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Ces quelques notions sur les principaux émetteurs d'arsenic dans l'environnement sont issues du document INERIS (2006).

L'arsenic est présent dans la nature, en particulier dans les roches qui renferment plus de 99% de l'arsenic présent dans la croûte terrestre sous forme de minerais : principalement FeSAs (arsénopyrite ou mispickel), secondairement les sulfures As4S4 (réalgar) et As4S6 (orpiment).

Dans la partie superficielle de l'écorce terrestre, la concentration moyenne en arsenic est évaluée à 2 mg.kg-1 . Localement, la concentration naturelle peut atteindre 100 mg.kg-1 voire 200 mg.kg-1 dans des dépôts calcaires ou phosphatés ou dans des schistes.

L'érosion des roches, le lessivage des sols, les réactions d'oxydo-réduction et les précipitations entraînent une redistribution de l'arsenic vers les compartiments aquatiques et atmosphériques.

D'autres sources naturelles d'émission d'arsenic dans l'atmosphère sont l'activité volcanique et les feux de forêts.

La majeure partie de l'arsenic anthropique atmosphérique provient des fumées émanant des industries de production d'As2O3 11 et de la combustion de produits fossiles (charbons, pétroles, huiles) qui contiennent un pourcentage important d'arsenic.

[11] Selon Molénat et al. (2000), la production d'arsenic se fait à 97% sous forme d'As2O3.

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Emissions atmosphériques totales

Le CITEPA (2007b ; 2008) dresse le bilan12 suivant quant aux principaux émetteurs français (métropole) d'arsenic dans l'air (période d'étude 1990-2006) :

Emissions en 2006 : 10,5 t

Emissions en 2005 : 10,4 t

Maximum observé : 17,5 t en 1991

Minimum observé : 10,4 t en 2005

Evolution 2005 / 1990 : -37 %

Il est notable que la valeur la plus récente disponible (2005) corresponde au minimum des émissions d'arsenic dans l'air.

Sous-secteurs prépondérants en 2005 (cinq premiers des émissions totales) :

1. Minéraux non métalliques, matériaux de construction 32 % ; dont :
   • verre 31 % ;
   • ciment 1,0 % ;
2. Résidentiel 20 % ;
3. Métallurgie des métaux ferreux 13 % ;
4. Métallurgie des métaux non ferreux 9,4 % ;
5. Production d'électricité 9,0 %.

Selon cette même source, les émissions de ce polluant dans l'atmosphère proviennent :

• d'une part, de la présence de traces de ce métal dans les combustibles minéraux solides ainsi que dans le fioul lourd
• d'autre part, de la présence de ce composé dans certaines matières premières comme par exemple dans certaines installations de production de verre, de métaux ferreux ou non ferreux.

[12] Selon le CITEPA (2007b), les émissions sont déterminées au moyen du système national des inventaires d'émissions de polluants dans l'atmosphère (SNIEPA).

Les principaux secteurs émetteurs sont synthétisés dans le tableau 3.1 ci-dessous.

Tableau 3.1. Principaux secteurs émetteurs d'arsenic dans l'atmosphère en France, en 2005 (d'après CITEPA, 2007)13,14 .

Les données annuelles (de 1990 à 2005) pour chacun de ces secteurs sont disponibles sur le document CITEPA (2007). Le graphique 3.1 ci-dessous synthétise les principaux résultats quantitatifs.

[13] Les émissions maritimes et aériennes internationales, ainsi que les émissions des sources biotiques, des forêts et les émissions des sources non-anthropiques ne sont pas répertoriées dans ce tableau.

[14] Le découpage des secteurs émetteurs est différent entre le CITEPA et la base de données IREP. La comparaison des données n'est donc pas directement possible.

Figure 3.1. Evolution des quantités d'arsenic émises dans l'atmosphère (en tonne ; d'après CITEPA, 2007)15 .

Il convient de noter que les bilans du CITEPA sont établis, pour la plupart des secteurs industriels, par le biais de facteurs d'émission estimés à partir d'hypothèses non communiquées.

Emissions atmosphériques non-anthropiques

Selon le programme IPCS (2001) environ un tiers des émissions atmosphériques mondiales d'arsenic est d'origine naturelle. Néanmoins, cette source précise également que c'est essentiellement au volcanisme et à la volatilisation à basse température que ces émissions sont attribuables. La France métropolitaine prise dans sa globalité ne se caractérisant ni par la présence d'un volcanisme dynamique, ni par une forte représentation de minéraux arséniés à la surface du sol, la source non-anthropique devrait se révéler de faible importance.

Cette conclusion est confortée par les estimations du CITEPA qui affiche, pour l'année 2006, une participation des sources « hors total », (catégorie regroupant les émissions maritimes et aériennes internationales, ainsi que les émissions des sources biotiques, des forêts et les émissions des sources non-anthropique) équivalentes à moins de 5% du total des autres émissions anthropiques

[15] Les valeurs considérées pour l'année 2006 correspondent à des estimations.

Emissions atmosphériques industrielles

Selon L'INRS (2000), de très nombreuses opérations industrielles sont susceptibles de dégager du trihydrure d'arsenic. Les principales circonstances de dégagement accidentel se rencontrent dans la métallurgie : traitement de minerais arsenicaux ou de minerais ayant de l'arsenic comme impureté, décapage à l'acide de zinc, cuivre, étain ou plomb, fonderies de métaux ferreux, fonderies d'étain et de zinc.

Le paragraphe suivant présente les enseignements de l'étude des déclarations des installations industrielles classées soumises à autorisation préfectorales (données BDREP, correspondantes aux années 2003 à 2006, extraites le 10/01/2008). Bien que ces données ne soient pas exhaustives pour diverses raisons (elles ne concernent notamment pas les installations non classées ; en cas d'usage d'arsenic, il existe un seuil d'émission en deçà duquel la déclaration n'est pas nécessaire ; …), les informations ci-dessous compilées sont intéressantes pour dresser un état des lieux le plus proche de la réalité possible.

La carte ci-dessous (Figure 3.2) extraite du site internet IREP (site internet exploitant les données issues de la base BDREP) permet de localiser les différents sites émetteurs d'arsenic dans l'air en France.

Figure 3.2. Localisation des différents sites émetteurs d'arsenic dans l'air en France (extrait du site internet IREP en date du 04/et correspondant aux données de 2005)./

Ce document présente bien l'inhomogénéité des installations rejetant de l'arsenic dans l'atmosphère à l'échelle de la France métropolitaine. On note par exemple la sur-représentation du quart nord-est de la France et la sous-représentation du quart nord-ouest.

Quoiqu'il en soit, une information plus importante sur les entreprises concernées est disponible sur le site internet IREP et permettrait d'approfondir les connaissances sur l'activité et les rejets de ces entreprises.

Dans le tableau 3.2 ci-dessous figurent les émissions d'arsenic dans l'air pour les industries soumises à déclaration. L'obligation de déclaration par les exploitants des installations industrielles et des élevages est fixée (polluants concernés et seuils de déclaration) par l'arrêté du 24 décembre 2002 relatif à la déclaration annuelle des émissions polluantes des installations classées soumises à autorisation (JO du 07 mars 2003).

Tableau 3.2. Emissions atmosphériques d'arsenic des installations soumises à déclarations de 2003 à 2006 (données BDREP)16 .

La comparaison de ces chiffres d'émissions des installations classées à ceux du CITEPA concernant la totalité des émissions atmosphériques françaises montre que, pour l'année 2006, plus de 65 % de la totalité des rejets atmosphériques d'arsenic sont originaires des installations classées.

On peut également interpréter plus en détails ce tableau 3.2. Sur la période 2004-200617 , une augmentation des rejets d'arsenic dans l'air est à souligner (+12%). Ces émissions représentent 6,8 t. en 2006. Nous n'avons pas pu mettre en évidence la raison de cette augmentation lors de la présente synthèse.

Les industries qui rejettent de l'arsenic dans l'air sont les industries minérales, la chimie – parachimie – pétrole, la sidérurgie – métallurgie -coke, les déchets et leur traitement, l'énergie, la mécanique et le traitement des surfaces, l'industrie du bois, l'industrie extractive, l'industrie agroalimentaire et celle des cuirs et peaux.

Les rejets sont, principalement, le fait de cinq grands secteurs industriels18 (qui représentent, en 2006, 99,4 % des émissions atmosphériques) :

• industries minérales (40,6 % en 2006) ;
• chimie – parachimie-pétrole (31,8 % en 2006) ;
• sidérurgie – métallurgie-coke (14,8 % en 2006) ;
• déchets – traitement (7,6 % en 2006) ;
• énergie (4,6 % en 2006).

[16] Les données pour 2003 sont présumées incomplètes et sont données à titre indicatif. D'autre part, au jour de l'extraction des informations contenues dans BDREP, pour l'exercice 2006, environ 15% des données sont en attente de renseignement..

[17] On ne retient pas l'année 2003 car les données associées à cette année sont présumées incomplètes et sont données à titre indicatif. D'autre part, au jour de l'extraction des informations contenues dans BDREP, pour l'exercice 2006, environ 15% des données sont en attente de renseignement.

[18] Le découpage des secteurs émetteurs est différent entre le CITEPA et la base de données de l'IREP. La comparaison des données n'est donc pas directement possible.

Le graphique ci-après (Figure 3.3) montre l'évolution des émissions atmosphériques d'arsenic pour ces cinq secteurs.

Figure 3.3. Evolution des émissions atmosphérique d'arsenic pour les cinq principaux secteurs émetteurs (données BDREP).

Les rejets pour l'industrie minérale et pour celle des déchets et de leur traitement sont relativement stables sur la période 2004-2006.

En ce qui concerne le secteur de la sidérurgie et de la métallurgie, il apparaît que les émissions ont été réduites d'un tiers entre 2004 et 2006.

A contrario, celles du secteur de la chimie-parachimie-pétrole ont augmenté de 30 à 50% pour cette même période.

Le tableau 3.3 donne la part de chaque secteur dans les émissions totales d'arsenic en 2006 ainsi que la répartition des rejets à l'intérieur de chaque secteur. On retrouve également la valeur minimale et maximale des rejets pour l'année 2006 ainsi que la valeur médiane qui permet de savoir si la distribution des émissions est homogène pour chaque type d'industrie ou si un site concentre la majorité des rejets. Enfin, le nombre de sites émetteurs pour 2005 et 2006 est également présenté dans ce tableau.

Tableau 3.3. Panorama des émissions atmosphériques d'arsenic des installations soumises à déclarations en 2006 (données BDREP)19 .

[19] Les données pour 2003 sont présumées incomplètes et sont données à titre indicatif. D'autre part, au jour de l'extraction des informations contenues dans BDREP, pour l'exercice 2006, environ 15% des données sont en attente de renseignement.

L'industrie du verre représente près de 40 % des rejets annuels totaux des industries soumises à déclaration (98 % des émissions de la catégorie). Le tableau 3.5 fait apparaître qu'une seule usine de production de verre émettrait 0,5 tonne d'arsenic par an, soit plus de 8 % des rejets atmosphériques annuels d'arsenic en France (rejets des installations classées).

Dans le secteur de la chimie-parachimie-pétrole, les émissions atmosphériques d'arsenic20 représentent 31,8 % des émissions totales d'arsenic des installations classées en France pour 2006. Les contributeurs les plus importants à ces rejets sont présents dans l'industrie chimique, phytosanitaire et pharmaceutique (près de 13 % de l'arsenic total rejetés par les installations classées en 2006 sont effectuées par une seule usine), ainsi que dans le domaine de la pétrochimie et du raffinage de pétrole.

Pour ce secteur, la combustion du charbon, utilisé comme source d'énergie, est à l'origine des rejets d'arsenic dans l'air.

Environ 15 % des émissions d'arsenic des installations classées proviennent du secteur de la sidérurgie et de la métallurgie. Ces rejets sont présents en majorité dans la sidérurgie, dans les aciéries et les fonderies de métaux ferreux et non ferreux.

L'industrie des déchets et de leur traitement représente 7,6 % des quantités d'arsenic émises par la totalité des installations classées. Les trois catégories d'industries dont les rejets sont les plus importants sont le traitement des

déchets, les incinérateurs et le traitement des déchets industriels. Il est important de noter le grand nombre de sites (près de 300) concernés par ce secteur d'activité, contrairement aux autres secteurs industriels émetteurs d'arsenic.

[20] Généralement la mesure des émissions d'arsenic est effectuée une fois par année et ramenée au débit des effluents gazeux. Cette façon de procéder entraîne donc une grande incertitude sur les données, en particulier pour les sites ayant une activité fluctuante sur l'année.

Enfin, le dernier contributeur important (4,6 % des rejets d'arsenic des installations classées) concerne le domaine de l'énergie avec en particulier les centrales électriques thermiques (82% des émissions du secteur).

Par conséquent, la réduction des émissions d'arsenic sur certains sites industriels précis (ou plus généralement sur certains secteurs industriels bien identifiés) pourrait avoir un impact significatif sur les rejets totaux annuels.

Emissions atmosphériques par combustion de bois traité

Avant septembre 2007, le bois destiné à être utilisé en extérieur était fréquemment (et est en encore sous certaines conditions : cf. §4.3) traité avec du CCA (chromate copper arsenate). Ce traitement conférait au bois une résistance supérieure à celle des bois non traités.

Bien que la réglementation encadre dorénavant cette pratique, il est apparu de la destruction des bois traités est problématique vis à vis des émissions d'arsenic. Ainsi, Lundholm et al. (2007) estiment que, lors de la combustion de bois traité au CCA dans un dispositif de 15 kW :

• de 30 à 45% de l'arsenic utilisé durant le traitement demeurent dans les cendres (résultats mesurés) ;
• de 35 à 60% de l'arsenic sont émis sous forme de particules submicroniques (résultats mesurés) ;
• de 30 à 60% de l'arsenic sont émis sous forme gazeuse (résultats calculés).

Bien que ces résultats demanderaient à être confirmés par d'autres expérimentations, il semble que plus des 2/3 de l'arsenic contenu dans un bois traité au CCA soit émis à l'atmosphère durant la combustion21 .

[21] Des alternatives au traitement des bois par CCA semblent être en voie de développement, citons par exemple l'ASAM (anhydride succinite d'alkéonoate de méthyle), substance d'origine végétale, développée par l'Unité de chimie agro-industrielle de l'INRA.

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Présence d'origine non anthropique : le fond géochimique

Même si aucun rejet d'arsenic n'est effectué vers une masse d'eau donnée (de surface ou souterraine), cette masse d'eau peut néanmoins contenir de l'arsenic de façon naturelle. Cette teneur est liée aux caractéristiques physico-chimiques des eaux ainsi qu'à la géologie régionale : on appelle cette teneur le « fond géochimique ».

Par exemple, selon le BRGM (2006), dans le Puy-de-Dôme, sur les 1200 sources et forages recensés, quelques points d'eau présentent des traces d'arsenic, d'origine naturelle et attribuable au fond géochimique, à un taux parfois nettement supérieur à 10 μg.L-1 , la norme de potabilité (Figure 3.4).

Figure 3.4. Carte des concentrations en arsenic dans les eaux souterraines en région Auvergne (document repris du BRGM, 2006).

Des informations concernant la méthode préconisée pour caractériser le fond géochimique sont présentées dans un guide technique publié par le BRGM (2006b).

Emissions anthropiques

Au cours de cette synthèse, aucune information globale d'émissions d'arsenic dans les eaux n'a été recueillie.

L'arsenic et ses composés minéraux ont de très nombreuses applications industrielles (cf. §3.2). Il semble donc probable que le secteur industriel soit prépondérant quant aux rejets vers les eaux.

La figure 3.5 extraite du site internet IREP permet de localiser les différents sites émetteurs d'arsenic dans l'eau en France métropolitaine.

Figure 3.5. Localisation des différents sites émetteurs d'arsenic dans les eaux en France (extrait du site internet IREP en date du 04/02/2008 et correspondant aux données de 2005).

A l'image des émissions industrielles atmosphériques d'arsenic, les émissions vers les eaux présentent une certaine inhomogénéité. On note par exemple la sur-représentation du quart nord-est de la France et la sous-représentation du quart nord-ouest.

Quoiqu'il en soit, une information plus importante sur les entreprises concernées est disponible sur le site internet IREP et permettrait d'approfondir les connaissances sur l'activité et les rejets de ces entreprises.

Dans le tableau 3.4 ci-dessous figurent les émissions d'arsenic dans l'eau pour les industries soumises à déclaration.

Tableau 3.4. Emissions d'arsenic dans les eaux par les installations soumises à déclarations de 2003 à 2006 (données BDREP)22 .

Sur la période 2004-2006, les émissions totales d'arsenic dans l'eau sont restées relativement stables.

Les secteurs qui rejettent le plus sont les industries extractives, la sidérurgie -métallurgie – coke, la chimie – parachimie – pétrole, les déchets et traitements et les industries du bois, papiers et cartons. Des émissions d'arsenic, moins importantes, sont également le fait des industries de traitement de surface, de l'énergie, de l'agroalimentaire et du textile

Le graphique ci-après (Figure 3.6) montre l'évolution des émissions d'arsenic vers les eaux pour ces cinq secteurs.

[22] Les données pour 2003 sont présumées incomplètes et sont données à titre indicatif. D'autre part, au jour de l'extraction des informations contenues ans BDREP, pour l'exercice 2006, environ 15% des données sont en attente de renseignement..

Figure 3.6. Evolution des émissions d'arsenic dans les eaux d'arsenic par les cinq principaux secteurs émetteurs (données BDREP).

Sur ce graphique sont représentées les variations des émissions d'arsenic dans l'eau par les cinq plus importants secteurs industriels concernés pour la période 2003-2006.

Les valeurs pour l'année 2003 sont purement indicatives. Pour la période 2004-2006, les rejets d'arsenic par les industries extractives ont diminués d'environ 10 % ; ceux du secteur de la chimie et du pétrole ont été divisés par un facteur 2,5. Sur la même période, les émissions d'arsenic par les secteurs sidérurgique, des déchets et du bois et papiers ont été multipliées par 2. De nombreuses variations d'émissions d'une année sur l'autre sont à observer, particulièrement dans le secteur de la chimie.

Le tableau suivant donne, pour 2006, la part de chaque secteur dans les émissions totales d'arsenic ainsi que la répartition des rejets à l'intérieur de chaque secteur. On retrouve également la valeur minimale et maximale des rejets ainsi que la valeur médiane qui permet de savoir si la distribution des émissions est homogène pour chaque type d'industrie ou si un site concentre la majorité des rejets. Le nombre de sites émetteurs pour 2005 et 2006 sont également présentés dans ce tableau.

Tableau 3.5. Panorama des émissions d'arsenic des installations soumises à déclarations en 2006 (données BDREP)23 .

[23] Les données pour 2003 sont présumées incomplètes et sont données à titre indicatif. D'autre part, au jour de l'extraction des informations contenues ans BDREP, pour l'exercice 2006, environ 15% des données sont en attente de renseignement..

D'après ce tableau, les principaux émetteurs industriels (sites soumis à déclaration) d'arsenic dans l'eau en 2006 sont les industries excavatrices (environ 50 % des rejets totaux). En 2006, seuls deux sites étaient responsables de ces émissions.

Le secteur de la sidérurgie rejette 19 % de l'arsenic pour cette même année : ce sont en particulier les entreprises de fabrication d'alumine et l'industrie des ferro-alliages et abrasifs.

Le secteur chimique, parachimique et pétrolier regroupe 11,6 % des émissions dans l'eau en 2006. Dans cette catégorie les principaux émetteurs sont les secteurs chimie – phytosanitaire – pharmacie, caoutchouc et fabrication des engrais.

Près de 10% des émissions d'arsenic dans l'eau sont dues au secteur des déchets et de leur traitement. La plus grande part est celle de l'incinération, puis les stations d'épuration urbaines et les décharges d'ordures ménagères. Il faut remarquer également une forte augmentation du nombre d'émissions déclarées dans ce secteur (environ +30 entre 2005 et 2006).

Finalement, le dernier secteur important des émissions d'arsenic dans l'eau en 2006 est celui de l'industrie du bois et papier (environ 7% des rejets annuels)

Par conséquent, la réduction des émissions d'arsenic sur certains sites industriels précis (ou plus généralement sur certains secteurs industriels bien identifiés) pourrait avoir un impact significatif sur les rejets totaux annuels.

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Emissions totales vers les sols

Au cours de cette synthèse, aucune information n'a été recueillie nous permettant de renseigner cette rubrique. Néanmoins, il semble probable que la source industrielle d'arsenic pour les sols soit la source la plus importante.

Emissions industrielles vers les sols

La base de données BDREP ne contient pas de donnée correspondant aux émissions industrielles vers les sols.

Néanmoins, le site internet BASOL24 (Base de données BASOL sur les sites et sols pollués ou potentiellement pollués appelant une action des pouvoirs publics, à titre préventif ou curatif) contient plusieurs centaines d'occurrences correspondant à une contamination par l'arsenic.

L'exploitation de cette base de données pourrait permettre d'approfondir les connaissances sur les activités industrielles historiques ou présentes utilisant de l'arsenic. De même, cette base de données s'avère également être une source d'information sur les actions engagées pour faire face à la contamination des sols par l'arsenic.

[24] http://basol.environnement.gouv.fr/recherche.php

Emissions agricoles vers les sols

Suite à l'interdiction en 2001 (cf. §4.3) de l'arsénite de soude en tant que produit phytosanitaire (utilisé en viticulture pour la lutte contre les maladies du bois), une collecte nationale des produits contenant cette substance est organisée. En effet, un accord est intervenu entre les pouvoirs publics (Ministère de l'Agriculture et de la pêche, Ministère de l'Ecologie et du Développement Durable) et la profession agricole pour organiser une collecte unique et gratuite afin d'éliminer les stocks détenus par les distributeurs et les viticulteurs, actifs ou retraités.

A l'issue de cette action, on peut estimer que les émissions agricoles d'arsenic vers les sols (et indirectement vers les eaux) seront proches de zéro. En effet, le seul produit phytosanitaire encore autorisé contenant de l'arsenic est un formicide (cf. §4.3) et n'est donc :

• ni utilisé en grandes quantités ;
• ni employé sous une forme susceptible de contaminer facilement les sols et eaux.