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L'institut

L'Institut écocitoyen est une association dont les missions principales sont l'acquisition de connaissances scientifiques autour des questions sanitaires et environnementales, la transmission de ces savoirs et l’organisation d’actions de surveillance et de protection de l’environnement. Pour la première fois, citoyens, élus, industriels et scientifiques collaborent à un projet commun à l'échelle d'un territoire.

   


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HAP atmosphériques à Port-Saint-Louis-du-Rhône : suivi intégré et sources

Dans le cadre du projet HAPSIS dont les objectifs sont de : cartographier la contamination des sols aux Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAPs), caractériser l’exposition aux HAPs atmosphériques (mesures de bioimprégnation lichénique et dosages des HAPs dans les PM10), et déterminer les sources (locales, régionales) de HAPs dans l’atmosphère et les conditions d’exposition. L’Institut Ecocitoyen pour la Connaissance des Pollutions a réalisé un travail de recherche et d’analyse afin d’identifier les zones les plus exposées aux HAPs et les conditions favorisant cette exposition.
Le projet HAPSIS constitue la suite logique des premiers travaux effectués par les chercheurs de l'Institut Ecocitoyen, qui avaient mis en évidence une exposition aux HAPs au sein de la ville de Port-Saint-Louis-du-Rhône. Ces travaux ont révélé une contamination diffuse des sols de certaines zones maraîchères aux HAPs, issue d'apports atmosphériques.
Les HAPs sont des produits résultant de la combustion incomplète de matériaux, ils sont donc issus de sources diverses, les principales étant les activités de transformation de l’énergie et la combustion incomplète des combustibles fossiles ou de biomasse (lien lexique toxicologique).
Le projet HAPSIS a été réalisé avec l’appui de partenaires de recherches de l'Institut : le Laboratoire Chimie Environnement d’Aix-Marseille Université et AtmoSud. Il a également bénéficié du soutien de la ville de Port-Saint-Louis-du-Rhône, de la Métropole Aix-Marseille-Provence et de la DREAL PACA dans le cadre de l'Appel à Projet « santé environnement » du PRSE3.

Résultats

Concentrations dans les sols

Les résultats du projet HAPSIS ont permis de mettre en évidence que tous les sols de la ville contiennent des HAPs, mais les concentrations retrouvées sont très hétérogènes. Elles varient de 402 µg/kg (site 2) à presque 31000 µg/kg (site 1). Il y a donc une contamination importante des sols sur plusieurs sites. En effet, les concentrations habituelles relevées dans les sols français par l'INERIS varient entre 100 et 1000 µg/kg. Cependant, les résultats obtenus sur les sites d'échantillonnage à proximité du Canal-Saint-Louis (Site 1), de la Presqu'île du Mazet (Site 5) et du centre-ville (Sites 3, 8 et 9) sont largement supérieurs à ces concentrations. En effet, les concentrations mesurées dans le site 1 montrent qu'il a été contaminé ponctuellement. Cette contamination est historique et consécutive aux anciennes activités industrielles présente sur ce site (dépôt pétrolier). De plus, il est situé le long du Canal Saint-Louis, où se trouvent de nombreuses friches industrielles. Ainsi, l’hsitorique industrielle serait considérée comme la principale origine des niveaux élevés trouvés dans ces sols.

De plus, la signature des congénères HAPs présente une majorité de HAPs lourds, témoignant d'une contamination historique. En effet, les processus de vieillissement des sols réduisent la proportion de HAPs légers ce qui modifie la répartition globale des HAPs.
Ces résultats ont donc consolidé les données sanitaires et environnementales de ce territoire en permettant d'identifier les zones où l’exposition aux HAPs est la plus importante.

Bioimprégniation lichénique

Les résultats obtenus attestent également d'une exposition continue de la ville aux HAPs atmosphériques en raison de la bioaccumulation des HAPs par les lichens au cours des deux périodes étudiées. Cependant, une différence saisonnière d'exposition est relevée avec des niveaux plus élevés en hiver. Les concentrations retrouvées au sein des différents sites sont très hétérogènes. Elles varient entre 173 µg/kg (site 2) et 1363 µg/kg (site 1) en été, et de 222 µg/kg (site 2) à 2459 µg/kg (site 1) en hiver. Au regard des niveaux relevés sur l'ensemble du territoire métropolitain lors de la campagne de biosurveillance lichénique de l'IECP en 2017, les sites 1, 3, 4 et 5 présentent une exposition atmosphérique élevée.
Pour le site 1 et le site 5, la répartition des HAPs n'a pas beaucoup évolué entre l'hiver et l'été, avec des profils dominés par les HAPs lourds. En conséquence, les lichens de ces zones ont été influencés de la même manière au cours des deux saisons. Ce n'était pas le cas pour les cinq autres sites, où des changements saisonniers sont visibles avec une augmentation de la part des HAPs lourds lors de la campagne hivernale. Cela montre l'impact des émissions domestiques (combustion de bois) au cours de cette période.
De plus, les profils des sites 4 et 6 ont montré des parts de HAPs légers plus importantes que sur les autres sites, quelle que soit la période. Cela semble être plus spécifique aux sources de combustion d'énergies fossiles, telles que les émissions industrialo-portuaires en provenance des ZIP de Fos-sur-Mer et Lavéra, dont ces sites sont les plus proches.

Données atmosphériques et dosages des HAPs dans les PM10

L’analyse des données collectées au sein de la station Atmosud, combinées aux mesures de HAPs dans les PM10, a permis d’évaluer l’exposition de Port-Saint-Louis-du-Rhône aux HAPs atmosphèriques au cours du temps.

Carte des prélèvements réalisés au cours de l'étude

Ainsi, en 2020, les PM10 ont systématiquement transporté des HAPs. Ceci met en évidence la contamination diffuse (continue) de la ville à ces polluants. A noter, l’augmentation des concentrations de Black Carbon, traceur de combustion, en hiver, ce qui confirme l’influence des émissions domestiques en période hivernale.




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Les données atmosphèriques combinées au dosages des HAPs dans les PM10 permettent de constater que les apports de HAPs les plus importants sont principalement mesurés par vents d’est, qui peuvent être orientés sud-est. Ces conditions de vent sont responsables d’une exposition de la ville aux émissions des zones industrielles de Lavéra et de Fos-sur-Mer et au trafic maritime associé

Pour finir, la contamination ponctuelle du site 1 et des autres friches industrielles proches du canal Saint-Louis et situées sur la Presqu’île du Mazet, consécutive à l’activité industrielle passée de la ville, a engendré d'importantes concentrations de HAPs dans les sols. Une remise en suspension de ces poussières de sols contaminés peut donc contribuer aux concentrations retrouvées dans l’atmosphère et ainsi être considérées comme une source de contamination atmosphérique. Les mesures de bioimprégnatuion lichénique, mettant en évidence un gradient de contamination atmosphérique à partir de ces zones en friches confirment cette hypothèse.

Focus technique

Plan d'échantillonnage

10 points de prélèvements ont été sélectionnés au sein desquels deux campagnes d'échantillonnage ont été menées, une en hiver et une en été. Elles étaient composées de différents types de prélèvements :

Sols
Un échantillon composite de sols en surface (0-15cm) a été réalisé sur les 10 stations lors de la campagne hivernale, afin de pouvoir établir une cartographie de la contamination des sols en HAPs.

Lichens
Les lichens sont des organismes bien adaptés à l'étude des contaminants atmosphériques. Il est ainsi possible de mesurer les concentrations de polluants qu'ils ont bioaccumulés afin de quantifier les concentrations présentes dans l'air. C'est pourquoi des prélèvements de thalles de Xanthoria parietina ont été effectués sur 7 stations lors des deux campagnes d'échantillonnage.

Retombées atmosphériques totales
Des jauges Owen ont été installées sur 3 stations sur une durée d’un mois au cours des deux campagnes d’échantillonnage afin de collectées les poussières sédimentables et d’évaluer leur concentration en HAPs.

Station atmosphérique
Les concentrations de certains polluants atmosphériques sont mesurées en continu par AtmoSud dans le centre-ville. Il s'agit des PM10, du Black Carbon (ou carbone suie) et du SO2. Durant toute l'année 2020, les évolutions de ces concentrations ont été étudiées et associées à des mesures de HAPs sur filtres PM10 et à un suivi météorologique.





Publications

- 2020 : HAP atmosphériques à Port-Saint-Louis-du-Rhône : suivi intégré et sources

- 2022 : HAP atmosphérique à Port-Saint-Louis-du-Rhône