Télécharger les données par gaz, par secteur et sous-secteur, et le rapport Secten comprenant les analyses détaillées

 

Enjeux

Effets sanitaires

Ces composés sont étudiés depuis de nombreuses années car ils sont présents dans tous les milieux environnementaux, et ils ont une forte toxicité. A ce titre, ils font parties d’une liste de polluants prioritaires établie dès 1976 par l’agence de protection de l’environnement des Etats-Unis (EPA), et plus tard par l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé) et l’Union Européenne. Les HAP ne font pas formellement partie des POPs car ils ne sont pas inclus dans la liste déclaratoire de la Convention de Stockholm. Ils se rapprochent des POPs par leur effets sur la santé, et s’en distinguent car s’ils sont assez résistants à la biodégradation, ils sont susceptibles d’être métabolisés (sauf par les mollusques), ce qui permet une diminution des concentrations le long de la chaîne trophique.

Selon le nombre de cycles, ils sont classés en HAPs légers (jusqu’à trois cycles) ou lourds (au-delà de trois cycles), et ont des caractéristiques physico-chimiques et toxicologiques très différentes. Le nombre de HAP susceptibles d’être rencontrés dans l’environnement est virtuellement illimité car le nombre de noyaux aromatique accolés est lui-même sans limite, et de plus, chaque composé peut avoir une multitude d’isomères.

Pour un non-fumeur, l’alimentation est la principale voie d’exposition aux HAP. La contamination des aliments peut se faire par le dépôt de particules aériennes sur les végétaux, accumulation dans les espèces animales (viandes, poissons), ou lors de la préparation des aliments au charbon de bois. Les HAP présents dans l’eau de boisson représenteraient 1% de l’apport alimentaire total en HAP (Afssa, 2000). La deuxième voie d’exposition de l’être humain aux HAP est l’inhalation dans l’air ambiant (intérieur ou extérieur).

Une fois absorbés par les organismes, les HAPs se prêtent à des réactions de transformation sous l’action d’enzymes conduisant à la formation de métabolites qui peuvent avoir un effet toxique plus ou moins marqué en se liant à des molécules biologiques fondamentales telles que les protéines, l’ARN ou l’ADN, et provoquer ainsi des dysfonctionnements cellulaires. Le benzo(a)pyrène est un des HAPs les plus toxiques et cancérogène. En effet, il forme un métabolite, le Benzo(a)Pyrène-7,8-dihydrodiol- 9,10-époxyde (BPDE) qui se fixe au niveau de l’ADN des cellules et entraîne des mutations pouvant à terme aboutir au développement de cancers. Outre leurs propriétés cancérogènes, les HAPs présentent un caractère mutagène dépendant de la structure chimique des métabolites formés. Ils peuvent aussi entraîner une diminution de la réponse du système immunitaire, augmentant ainsi les risques d’infection.

Objectifs de réduction

Le Protocole d’Aarhus (ou « Protocole POP »), adopté le 25 juin 1998 dans le cadre de la Convention de Genève sur la pollution transfrontalière longue distance sous l’égide de la Commission Économique pour l’Europe des Nations unies (CEE-NU ou UNECE en anglais). Il est entré en vigueur le 23 octobre 2003 et a été amendé en 2009. Il oblige également les Parties à réduire leurs émissions de dioxines, furannes, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et hexachlorobenzène (HCB) en deçà de leurs niveaux de 1990.

En France, pour les rejets de HAPs, il se traduit par une obligation à émettre moins de 45,6 tonnes par an. En 2018, les émissions totales françaises de HAPs étaient de 16,2 tonnes, soit une diminution de plus de 65% par rapport aux rejets de l’année 1990.

Enjeux actuels

Dans l’atmosphère, les concentrations de HAPs sont très variables. Elles peuvent varier de l’ordre de quelques dizaines de pg/m³ dans les régions polaires, à quelques centaines de ng/m³ dans les atmosphères urbaines les plus polluées. Ces concentrations ont tendance à diminuer, notamment grâce aux progrès réalisés par les véhicules automobiles (réduction de la consommation, utilisation de pots catalytiques, développement des filtres à particules…). La variabilité saisonnière des concentrations est marquée par des concentrations plus importantes en hiver. Ce phénomène s’explique principalement à la fois par des émissions plus fortes l’hiver (chauffage domestique), et des conditions météorologiques moins favorables (présence de couche d’inversion radiative, stabilité atmosphérique, température basse favorisant la présence des HAP dans la phase particulaire). A contrario, durant l’été, la plus forte activité photochimique favorise la dégradation des HAPs. Durant leur temps de résidence dans l’atmosphère, les HAPs peuvent coexister à la fois en phase gazeuse et en phase particulaire. Ce qui détermine la répartition des HAPs entre la phase gazeuse et la phase particulaire, c’est leur pression de vapeur saturante. Plus les HAPs sont légers, plus leur pression de vapeur saturante est élevée, et plus on les retrouve dans la phase gazeuse. Les HAPs les plus lourds seront principalement liés à la phase particulaire. Les pressions partielles de saturation et donc les répartitions gaz/particules dépendent de la température. Ainsi, plus la température augmente, plus les HAPs auront tendance à être présents en phase gazeuse, ce qui est effectivement observé l’été par comparaison avec l’hiver.

 

Enjeux méthodologiques et incertitudes

Ces émissions sont très sensibles aux conditions de fonctionnement, ainsi que de la nature des équipements thermiques et des dispositifs d’épuration en conséquence, les facteurs d’émission utilisés restent accompagnés d’une forte incertitude. Lorsque des mesures sont disponibles, celles-ci sont privilégiées.

Pour une présentation très détaillée des méthodologies d’estimation des émissions, téléchargez la dernière édition de notre rapport méthodologique « Ominea ». Au global, on estime l’incertitude (en niveau) sur ce polluant 62,8 %.

 

Tendance générale

Les émissions de HAP (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques) présentées dans cette section concernent uniquement les 4 HAP couverts par le Protocole d’Aarhus relatif aux POP (Polluants Organiques Persistants) de 1998 et par le règlement n°850/2004 du Parlement européen et du Conseil du 29 Avril 2004, à savoir le benzo(a)pyrène, le benzo(b)fluoranthène, le benzo(k)fluoranthène et l’indeno(1,2,3-cd)pyrène.

Les HAP se forment dans des proportions relativement importantes lors de la combustion et tout particulièrement lors de celle de la biomasse qui s’effectue souvent dans des conditions moins bien maîtrisées (par exemple en foyer ouvert) dans le secteur résidentiel. En 2018, plus de 60 % des émissions nationales (hors secteur UTCATF) sont liées à la combustion du bois dans le secteur résidentiel/tertiaire.

Tous les secteurs contribuent à ces émissions, mais le secteur résidentiel/tertiaire, et plus particulièrement le sous-secteur du résidentiel, contribue très majoritairement aux émissions totales sur l’ensemble de la série temporelle du fait de la combustion du bois essentiellement. Les émissions liées aux feux ouverts (feux de déchets verts, de véhicules etc.) contribuent pour une faible part (< 10%) aux émissions du secteur résidentiel.

Sur la période 1990-2018, l’évolution interannuelle des émissions est en grande partie liée aux conditions climatiques (aux températures hivernales), qui impactent la consommation d’énergie, dont en particulier le bois dans le secteur résidentiel.

Cependant, globalement sur l’ensemble de la série temporelle, les émissions totales ont diminué de plus de la moitié. Cette baisse est observée sur l’ensemble des secteurs qui contribuent aux émissions.

Concernant le secteur résidentiel/tertiaire, les émissions du sous-secteur résidentiel ont été diminuées par plus d’un facteur 3. Cette décroissance est le résultat, notamment, du renouvellement d’appareils anciens dans le secteur domestique.

Néanmoins, dans certains secteurs tels que le transport routier, cette baisse est moins importante entre 1990 et 2018 du fait de la croissance du trafic et de la pénétration des véhicules diesel dans le parc, qui a eu tendance à augmenter les émissions de HAP jusqu’en 2002 avant d’entamer une lente décroissance.

Les émissions de HAP « hors total » évoluent d’une année à l’autre essentiellement du fait de l’évolution annuelle des superficies de forêts et de végétation brûlées.

L’étude complémentaire de spéciation des HAP présentée dans le rapport SECTEN 2017 présente l’évolution des émissions des 8 HAP réglementés en France (dont seulement 4 ont l’obligation d’être rapportés). En prenant en compte ces 8 HAP, le niveau des émissions de HAP est alors au moins 4 fois supérieur à celui des HAP ici rapportés.

 

Évolution récente

Sur les années récentes le secteur résidentiel reste la source majoritaire de HAP. Les émissions sont toujours largement associées aux conditions climatiques. Ainsi, les émissions élevées en 2010 sont essentiellement dues à l’augmentation de la consommation de bois dans le secteur résidentiel/tertiaire (année au climat hivernal froid). A l’inverse, les émissions plus faibles observées en 2011, 2014 et 2017 coïncident avec la douceur climatique exceptionnelle ces années-là.

La poursuite de la pénétration d’appareils à combustion de biomasse de plus en plus performants, notamment en renouvellement d’appareils anciens dans le secteur domestique, devrait conduire à réduire progressivement les émissions dans le futur (indépendamment des fluctuations de parcs et de consommations).

 

Spéciation

En 2018, le fluoranthène est le représentant des HAPs le plus émis en France pour l’ensemble des secteurs à l’exception du secteur du traitement des déchets. En effet par ordre décroissant dans la part qu’il occupe dans les rejets totaux, le fluoranthène représente 68% des rejets industriels, 67% dans les transports, 53% pour le secteur du résidentiel/tertiaire, 45% en agriculture et enfin 23% dans l’industrie de l’énergie.

Deux autres molécules sont plus représentées dans les émissions des différents secteurs que leurs congénères. Le benzo(a)anthracène qui constitue la seconde substance la plus présente dans les rejets des secteurs du transport (12%) et du résidentiel/tertiaire (13%), et le benzo(b)fluoranthène qui représente 17% des rejets de l’industrie de l’énergie et 17% des rejets de l’agriculture.

Enfin on peut noter que le secteur des déchets n’émet que 4 des 8 substances, et ce à parts égales : le benzo(a)-pyrène, le benzo(b)fluoranthène, le benzo(k)fluoranthène et l’indenol(1,2,3-cd)pyrène.

 

Part des émissions liée aux combustibles

Les rejets de HAPs sont principalement pilotés par la combustion du bois et de produits assimilés. Sur la période 1990 à 2018, la part de celle-ci est passée de 75 % à 53 % avec un pic en 1991 où la combustion générée 78% des émissions totales.

En parallèle, l’utilisation de gazole et de GNR a vu sa participation aux rejets totaux croître. En 1990, ces carburants représentaient 4 % des émissions nationales. Entre 1990 et 2006, en lien avec la forte baisse des émissions liées au bois, la part du gazole et du GNR est passée à 15 % et est stable depuis lors.

En parallèle de la baisse progressive des émissions énergétiques, la part des rejets attribuée aux procédés non énergétiques a augmenté de 13 % au début des années 90 à plus de 20 % à partir de 2006.