en Lorraine en 2006 sur les 39 millions de

tonnes au total, ce qui correspond à 14 % des émissions totales. Les secteurs émetteurs

prépondérants restent toutefois l’industrie et la production/distribution d’énergie avec

respectivement 39 et 27 % des émissions totales de CO2.

Figure 10 : Sectorisation des émissions de CO2 en 2006 (Source : Inventaire des émissions

Air Lorraine - Année 2006).

Figure 11 : Sectorisation des émissions de CO2 sur les principaux axes routiers en Lorraine

en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011).

Agriculture1%

Industrie39%

Production/distribution énergie

27%

Résidentiel/tertiaire17%

Traitement des déchets

2%

Transports non routiers<1%

Transports routiers14%

Sectorisation des émissions de CO2 en Lorraine

Inventaire Air Lorraine - Année 2006




Comme les émissions de dioxyde de carbone sont directement proportionnelles à la consommation

de carburant, le graphique ci-dessus est identique au graphique présentant les parts relatives des

consommations énergétiques. A noter que le trafic de poids lourds, qui représente 12 % du trafic

total, représente 38 % des consommations énergétiques et des émissions de CO2 associées.

A contrario, les véhicules particuliers essence qui représente 18 % du trafic total sur les axes étudiés

rendent compte de 12 % des émissions de CO2 tandis que les véhicules particuliers diesel qui

représentent 50 % du trafic total rendent compte de 32 % des émissions totales de CO2 sur les axes

étudiés.

La carte ci-après représente les émissions de CO2 spatialisées en kg/km/an sur les différents axes

routiers pris en compte dans l’étude. Au même titre que la carte représentant les trafics routiers, les

émissions de CO2 les plus importantes sont observées sur les axes routiers importants tels que

l’autoroute A31.

Figure 12 : Cartographie des émissions de CO2 sur les principaux axes routiers en Lorraine en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011).




6.1.3. Evolution des émissions liées au transport routier entre 2006 et 2011

Le tableau ci-dessous indique l’évolution des émissions de dioxyde de carbone entre 2006 et 2011,

suivant la part des différents types de véhicules dans les émissions.

Tableau 6 : Evolution des émissions de dioxyde de carbone (CO2) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011.

2006 (en Kt)

2011 (en Kt)


Véhicules particuliers diesels 917 1 069 + 16,5 %

Véhicules particuliers essence 512 392 - 23,5 %

Véhicules particuliers GPL 8 6 - 17,9 %

Véhicules utilitaires légers diesels 524 544 + 3,8 %

Véhicules utilitaires légers essence 37 26 - 29,0 %

Poids lourds diesels 1 445 1 251 - 13,4 %

Total 3 442 3 287 - 4,50%

La baisse globale des émissions de CO2 est de l’ordre de 4,5 % entre 2006 et 2011 sur les tronçons

pris en compte dans l’étude. Les émissions de dioxyde de carbone étant directement liées à la

consommation énergétique, les évolutions des émissions entre 2006 et 2011 suivent globalement la

même tendance, que cela soit pour les VP, VUL ou les PL.

Plus particulièrement pour les véhicules particuliers diesels, la hausse des émissions de CO2 est plus

faible que l’évolution de trafic associée. Cette observation peut être mise en relation avec la mise en

place de la prime à la casse qui a provoqué une accélération du renouvellement du parc automobile

français, mais aussi avec le Règlement Européen n°443/2009 du23 avril 2009 établissant des normes

de performance en matière d’émissions pour les voitures particulières neuves dans le cadre de

l’approche intégrée de la Communauté visant à réduire les émissions de CO2 des véhicules légers.




6.2. Les oxydes d’azote (NOx)


Au niveau national, les émissions

atmosphériques d’oxydes d’azote

les plus élevées ont été observées

en 1991 avec 1 919 kt. Entre 1960

et 1991, une forte hausse des

émissions totales est observée

(+140 %). Concernant le trafic

routier plus particulièrement,

cette hausse est encore plus forte

entre 1960 et 1980 (+456 %),

s’expliquant, ici aussi, par la

hausse du trafic routier.

Après 1991, une baisse globale

des émissions de NOx est observée

au niveau national en passant de

1 919 kt en 1991 à 1080 kt en

2010, soit 43 % de baisse,

s’expliquant par les progrès

technologiques et l’évolution de la

réglementation (Directive GIC

pour les Grandes Installations de

Combustion).

Le transport routier est le premier émetteur

d’oxydes d’azote. Tout comme pour les émissions

de CO2, l’évolution des émissions de NOx n’est pas

corrélée avec l’évolution du nombre de véhicules,

en lien avec les progrès technologiques et

l’évolution du parc de véhicules. En effet, pour les

NOx, les niveaux maxima d’émission sont observés

en 1992, s’expliquant par le renouvellement et

l’introduction de pots catalytiques à partir de

1993.

Figure 14 : Evolution des émissions atmosphériques de NOX en kt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012).

Figure 13 : Evolution et sectorisation des émissions de NOx en kt en France entre 1960 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012).





La figure ci-dessous présente la sectorisation des émissions d’oxydes d’azote sur le territoire lorrain.

Sur la région, les émissions totales d’oxydes d’azote sont estimées à 97 milliers de tonnes en 2006. Le

transport routier, principal secteur émetteur pour ce polluant, représente quant à lui 34 milliers de

tonnes émises, soit plus d’un tiers des émissions totales pour ce polluant.

Figure 15 : Sectorisation des émissions d’oxydes d’azote de la région Lorraine (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006).

Figure 16 : Répartition des émissions d’oxydes d’azote par type de véhicule sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011).

Agriculture12,5%

Industrie19,1%


26,2%

Résidentieltertiaire

5,8%


0,6%

Transports non routiers

0,6%

Transportsroutiers

35%

Sectorisation des émissions de NOx en Lorraine




Sur le réseau routier considéré dans cette étude, les émissions d’oxydes d’azote sont estimées à

22 000 tonnes. La répartition par type de véhicules est présentée sur la figure ci-dessus. Environ 57 %

des émissions totales sont imputables au trafic poids lourds alors que ces derniers ne représentent

que 12 % du trafic total sur les tronçons étudiés, soulignant l’importance des problématiques de

transit et de logistique propre à la région sur les grands axes structurants.

Figure 17 : Cartographie des émissions d’oxydes d’azote sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011).

La carte met ainsi en évidence l’importance des émissions de l’A31 ainsi que des principaux axes de

circulation interurbain, représentant les axes à la plus forte circulation avec un pourcentage de poids

lourds légèrement plus important. A titre d’exemple, ce pourcentage est de l’ordre de 15 % pour

l’autoroute A31 contre 12 % en moyenne sur les axes étudiés.





Le tableau ci-dessous indique l’évolution des émissions d’oxydes d’azote entre 2006 et 2011 sur les

axes pris en compte dans la présente étude, en fonction du type de véhicule.

Tableau 7 : Evolution des émissions d’oxydes d’azote (NOx) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011.

2006 (en tonnes)

2011 (en tonnes)


Véhicules particuliers diesels 3 915 4 323 + 10,4 %

Véhicules particuliers essence 2 248 903 - 59,9 %

Véhicules particuliers GPL 11 4 - 57,8 %

Véhicules utilitaires légers diesels 2 385 2 239 - 6,1 %

Véhicules utilitaires légers essence 389 66 - 83,1 %

Poids lourds diesels 13 942 9 938 - 28,7 %

Total 22 890,52 17 473,39 - 23,7%

L’évolution des émissions de NOx montre au global une baisse significative des émissions d’oxyde

d’azote liées au trafic routier sur la Lorraine entre 2006 et 2011. La baisse observable au niveau

national est identique (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012). Cette baisse s’explique par

l’évolution du parc et les progrès technologiques associés.




6.3. Les particules fines (PM10)


Les émissions de particules fines

de diamètre inférieur à 10 microns

(PM10) incluent les émissions à

l’échappement des véhicules et

celles liées à l’usure des routes et

de certains organes tels que les

pneus et les freins.

Au niveau national, l’année 1991

présentait les niveaux d’émission

de PM10 les plus importants avec

651 kt, liés à une forte

consommation de bois dans le

secteur résidentiel/tertiaire.

Globalement, les émissions

atmosphériques de particules ont

baissé de 40% entre 1990 et 2010,

en lien notamment avec

l’amélioration des techniques de

dépoussiérage des activités

industrielles et à l’amélioration

des techniques de combustion de

la biomasse.

Concernant le trafic routier plus particulièrement,

il représentait, en 2011, 17 % des émissions

totales de PM10 (61 sur un total de 355 kt). Entre

1990 et 2011, une baisse de 31% des émissions de

particules liées au trafic routier est observée, en

lien avec les progrès technologiques, notamment

la mise en place des filtres à particules (FAP) sur

les véhicules diesels.

L’effet antagoniste entre la croissance du parc

roulant, les progrès technologiques, la

sévérisation des normes et l’évolution de la

structure du parc (diésélisation du parc) fait

apparaitre des niveaux maxima d’émissions de

poussières totales (TSP) en 1993. Ces derniers

sont en régression depuis.

Figure 18 : Evolution et sectorisation des émissions de PM10 en kt en France entre 1990 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012).

Figure 19 : Evolution des émissions atmosphériques de poussières totales (TSP) en kt du transport routier en France (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012).





La figure ci-dessous présente la sectorisation des émissions de particules fines de diamètre inférieur

à 10 microns (PM10) sur le territoire lorrain. Au niveau régional, le transport routier est le quatrième

secteur émetteur et représente environ 15 % des émissions totales avec environ 3000 tonnes émises

en 2006.

Figure 20 : Sectorisation des émissions de particules en 2006 (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006).

Figure 21 : Répartition des émissions de particules fines (PM10) sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011).

Agriculture24,2%

Industrie27,5%


11,1%

Résidentieltertiaire

16,6%


0,1%

Transports non routiers

0,9% Transportsroutiers15,4 %

Sectorisation des émissions de PM10 en Lorraine



1%

Véhicules utilitaires légers diesel18%


0%

Poids lourds16%

2 roues1%

Usure freins et plaquettes22%

Abrasion de la route15%

Sectorisation des émissions de particules fines (PM10) sur les principaux axes routiers lorrains en 2011




La figure ci-avant présente les différentes sources d’émissions de PM10 liées au trafic routier sur les

axes étudiés. Ce qui représente 1000 tonnes de PM10 émises. Concernant les particules produites par

la combustion, les véhicules diesels pris en totalité représentent 98,6 % des émissions de particules

fines sur les axes étudiés contre 1,4 % pour les autres types de motorisation (essence, GPL). Les

véhicules particuliers diesels représentent la majorité des émissions avec 27 % des émissions totales,

viennent ensuite les véhicules utilitaires diesels avec 18 % et en dernier lieu les poids lourds avec 16

%. A titre de comparaison, l’usure des freins et des plaquettes de freins ainsi que l’usure de la route

ne sont pas à négliger puisqu’ils représentent 27 % des émissions totales liées du transport routier.

La cartographie des émissions met, ici aussi, en évidence l’importance des émissions des grands axes

routiers tels que l’A31 et les principaux axes de circulation interurbain, en lien avec la densité de

trafic plus importante.

Figure 22 : Cartographie des émissions de particules fines (PM10) sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011).





Le tableau ci-dessous présente l’évolution des émissions de poussières fines (PM10) entre 2006 et

2011 sur les axes pris en compte dans la présente étude.

Tableau 8 : Evolution des émissions de poussières fines (PM10) sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011.

2006 (en tonnes)

2011 (en tonnes)


Véhicules particuliers diesels 307 268 - 12,8 %

Véhicules particuliers essence 15 6 - 58,3 %


Véhicules utilitaires légers diesels 262 185 - 29,3 %


Poids lourds diesels 291 160 - 45,0 %

Usure freins et plaquettes 223 223 + 0,3 %

Abrasion de la route 152 150 - 1,7 %

Total 1 260 1 001 - 20,6 %

La généralisation des filtres à particules sur les véhicules diesels explique en grande partie la baisse

des émissions de poussières fines PM10 observée entre 2006 et 2011. Ce phénomène est amplifié

dans le cas des poids-lourds par la baisse du nombre de véhicule circulant entre 2006 et 2011 (-

8,5 %). La baisse des émissions liées à l’abrasion de la route malgré la hausse globale de la circulation

s’explique par la diminution du nombre de poids lourds circulant qui présentent un pouvoir abrasif

plus important vis-à-vis des chaussées. Les émissions liées aux usures des freins restent, quant à

elles, stables.




6.4. Le benzène


En France, le principal secteur émetteur

de benzène est le résidentiel/tertiaire

(80,7 %), en particulier du fait de la

combustion du bois. Il est suivi par le

transport routier qui représente 7,5 % des

émissions totales de benzène au niveau

national en 2010.

Les émissions de benzène ont baissé de

49% entre 2000 et 2010 (-34,4 kt). Cette

baisse est plus marquée dans le secteur du

transport routier (-7 kt, soit -72%), en lien

avec l’évolution de la structure du parc et

les progrès technologiques.

Figure 23 : Evolution et sectorisation des émissions de benzène en t en France entre 2000 et 2010 (Source : CITEPA / Format SECTEN – Avril 2012).





La figure ci-dessous présente la sectorisation des émissions de benzène sur le territoire lorrain. Au

niveau régional, le transport routier est le deuxième secteur le plus émetteur après l’industrie. Il

représente plus d’un quart des émissions soit environ 168 tonnes sur les 600 tonnes totales émises

en 2006. Ces émissions ont pour principale origine les véhicules essence circulant à basse vitesse, ce

qui explique les dépassements de l’objectif de qualité mesurés en proximité trafic dans les centres

urbains.

Figure 24 : Sectorisation des émissions de benzène (Source : Inventaire des émissions Air Lorraine - Année 2006).

Figure 25 : Répartition des émissions de benzène sur les principaux axes routiers lorrains en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011).

Agriculture11%

Industrie45%


2%

Résidentiel/tertiaire14%

Traitement des déchets0%

Transports non routiers1%

Transports routiers27%

Sectorisation des émissions de Benzène de la région Lorraine

Inventaire Air Lorraine - Année 2006



42%

Véhicules particuliers gpl0%

Véhicules utilitaires légers diesel

8%


2%

Poids lourds0,5%

2 roues43%

Sectorisation des émissions de benzène sur les principaux axes routiers lorrains en 2011




Le graphique ci-avant fait apparaitre des émissions de benzène principalement liées aux véhicules à

essence. Les véhicules circulant au diesel représentent environ 12 % des émissions totales de

benzène.

La cartographie des émissions met, ici aussi, en évidence l’importance des émissions des grands axes

routiers tels que l’A31 et les principaux axes de circulation interurbain, en lien avec une densité de

trafic plus importante.

Figure 26 : Cartographie des émissions de benzène en 2011 (Source : ORT2L 2011, Air Lorraine Circul’Air 2011).





Le tableau ci-dessous présente l’évolution des émissions de benzène entre 2006 et 2011 sur les axes

pris en compte dans la présente étude. Une baisse globale de 38 % des émissions de benzène liées au

trafic routier est observable. La baisse la plus conséquente est observable pour les VUL essence avec

une baisse très significative de 83,7 %, à mettre en lien avec l’évolution du parc automobile.

Tableau 9 : Evolution des émissions de benzène sur les principaux axes routiers lorrains entre 2006 et 2011.

2006 (en tonnes)

2011 (en tonnes)


Véhicules particuliers diesels 2,4 1,8 - 24,7 %

Véhicules particuliers essence 39,7 16,2 - 59,2 %


Véhicules utilitaires légers diesels 3,8 2,9 - 23,9 %


Poids lourds diesels 0,3 0,2 - 47,4 %

Total 61,8 38,1 - 38,3%

7. Remarques sur les comparaisons réalisées

L’évolution du trafic routier sur les axes étudiés influe en très grande partie sur les émissions

polluantes calculées par l’outil CIRCUL’AIR. Toutefois, d’autres paramètres rentrent en ligne de

compte et peuvent engendrer des incertitudes, comme :

- les conditions météorologiques prises en compte qui peuvent influencer certaines émissions

comme les niveaux d’évaporation en composés organiques volatils (benzène) ;

- la répartition du nombre de jours ouvrés et fériés qui peuvent influencer les répartitions de

trafic sur les axes étudiés et les taux de bouchons associés ;

- la répartition des résultats des comptages automobiles qui peuvent différer entre les deux

années de référence en fonction des données collectées.

Concernant les conditions météorologiques prises en compte, celles-ci n’impactent que les niveaux

d’émissions liées aux évaporations de polluants, elles n’agissent donc pas sur les niveaux de NOx ou

de PM10 mais influent sur les émissions de benzène. Les émissions liées à l’évaporation de ce polluant

ne représentent qu’environ 2% des émissions totales et pour évaluer cet impact, les calculs

d’émissions ont été réalisés une seconde fois avec les données de comptage de véhicules de 2011,

mais en utilisant les données météorologiques de 2006. L’impact des conditions météorologiques a

été estimé à 0,2% sur les émissions totales de benzène, ce qui reste négligeable.




8. Bilan de la qualité de l’air en Lorraine

8.1. Qualité de l’air en Lorraine en 2011

Cette partie présente un bilan de la qualité de l’air en Lorraine pour l’année 2011.

Le dioxyde d’azote : des niveaux encore élevés en proximité trafic. Les valeurs limites pour la

protection de la santé fixées à 40 μg/m3 en moyenne annuelle et à 200 μg/m3 en moyenne horaire (à

ne pas dépasser plus de 18 fois par an) sont dépassées en proximité trafic, dans la zone

d’agglomération de Nancy. Le nombre de personnes exposées à des dépassements de la valeur limite

moyenne annuelle est estimé à 27 300 pour l’agglomération. La valeur limite pour la protection de la

végétation en oxydes d’azote fixée à 30 μg/m3 en moyenne annuelle est dépassée dans les zones

administratives des agglomérations de Nancy et de Metz, ainsi que dans la zone rurale régionale. Au

cours de l’année 2011, les procédures d’information et d’alerte pour le dioxyde d’azote ne sont pas

déclenchées.

Les poussières fines : nouvelle réglementation depuis le 1er novembre 2011. L’année 2011 est

marquée par l’évolution des seuils d’information et d’alerte pour les poussières fines (PM10) qui sont

abaissés respectivement à 50 et 80 μg/m3 en moyenne sur 24 heures, calculés à 8h et 14h, en heure

locale. Air Lorraine applique ces nouveaux seuils depuis le 1er novembre. Auparavant, l’ancien seuil

d’information et de recommandations (80 μg/m3) n’est dépassé qu’une seule fois, début février. A

compter du 1er novembre, date d’application des nouveaux seuils réglementaires, le seuil

d’information et de recommandations (50 μg/m3) est dépassé pendant plusieurs jours. La Lorraine

connaît deux épisodes de pollution. Le premier, de courte durée, a lieu du 7 au 9 novembre, le

second du 18 au 25 novembre. Ce dernier est marqué par sa durée et son intensité. A noter toutefois

qu’au cours de l’année 2011, la valeur limite journalière de la protection de la santé (50 μg/m3 à ne

pas dépasser plus de 35 jours par an) est respectée, il en est de même pour l’objectif de qualité. La

valeur cible fixée à 20 μg/m3 en moyenne annuelle pour les poussières fines dont le diamètre est

inférieur à 2,5 microns est dépassée dans les centres villes de Metz et Thionville. La valeur limite

fixée à 28 μg/m3 en moyenne annuelle est respectée.

Pour le benzène, on constate un léger dépassement de l’objectif de qualité fixé à 2 μg/m3 dans le

secteur de Lunéville (en proximité de la D31). La valeur limite pour la protection de la santé est quant

à elle respectée.




8.2. Evolution de la qualité de l’air en Lorraine entre 2006 et 2011

8.2.1. Particules fines (PM10)

La valeur limite annuelle de 40 µg/m3 applicable depuis 2005, a été respectée sur l’ensemble des

secteurs de mesures des réseaux lorrains. Toutefois, c’est seulement en proximité industrielle

(Neuves-Maisons, Gandrange et Hayange) que des dépassements de la valeur limite journalière de

50 µg/m3 (à ne pas dépasser plus de 35 fois au cours d’une année) sont constatés au cours des dix

dernières années. Depuis la mise en place de l’arrêté interdépartemental n°2008-1682 du 10 juillet

2008, des dépassements des seuils d’information et de recommandation (80 µg/m3/24h) et d’alerte

(125 µg/m3/24h), ont été constatés sur l’ensemble de la Lorraine. Le tableau ci-dessous indique le

nombre de jours de dépassement de ces procédures (Remarque : pour permettre une bonne

comparaison des valeurs, pour les années 2008-2010, le tableau n’indique pas les procédures

effectivement déclenchées mais les procédures qui auraient été déclenchées avec les seuils mis en

place en 2011, à savoir respectivement 50 µg/m3 et 80 µg/m3 pour la moyenne 8 heures).

Tableau 10 : Nombre de jours de dépassement des procédures d’information, de recommandation et d’alerte pour les PM10.

Nombre de jours de mise en œuvre de la procédure d'information et recommandations

Nombre de jours de mise en œuvre de la procédure d'alerte

2008 24 5

2009 36 10

2010 63 9

2011 55 2

Ces dépassements font suite à des conditions météorologiques anticycloniques défavorables à la

dispersion des polluants dans l’air.

Les graphiques ci-après présentent l’évolution des concentrations moyennes annuelles dans les

agglomérations de Nancy, Metz et Thionville, ainsi que sur le site de proximité trafic de Nancy-A33.

De plus, une comparaison est réalisée entre la station urbaine de Nancy Charles III et la station rurale

de Jonville.

En 2007, l’augmentation des concentrations en PM10 observée est à mettre en parallèle avec

l’amélioration des méthodes de mesures avec la prise en compte de la fraction volatile des particules

en suspension. Entre 2008 et 2011, une augmentation peut aussi être observée.

La comparaison des concentrations en PM10 sur les stations urbaines et rurales fait apparaitre une

situation constante, quelle que soit la typologie, en lien avec le caractère plutôt régional voir

interrégional de ce type de pollution pour laquelle la pollution importée se rajoute à la pollution

émise localement. Les situations de proximité routière ne se démarquent pas particulièrement.

L’évolution des concentrations en PM10 entre 2006 et 2011 ne présente pas de lien direct avec les

émissions associées au trafic routier. En effet, les émissions liées au trafic, qui représentent environ

15 % des émissions régionales, présentent une baisse de l’ordre de 20 % alors que les concentrations

présentent une tendance à la hausse.




0

20

40

60

80

100

120

140

160

2006 2007 2008 2009 2010 2011

Evolution des moyennes annuelles en PM10 dans les principaux centres urbains lorrains - Référence 2006 (base 100)

Nancy-Charles III Metz-Centre Thionville-Centre

0

10

20

30

40

50

2008 2009 2010 2011

Co

nce

ntr

atio

n e

n µ

g/m

3

Evolution des moyennes annuelles en PM10 sur les site de proximité trafic de Nancy-A33 et urbain de Nancy-Charles III

Nancy-A33 Nancy-Charles III

Figure 27 : Evolution des concentrations moyennes annuelles en PM10 (Source : Air Lorraine).

0

10

20

30

40

50

2006 2007 2008 2009 2010 2011

Co

nce

ntr

atio

n e

n µ

g/m

3

Evolution des concentrations en PM10 - Comparaisons d'une station de fond urbain et d'une station rurale

Nancy-Charles III Jonville

Valeur limite moyenne annuelle : 40 µg/m3





8.2.2. Dioxyde d’azote (NO2)

Les niveaux les plus élevés sont observés sur des secteurs sous influence d’axes routiers/autoroutiers

présentant des flux importants de véhicules (A31, N3, N33, N66, N74…) et dans les grands centres

urbains (Metz et Nancy). Entre 2006 et 2011, les concentrations moyennes annuelles sont

globalement stables sur l’ensemble des sites d’Air Lorraine. Sur le site de proximité automobile de

Nancy-A33, la valeur limite moyenne annuelle fixée à 40 µg/m3 est systématiquement dépassée tous

les ans depuis la mise en service du site en 2009 (64 µg/m3 en 2009 et 2010, 63 µg/m3 en 2011).

Quant à la station de Nancy-Libération, cette dernière dépasse la valeur limite en 2011 (42 µg/m3).

En 2011, on estime qu’environ 27 000 personnes ont été exposées à des dépassements de la valeur

limite moyenne annuelle sur l’agglomération de Nancy.

L'évolution des concentrations atmosphériques en NO2 n'est pas corrélée avec les émissions liées au

trafic routier : alors que les émissions d’oxydes d‘azote baissent de l'ordre de 24% entre 2006 et

2011, les concentrations de ces polluants restent stables

Le Schéma Régional Climat Air Energie (SRCAE) de la région Lorraine à définit des communes

sensibles présentant un risque pour les populations en raison de niveaux importants de pollution. La

carte ci-dessous présente la contribution des transports routiers sur les communes identifiées

comme sensibles vis-à-vis de la pollution atmosphérique aux oxydes d’azote. On constate ici que le

pourcentage de contribution des transports aux émissions est bien supérieur à la moyenne régionale

évaluée à 35 %. De plus, on retrouve la plupart des communes sensibles le long des axes importants.

La comparaison des ambiances urbaine et rurale fait apparaitre une différence significative des

concentrations atmosphériques en NO2, en lien avec l’origine routière de ce polluant. Sur les villes de

Nancy et de Metz, on estime respectivement que 54 % et 60 % des émissions de NOx sont liées au

trafic routier.

Figure 28 : Part du transport routier dans les émissions d’oxydes d’azote sur les communes sensibles (Source : Air Lorraine).




0

10

20

30

40

50

60

70

2009 2010 2011

Co

nce

ntr

atio

ns

en µ

g/m

3

Evolution des moyennes annuelles en NO2 sur les site de proximité trafic de Nancy-A33 et Nancy-Libération

Nancy-Libération Nancy-A33

0

20

40

60

80

100

120

2006 2007 2008 2009 2010 2011

Evolution des moyennes annuelles en NO2 dans les principaux centres urbains lorrains - Référence 2006 (base 100)

Nancy Charles III Metz-Centre Thionville-Centre

Figure 29 : Evolution des concentrations moyennes annuelles en NO2 (Source : Air Lorraine).


0

10

20

30

40

50

60

70

2006 2007 2008 2009 2010 2011

Co

nce

ntr

atio

n e

n µ

g/m

3

Evolution des concentrations en NO2 - Comparaisons d'une station de fond urbain et d'une station rurale

Nancy Charles III Jonville





9. Conclusion et perspectives

Le trafic routier est un secteur prépondérant en termes d’émissions atmosphériques de polluants.

Dans ce cadre, l’Observatoire Régional des Transports et de la Logistique de Lorraine, en partenariat

avec Air Lorraine, Association Agréée de Surveillance de la Qualité de l’Air au niveau régional a

souhaité réaliser une analyse des émissions liées au trafic routier en Lorraine.

Les données intégrées dans le présent rapport ont été calculées à l’aide de l’outil CIRCUL’AIR,

permettant de calculer les émissions atmosphériques du trafic routier, sur la base de données de

comptages de trafic fournies par l’ORT2L. Ces dernières sont considérées comme représentatives

d’environ 3 300 kilomètres de voiries sur les 15 000 kilomètres de routes que compte la Lorraine. Ces

3 300 kilomètres prennent en compte l’ensemble des axes structurant de la région tels que les

autoroutes et les routes nationales.

En termes de trafic routier, le trafic évolue globalement à la baisse entre les deux années de

référence 2006 et 2011 (+3,2 %), mais une baisse significative du nombre de poids lourds est

observée (-8,5 %), baisse cohérente avec les statistiques nationales. Concernant la structure du parc

de véhicules particulier, la diésélisation du parc de véhicules particulier est nettement observable.

Concernant les consommations énergétiques, le transport routier représente environ 16 % des

consommations totales régionales. Le gazole est le carburant le plus consommé avec environ de 86 %

de parts sur la consommation totale, contre 14 % pour l’essence. Le trafic de poids lourds représente

12 % du trafic total mais représente à lui seul 38 % des consommations. L’évolution des

consommations montre, ici aussi, la diésélisation du parc de véhicules particuliers puisque qu’une

augmentation de 17,4 % est observable entre 2006 et 2011. La prise en compte de la totalité du parc

montre une évolution globale à la baisse, en lien avec la baisse significative du nombre de poids

lourds.

Concernant les émissions de dioxyde de carbone (CO2), celles-ci sont directement proportionnelles

aux consommations et représentent environ 14 % des émissions totales de CO2 sur la région, soit

5,6 millions de tonnes par an. Tout comme pour les consommations, les émissions de CO2 des

véhicules diesels représentent 86 % des émissions totales du secteur dont 38 % liés aux poids lourds.

Malgré la hausse globale de trafic, une baisse globale des émissions de CO2 est observable entre

2006 et 2011, en lien avec la forte baisse du trafic poids lourds, les évolutions technologiques et

l’accélération du renouvellement du parc de véhicules particuliers avec la mise en place de la prime à

la casse.

Concernant les émissions d’oxydes d’azote (NOx), le transport routier représente 35 % des émissions

régionales, soit environ 34 000 tonnes par an. Sur les 3 300 kilomètres de tronçons pris en compte

dans cette étude, le trafic de poids lourds représente 57 % des émissions totales de NOx, ce qui

montre l’importance de ce type de véhicules en termes d’émissions sur les grands axes structurants

régionaux. Entre 2006 et 2011, la baisse des émissions de NOx sur le secteur d’étude est significative

puisqu’elle est de 23,7 %.

Concernant les émissions de particules fines de diamètre inférieur à 10 microns (PM10), le transport

routier représente environ 15 % des émissions recensées, soit environ 3 000 tonnes au niveau

régional. Les particules produites par les motorisations diesels représentent la majorité des émissions

liées à la combustion. Entre 2006 et 2011, la baisse des émissions de PM10 liées à la combustion est

significative (-20,6%), en lien notamment avec la généralisation des filtres à particules sur les




véhicules diesels. L’usure des organes mécaniques et de la route ne sont pas à négliger puisqu’ils

représentent pratiquement le tiers des émissions totales liées au trafic routier.

Concernant les émissions de benzène, le transport routier représente environ le tiers des émissions

régionales, soit 170 tonnes environ. Pour ce polluant, les émetteurs principaux sont les véhicules à

motorisation essence. Une baisse très conséquente est observable entre les deux années de

référence, à mettre en lien avec l’évolution du parc et la diésélisation des véhicules.

Pour tous les polluants étudiés, une baisse globale des émissions polluantes est observable entre

2006 et 2011, malgré une légère hausse de la circulation. Ce constat fait apparaitre un effet

antagoniste entre l’évolution à la hausse du trafic routier, la diésélisation du parc de véhicules

particuliers, la sévérisation des normes environnementales et les progrès technologiques associés.

Ce qui se traduit par des effets variables en termes de consommations énergétiques et d’émissions

polluantes associées. Cette baisse devrait se poursuivre par l’apparition progressive des véhicules

respectant les normes Euro 5 (2011) pour les véhicules particuliers et Euro 5 (2010) pour les poids-

lourds qui fixent, en les réduisant, les limites maximales de rejets polluants pour les véhicules

roulants. De plus la norme Euro 6, qui doit entrer en vigueur courant 2014, est encore plus

restrictive, notamment pour les oxydes d’azote.

Malgré une baisse significative de ces émissions, celle-ci ne se traduit pas en termes de qualité de

l’air et plus particulièrement en proximité routière. Les baisses des émissions liées au trafic routier,

constatées au niveau régional, ne sont pas corrélées avec les concentrations mesurées en

proximité routière et des dépassements des valeurs limites sont toujours observés, notamment

pour le dioxyde d’azote. Ce constat peut être mis en lien avec le fait que le trafic routier n’est pas

le seul contributeur aux émissions atmosphériques totales. En effet, un bruit de fond préexiste par

rapport au trafic routier, en lien avec les autres secteurs émetteurs. Au niveau régional, les

transports routiers contribuent à hauteur de 35 % pour les émissions d’oxydes d’azote et à hauteur

de 15 % pour les émissions de PM10. En proximité trafic, les évolutions de trafic entre 2006 et 2011

ne sont pas forcément corrélées avec les évolutions régionales. En effet, le trafic sur l’autoroute

A33 a augmenté de 5,6 % entre 2006 et 2011, contre 3,2 % au niveau régional.

Une remise à jour annuelle des données est prévue afin d’étudier l’évolution des émissions

atmosphérique du trafic routier régional. De plus, il pourrait être intéressant d’étendre l’étude à

l’ensemble des transports (réseaux ferrés, voies navigables, transport aérien) en fonction des

données à disposition.


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Bilan 2011 des émissions atmosphériques du transport routier en … · 2017. 12. 14. · En termes de trafic routier, le trafic évolue globalement à la hausse entre les deux années