Qualité de l’air dans le métro

Station de métro Saxe Gambetta Lyon - mesures
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Avec 219 525 000 voyages en 2019, soit près de 45% des déplacements sur le réseau TCL, le métro reste le mode de transport en commun le plus utilisé par les lyonnais.

Malgré le temps réduit passé dans les transports en commun, les usagers peuvent être exposés à différents polluants de l’air. Plusieurs études scientifiques ont d’ores et déjà caractérisé l’exposition aux particules des usagers du métro . Afin de se faire une idée plus précise de l’exposition réelle des populations utilisant le métro et d’envisager les mesures les plus appropriées, il est indispensable de réaliser des mesures de terrain. 

Atmo Auvergne-Rhône-Alpes a souhaité être partie prenante aux côtés du SYTRAL pour le développement d’un observatoire de la qualité de l’air dans le métro lyonnais . La qualité de l’air dans les Enceintes Ferroviaires Souterraines (EFS), dont le métro fait partie, n’est pas réglementée par l’Etat, et s’inscrit donc dans le cadre d’actions complémentaires d’Atmo au service de l’intérêt général. Cependant, des travaux et réflexions sont menées depuis de nombreuses années au niveau national pour approfondir les connaissances sur le sujet et adapter la surveillance. L’INERIS a en effet été missionné  en 2015 par le Ministère de la Transition Ecologique afin d’élaborer, en concertation avec différents opérateurs ferroviaires, un protocole harmonisé de mesures de la qualité de l’air dans les EFS. Atmo Auvergne-Rhône -Alpes s’est appuyé sur ce protocole pour définir le dispositif de surveillance mis en place depuis janvier 2020 dans le métro lyonnais à la station Saxe Gambetta (ligne B). Le dispositif de surveillance du métro lyonnais sera maintenu en 2021.

Le choix de la station de Saxe-Gambetta

Dans le cadre de l'élaboration du protocole harmonisé des mesures en EFS, l'INERIS a, entre autres, réalisé des premières mesures ponctuelles de particules dans l'ensemble des stations du réseau lyonnais. La sélection de la station de Saxe-Gambetta pour le suivi pérenne des particules a été établie à partir de ces résultats de mesures et toujours en application du protocole de l’INERIS. Ce choix résulte ainsi d’un consensus entre plusieurs critères : 

  • une fréquentation importante par les usagers et des niveaux de particules parmi les plus forts du réseau métropolitain. 
  • la prise en compte d’aspects pratiques tels que la place pour le matériel et la préservation des espaces de circulation des usagers, la disponibilité d’un branchement électrique. 

En application de ces éléments, une station de mesure des particules a ainsi été installée début janvier 2020 sur le quai du métro B en direction de Gerland. Le SYTRAL a fait le choix de pérenniser la surveillance de la qualité de l’air dans le métro allant ainsi au-delà des 15 jours de mesures préconisés dans le protocole de l’INERIS. 

Un matériel de référence pour assurer les mesures

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Afin de pouvoir disposer de mesures toutes les heures et compte tenu des préconisations de l’INERIS, le choix du matériel s’est rapidement tourné vers un analyseur automatique « TEOM », seul appareil équivalent à la mesure de référence nationale et pouvant mesurer en continu. Il mesure les particules fines « PM10 » ainsi que les particules très fines « PM2,5 ». Cet analyseur mesure en temps réel les variations de poids d’un filtre traversé par un débit régulé d’air ce qui permet une indépendance de la mesure par rapport à la nature des poussières.

Dans le cadre de cette campagne de mesure, seules les particules sont prises en compte, polluant considéré comme prioritaire par l’INERIS et l’ANSES . D’autres polluants sont néanmoins présents dans les EFS, notamment des métaux.

Premiers résultats de mesure

Compte tenu de la crise sanitaire, cette année 2020 a été particulière pour le fonctionnement et la fréquentation du métro : à la mise en place de l’analyseur, l’activité du métro peut être qualifiée de « normale » jusqu’à la mi-mars avec l’arrivée de la période de confinement, et, avec elle, la diminution du nombre de rames en circulation et une fréquentation minimum des usagers. A compter de la mi-mai, la reprise a été progressive, avant la période estivale, puis la rentrée de septembre.

Il ressort des 11 premiers mois de mesure (janvier-novembre 2020), trois grands constats.

1/ La qualité de l’air du métro varie selon le moment de la journée et entre la semaine et le week-end. 

On observe généralement des niveaux plus élevés le soir, le matin et du lundi au vendredi. Le week-end, les niveaux de particules dans le métro diminuent de près de moitié. 

En période de fonctionnement habituel, les valeurs horaires en journée varient autour de 59 µg/m3 pour les PM2,5 et de 124 µg/m3 pour les PM10. Les niveaux du week-end en journée ont diminué d’un peu plus de 40%.

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2/ La qualité de l’air du métro a été influencée par le confinement

Les résultats en particules PM10 et PM2,5 mesurés mettent en avant les différentes périodes rencontrées au cours de l’année 2020 :

  • Lors de la première période de confinement de mi-mars à mi-mai, on constate une régression d’environ 25% des niveaux de concentrations en particules PM10 et PM2,5. Soit respectivement des valeurs horaires comprises autour de 44 et 91 µg/m3.
  • A partir de la mi-mai et avant l’été, avec la reprise timide des déplacements, les concentrations de PM2,5 et de PM10 ont peu augmenté (respectivement 46 et 96 µg/m3 en valeurs médianes)
  • Pendant la période estivale, les concentrations ont présenté une augmentation progressive continue pour atteindre 54 et 117 µg/m3. Toutefois, les niveaux sont restés légèrement inférieurs aux mesures enregistrées durant la période « normale » avant le début de la crise sanitaire.
  • Depuis la rentrée scolaire, les concentrations de PM2,5 varient autour de 56 µg/m3 et celles de PM10 autour de 128 µg/m3, donc à des niveaux équivalents à ceux observés avant la mi-mars.

 

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3/ La qualité de l’air dans le métro est satisfaisante au regard du temps passé par les usagers mais généralement plus élevée que dans l’air extérieur.

S’il n’existe pas de seuil réglementaire officiel concernant la qualité de l’air dans le métro, des valeurs guides en PM10 destinées aux usagers ont été définies par le Conseil Supérieur d'Hygiène Public de France (CSHPF). Ces valeurs sont déterminées pour une année en fonction des durées quotidiennes de séjour dans les EFS et dépendent aussi de la concentration extérieure (sur une année complète) . 

Temps de présence dans le métro 30 minutes 1 heure
Valeur guide en PM10 (2019) 708 µg/m3 372 µg/m3

Valeurs guides de qualité de l’air dans les enceintes ferroviaires souterraines. Méthodologie du Conseil Supérieur d’Hygiène Public de France. 

Ces valeurs sont indicatives mais peuvent cependant servir à situer les résultats.  En situation normale, les données mesurées à la station Saxe-Gambetta indiquent une valeur horaire autour de 124 µg/m3 pour une durée de trajet d’une heure.  Il apparaît donc que les usagers du métro lyonnais sont relativement peu exposés dans le cadre de leurs trajets quotidiens.

L’ANSES 3 stipule par ailleurs que la pollution de l’air subie par les automobilistes apparaît plus préoccupante pour la santé que la pollution de l’air des réseaux souterrains compte tenu des concentrations élevées au sein du trafic routier pour plusieurs polluants dont la toxicité est avérée.

Pour autant, les niveaux de PM10 et PM2,5 mesurés dans le métro sont en moyenne 5 fois et 3,5 fois supérieurs à ceux de l’air extérieur mais sont à relativiser au regard du temps passé dans le métro. C’est une situation que l’on retrouve fréquemment dans toutes les villes qui disposent de ce type de moyens de transports (avec en moyenne des niveaux horaires de concentration de particules PM10 compris entre 100 et 140 µg/m3 en PM10). 

Poursuite des travaux en 2021

Enfin, cette première année de mesure révèle que la proportion de PM2,5 dans les PM10 est de 50% (la moitié des PM10 sont des PM2,5). De plus, ce ratio est stable au fil du temps, ce qui n’est pas le cas en air extérieur où la nature et donc la source des particules est différente selon les saisons (forte influence du chauffage en hiver par exemple).

Afin de tenter de mieux caractériser les facteurs d’influence des niveaux et évolutions en particules, Atmo Auvergne-Rhône-Alpes et le SYTRAL ont engagé, et doivent poursuivre, un travail collaboratif d’analyse corrélée entre résultats de mesure et activités du métro.