Métro RTM 2023 - Qualité de l’air intérieur du métro

Du 15 décembre 2022 au 31 décembre 2023

Marseille

Partenaire :

Pourquoi cette étude ?

La qualité de l’air dans les enceintes ferroviaires souterraines constitue une préoccupation importante depuis plusieurs années. Dans ce contexte, AtmoSud accompagne la Régie des Transports Métropolitains dans l’évaluation de la qualité de l’air de l’enceinte ferroviaire souterraine du métro marseillais.

Ainsi, l’objectif de cette intervention est de réaliser une nouvelle campagne de mesure, répondant aux spécifications du guide des recommandations de l’INERIS, mais qui permette également d’assurer un suivi des précédentes campagnes menées dans le métro marseillais et d'expérimenter l'apport de la mise en route du système de ventilation sur les heures de pointe.

Que peut-on en retenir des mesures antérieures ?

Quatre campagnes de mesure ont été réalisées en 2010, en 2016 , 2019 et 2021. Celles-ci étaient principalement basées sur des analyses automatiques de particules, des prélèvements sur filtres permettant l’analyse des métaux (notamment les métaux lourds ciblés par la circulaire DGS/SD7B n°2003-314 du 30 juin 20031). En 2019, les particules ultra fines en nombre ont été également incorporées dans cette surveillance.

Pour les quatre campagnes de mesure, les concentrations horaires en PM10 ont toujours respecté la valeur guide dans les enceintes ferroviaires pour une heure d’exposition. Les concentrations moyennes en PM10 sur les périodes d'ouvertures sont en légère augmentation au fil des années, avec à la station St-Charles 93 µg/m³ en 2010, 96 µg/m³ en 2016 et 105 µg/m³ en 2019. Cette augmentation peut être expliquée par une fréquentation du métro progressivement plus importante au fil des années (+4 % entre 2016 et 2019) et la vétusté du matériel roulant. Le profil d’évolution des concentrations au cours d’une journée suit précisément la fréquence de passage des rames de métro, ce qui montre l’importance de l’impact du déplacement des rames sur les concentrations en PM10. L’estimation des concentrations massiques en PM2,5 montre des profils journaliers plus stables au cours de la journée.

Pour les métaux traces, les résultats sont similaires d'un année à l'autre, avec comme métaux prédominants, par ordre décroissant : fer (Fe), cuivre (Cu), calcium (Ca), aluminium (Al), manganèse (Mn), potassium (K).

La mesure des particules ultrafines montre que les plus nombreuses d’entre-elles sont situées autour de 72 nm de diamètre. Le nombre de particules dont le diamètre est compris entre 10 et 600 nm ne semble pas en lien avec la fréquence de passage des métros, mais il est impacté par les heures d’ouverture du réseau : augmentation des concentrations à l’ouverture, baisse des concentrations à la fermeture. Il semble également influencé par les concentrations extérieures, avec un pic de concentration entre 21h et 22h, également observé en air ambiant à la station de fond urbain de Marseille Longchamp.

Pour plus d'infos, consultez les rapports de 2010, 2016, 2019 et 2021.en ressource associée de cette page.

Les moyens mis en œuvre

L’objectif de cette campagne de mesures est triple :

• Poursuivre la surveillance de la qualité de l’air de l’enceinte ferroviaire souterraine du métro de Marseille en appliquant la méthodologie proposée par le guide des recommandations de l’INERIS pour la réalisation de mesures harmonisées de la qualité de l’air dans les enceintes ferroviaires souterraines.
• Comparer et interpréter les résultats obtenus lors de cette campagne à ceux des années précédentes.
• Expérimenter l'apport de la mise en route du système de ventilation aux heures du pointe du quai échantillonné ainsi que celle des tunnels adjacents et des 2 stations situées en amont et en aval sur la ligne.

Trois stations de métro retenues pour les mesures sur les quais en 2023

Afin de répondre aux exigences du guide de recommandations pour la réalisation de mesures harmonisées de la qualité de l’air dans les enceintes ferroviaires souterraines », 3 points de mesures fixes ont été positionnés dans le cadre de cette campagne de mesures (décembre 2022 à avril 2023) :

• 2 points sur les quais des stations ayant présenté des concentrations ponctuelles en PM10 les plus importantes de chaque ligne de métro (selon la hiérarchisation effectuée par la RTM) : stations Blancarde (ligne 1), Notre Dame du Mont (ligne 2)
• 1 point à la station la plus fréquentée du réseau : Castellane (la station St-Charles est indisponible en raison d'importants travaux)

Les mesures sur les quais seront réalisées selon les modalités suivantes :

• Moniteur de mesure en continu par atténuation bêta : concentrations en PM10 puis PM2.5
• Préleveur actif sur filtres : concentrations journalières de 14 métaux sur la fraction PM10
• Granulomètre : distribution statistique des tailles de particules de 250 nm à 35 µm
• Analyseur infrarouge : Mesures de CO₂, température et humidité relative

Mesures dans les rames en mobilité

De manière complémentaire, des mesures à l’intérieur des rames en mobilité sont réalisées sur les deux lignes de métro du réseau (Ligne 1 & 2).

Les mesures dans les rames seront réalisées selon les modalités suivantes :

• Prélèvement actif sur filtres : concentrations en PM10, PM2.5 et de 14 métaux sur la fraction PM10
• Analyseur infrarouge : Mesures de CO₂, température et humidité relative

Liste des métaux

• Aluminium (Al)

• Arsenic (As)

• Baryum (Ba)

• Calcium (Ca)

• Cadmium (Cd)

• Chrome (Cr)

• Cuivre (Cu)

• Fer (Fe)

• Potassium (K)

• Manganèse (Mn)

• Nickel (Ni)

• Plomb (Pb)

• Antimoine (Sb)

• Zinc (Zn)

Premiers résultats de l'étude 2023

Les niveaux en PM2.5 sont très similaires par rapport à 2021 et les niveaux en PM10 sont légèrement supérieurs.

La mise en route de la ventilation pendant les heures de pointes en semaine réduit de manière significative les concentrations en PM10 : près de 50% de baisse sur les heures de pointe, ce qui occasionne une baisse des concentrations sur les heures d’ouverture ou 24h/24h de l’ordre de 30 %.

Le profil moyen journalier des jours ouvrés montre des dynamiques similaires entre 2021 et 2023 (sans ventilation) mais la dynamique lors de la semaine avec ventilation aux heures de pointe change bien le profil :

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M. Mathieu Izard