Assessment of the impact of a municipal solid waste landfill site on the air quality in surrounding communities: approach using statistical analysis and determinist modelling
Evaluation de l'impact d'un centre de stockage de déchets sur la qualité de l'air : approche par méthodes statistiques et modélisation déterministe
Résumé
Municipal Solid Waste (MSW) landfills may lead to strong impacts on air quality in surrounding communities. However these impacts remain difficult to assess with tools that are commonly used to study air pollution. It could be explained by specificities peculiar to MSW landfills: the source (area, passive, sometimes located in a complex terrain ...), the type of pollution (odour) and the scale in space and time of the phenomenon (short peaks of pollution located closed to the source). After having highlighted links between meteorological conditions and air quality, three tools have been successively developed and tested to assess this pollution: * A wind tunnel to quantify emissions: the principal disadvantage of this tool currently used is the strong dependence of the results with conditions of measurements and hood shape. A model using Fluent software has been created to simulate soil/air exchanges and flows inside different hood shapes in order to assess the reliability of the measurements depending of the type of tunnel. * A dispersion model: the full meteorological model ARPS (Advanced Regional Prediction System) was coupled to an eulerian dispersion model in order to simulate local meteorology and pollutants dispersion with a high resolution (100 m). The model was tested and validated on a landfill site located in a complex terrain for weather conditions favourable to pollution events. * A tool to quantify population exposure: this tool uses Geographical Information System (GIS) software to assess population exposure by superimposition of maps of pollution plume (obtained from the second step) and maps of population density. The global method composed by the previous steps leads to an accurate assessment of population exposure to MSW landfill sites: it takes into account meteorological conditions and long-term modification of the terrain.
Les Centres de Stockage de Déchets (CSD) ménagers et assimilés peuvent avoir des impacts importants sur la qualité de l'air à proximité. Cependant, ces impacts restent difficiles à évaluer avec les outils classiquement utilisés en pollution de l'air. Ceci est dû à différentes particularités propres aux CSD : la source d'émission (surfacique, passive, située parfois dans une zone en relief, ...), le type de pollution (olfactive) et l'échelle spatio-temporelle du phénomène (pics de pollution relativement courts et ne touchant qu'une zone restreinte autour du site). Après une mise en évidence des liens entre les conditions météorologiques et la qualité de l'air, trois types d'outils ont été élaborés et testés successivement afin d'évaluer cette pollution : * Un tunnel de vent pour quantifier les émissions : le principal inconvénient de cet outil couramment utilisé est la forte dépendance des résultats aux conditions de mesure et au type de tunnel utilisé. Une modélisation, avec le logiciel Fluent, des échanges sol / air et des écoulements dans différents types de tunnel permet d'évaluer l'incertitude de la mesure liée à l'utilisation du tunnel. * Un modèle de dispersion : le modèle météorologique à très fine échelle ARPS (Advanced Regional Prediction System) a été couplé à un modèle de dispersion eulérien afin de représenter la météorologie locale sur le site et la dispersion des polluants avec une résolution fine (100 m). Le modèle a été testé et validé sur un CSD situé dans une zone présentant un relief important pour des conditions météorologiques particulièrement favorables aux épisodes de pollution. * Un outil de quantification de l'exposition des populations : Il s'agit d'un outil SIG (Systèmes d'Information Géographique) permettant d'évaluer l'exposition par superposition des cartes de panache (obtenues dans la deuxième étape) avec des cartes de densité de population afin d'obtenir des cartes d'exposition. L'ensemble de la chaîne présentée ci-dessus permet d'évaluer avec précision l'exposition d'une population aux émissions d'un CSD en tenant compte des conditions météorologiques et des modifications du relief à long terme liées au stockage des déchets.