ISO 18400-301:2023
(Main)Soil quality — Sampling — Part 301: Sampling and on site semi-quantitative determinations of volatile organic compounds in field investigations
Soil quality — Sampling — Part 301: Sampling and on site semi-quantitative determinations of volatile organic compounds in field investigations
This document provides specific requirements and recommendations on soil sampling and semi-quantitative measurements in field investigations for volatile organic compounds (VOCs) that are not explicitly covered in the existing ISO 18400 series. In addition, it provides information on the preparation steps (choosing a sampling strategy, defining a sampling plan); describes sampling techniques (drilling techniques, sampling devices and procedures) and field measurements; and gives advice on conservation, packaging, transport and delivery to the laboratory in the context of VOCs (see soil sampling process described in Figure 2). VOCs to which this document can be applied include: — volatile aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, naphthalene; — aliphatic ethers such as methyl tert.-butyl ether(MTBE), ethyl tert.-butyl ether (ETBE) and tert.-amyl methyl ether (TAME); — volatile halogenated hydrocarbons such as tetrachloroethene and, trichloroethene. The document does not cover the volatile non-organic compounds. However, some information about these is provided in Annex D. This document provides requirements and guidance on the selection of drilling and sampling techniques for determining VOCs and how to use them. It clarifies the applicability and limits of the drilling and sampling techniques, taking into account the physical, chemical or biological reactions that can occur in soil. This document gives requirements and recommendations on the use of instrumental measurement techniques for determination of VOC concentrations in air, firstly in relation to worker safety, and subsequently for semi-quantitative measurements of volatiles during soil sampling. The following subjects are outside the scope of this document: — direct quantitative measurement of volatile compounds by field analysis laboratories; — investigations and evaluation of soil gas quality (these are dealt with ISO 18400 204); — safety risk assessment; and — analytical procedures.
Qualité du sol — Échantillonnage — Partie 301: Échantillonnage et mesures semi-quantitatives sur site des composés organiques volatils dans le cadre d’investigations sur le terrain
Le présent document fournit des exigences et des recommandations spécifiques relatives au prélèvement d’échantillons de sol et aux analyses semi-quantitatives dans le cadre d’investigations sur le terrain des composés organiques volatils (COV) qui ne sont pas explicitement couverts dans la série de normes existantes ISO 18400. En outre, il fournit des informations sur les étapes de préparation (choix de la stratégie d’échantillonnage, définition d’un plan d’échantillonnage); décrit les techniques d’échantillonnage (techniques de forage, dispositifs d’échantillonnage et modes opératoires de prélèvement) et les mesurages sur le terrain; et donne des recommandations sur la conservation, l’emballage, le transport et la livraison au laboratoire dans le contexte des COV (voir description du processus de prélèvement des échantillons de sol à la Figure 2). Les COV auxquels le présent document peut être appliqué comprennent: — les hydrocarbures aromatiques volatils tels que le benzène, le toluène, l’éthylbenzène, le naphtalène; — les éthers aliphatiques tels que l’éther méthylique tert-butylique (MTBE), l’éther éthylique tert-butylique (ETBE) et l’éther méthylique tert-amylique (TAME); — les hydrocarbures halogénés volatils tels que le tétrachloroéthylène et le trichloroéthylène. Le document ne couvre pas les composés volatils non organiques. Toutefois, des informations sur ces composés sont fournies dans l’Annexe D. Le présent document fournit des exigences et des recommandations relatives au choix de techniques de forage et d’échantillonnage adaptées pour l’analyse des COV et à la manière de les appliquer. Il clarifie l’applicabilité et les limites des techniques de forage et d’échantillonnage, en prenant en compte les réactions physiques, chimiques ou biologiques qui peuvent avoir lieu dans le sol. Le présent document fournit des exigences et des recommandations relatives à l’utilisation des techniques instrumentales de mesurage des COV dans l’air, d’abord en lien avec la sécurité des opérateurs, puis pour l’analyse semi-quantitative des composés volatils durant le prélèvement d’un échantillon de sol. Les sujets suivants ne relèvent pas du domaine d’application du présent document: — analyse quantitative directe de composés volatils par des laboratoires d’analyse sur le terrain; — investigations et évaluation de la qualité des gaz du sol (qui sont couvertes dans l’ISO 18400 204); — évaluation des risques pour la sécurité; et — modes opératoires d’analyse.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18400-301
First edition
2023-09
Soil quality — Sampling —
Part 301:
Sampling and on site semi-
quantitative determinations of
volatile organic compounds in field
investigations
Qualité du sol — Échantillonnage —
Partie 301: Échantillonnage et mesures semi-quantitatives sur site
des composés organiques volatils dans le cadre d’investigations sur le
terrain
Reference number
© ISO 2023
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 General aspects . 2
4.1 Using data from VOCs sampling . 2
4.2 Behaviour of volatile organic compounds (VOCs) . 3
4.3 Sampling strategy . 4
4.4 Sampling plan . 4
4.5 Sampling station . 4
4.6 Health and safety . . 5
5 Taking soil samples in the field. 6
5.1 General . 6
5.2 Drilling techniques to take undisturbed soil samples . 7
5.2.1 General . 7
5.2.2 Windowless core sampler . 8
5.2.3 Commentary on sampling from a windowless core sampler . 8
5.2.4 Window core sampler . 9
5.2.5 Sonic/Rota-sonic drilling . 10
5.2.6 Filling of boreholes . 11
5.3 Soil sampling techniques . 11
5.3.1 General . 11
5.3.2 Cutting cylinder filled in-situ and sealed .12
5.3.3 Small coring devices filled ex-situ and sealed (metal coring ring or
disposable plastic corer) . 13
5.3.4 Vial pre-filled with methanol . 17
5.3.5 Glass jar with no field preservation . 19
5.3.6 Advantages and limitations of sampling techniques .20
6 On site semi-quantitative measurement of volatile organic compounds .25
6.1 General . 25
6.2 Advantages and limitations of portable equipment . 26
7 Field storage and transport of samples .28
8 Cleaning of sampling equipment .28
9 Quality assurance and quality control .28
10 Data quality evaluation .29
11 Recording and reporting .29
Annex A (informative) Procedures for application of soil sampling techniques .30
Annex B (Informative) On site semi-quantitative measurement of volatiles organic
compounds types of measuring devices .37
Annex C (informative) Protocol for using a photo-ionisation detector .43
Annex D (informative) Sampling and on site semi-quantitative determinations of non-
organic volatile compounds in field investigations .47
Bibliography .51
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 7,
Impact assessment.
A list of all parts in the ISO 18400 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Soil samples, especially those containing volatile organic compounds (VOCs), are subject to change as
a result of physical, chemical or biological reactions that can take place between the time of sampling
and the start of the analysis. The nature and intensity of these reactions is often such that, if the
necessary precautions are not taken during sampling, transport, storage and laboratory preparation,
the determined concentrations will be different from what they were at the time of sampling.
VOCs are flammable and typically toxic, carcinogenic, narcotic, or otherwise harmful to humans and
other biota and terrestrial and aquatic ecosystems, and can cause degradation of certain artificial
materials, including plastics. Human exposure can be by inhalation, ingestion (direct and indirect) and
dermal contact.
Volatile organic compounds (VOCs) are organic compounds that are volatile under normal
environmental/atmospheric conditions, although they can be found in the ground in the solid, liquid and
[1]
dissolved phase form as well as in the gaseous phase (ISO 11074:2015/Amd.1:2020 , 6.1.25 modified).
A knowledge of how VOCs can be present in the ground (organic phase, adsorbed phase, dissolved phase
and vapour phase), their distribution between soil matrix (i.e. solid, liquid and gaseous), and how they
can behave in soil is important. This is necessary in order to reduce uncertainties and to understand
how reliable determinations of concentrations in soil are likely to provide a realistic picture of potential
risks in any particular situation but also to better design remediation strategies.
Research and field experience have shown that:
a) depending on the management context, some sampling techniques are giving reliable results while
others can lead to underestimating results;
b) if soil samples for VOC analysis are incorrectly collected and handled during field sampling, storage
and laboratory preparation, a significant proportion of the volatiles compounds can be lost.
Therefore, it is important that the applied sampling techniques, and procedures for conservation,
packaging, transport, delivery to the laboratory and laboratory preparation are well chosen, in relation
to the degree of accuracy expected.
The decision maker and project leader in charge of investigations are responsible for choice of a soil
sampling method that will provide representative soil samples and reduce uncertainties for subsequent
interpretation. The selection of appropriate techniques and procedures depends on the objectives
of the investigations, the soil characteristics, the nature of the volatiles compounds being targeted
and possible organizational constraints in the field. Such attention and care assists in the collection
of representative samples so that the analytical results later provide a reliable basis for estimating
potential risks. In general, investigations performed on a sample in the laboratory can provide evidence
for the sample only. Whether this can be transferred to the soil or site of interest and how far it can be
valid should be considered carefully; however this is not within the scope of this document.
The main objective of this document
...
NORME ISO
INTERNATIONALE18400-301
Première édition
2023-09
Qualité du sol — Échantillonnage —
Partie 301:
Échantillonnage et mesures semi-
quantitatives sur site des composés
organiques volatils dans le cadre
d’investigations sur le terrain
Soil quality — Sampling —
Part 301: Sampling and on site semi-quantitative determinations of
volatile organic compounds in field investigations
Numéro de référence
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .2
3 Termes et définitions . 2
4 Aspects généraux . 2
4.1 Exploitation des données relatives à l’échantillonnage des COV . 2
4.2 Comportement des composés organiques volatils (COV) . . 3
4.3 Stratégie d’échantillonnage . 4
4.4 Plan d’échantillonnage . 4
4.5 Zone de prélèvement . 5
4.6 Santé et sécurité . 5
5 Prélèvement des échantillons de sol sur le terrain . 6
5.1 Généralités . 6
5.2 Techniques de forage pour prélever des échantillons de sol non remaniés . 8
5.2.1 Généralités . 8
5.2.2 Carottier sans fenêtre . 9
5.2.3 Remarques sur l’échantillonnage au moyen d’un carottier sans fenêtre . 9
5.2.4 Carottier à fenêtre . . 10
5.2.5 Forage sonique/rotosonique . 11
5.2.6 Remplissage des trous de forage .12
5.3 Techniques d’échantillonnage de sol .12
5.3.1 Généralités .12
5.3.2 Cylindre de carottage rempli in situ et scellé .13
5.3.3 Petits dispositifs de carottage remplis ex situ et scellés (emporte-pièce
métallique ou échantillonneur à usage unique) . 14
5.3.4 Flacon pré-rempli de méthanol . 18
5.3.5 Flacon en verre sans moyen de préservation sur le terrain . 21
5.3.6 Avantages et limites des techniques d’échantillonnage .22
6 Mesurage semi-quantitatif de composés organiques volatils sur site .26
6.1 Généralités . 26
6.2 Avantages et limites des appareils portatifs . 27
7 Stockage sur le terrain et transport des échantillons .29
8 Nettoyage de l’équipement d’échantillonnage .29
9 Assurance qualité et contrôle qualité .29
10 Évaluation de la qualité des données .30
11 Enregistrement et notification .30
Annexe A (informative) Modes opératoires d’application des techniques d’échantillonnage
de sol .31
Annexe B (Informative) Types de dispositifs de mesure pour le mesurage semi-quantitatif
de composés organiques volatils sur site .39
Annexe C (informative) Protocole d’utilisation d’un détecteur à photo-ionisation .45
Annexe D (informative) Échantillonnage et mesures semi-quantitatives sur site des
composés volatils non organiques dans le cadre d’investigations sur le terrain .49
Bibliographie .53
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et
à l’applicabilité de tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n’avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l’adresse www.iso.org/patents. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de brevets.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/iso/foreword.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 7,
Évaluation des impacts.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 18400 se trouve sur le site Web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Les échantillons de sol, notamment ceux contenant des composés organiques volatils (COV), sont
enclins à se modifier par suite de réactions physiques, chimiques ou biologiques pouvant survenir
entre le moment de l’échantillonnage et le début de l’analyse. La nature et l’intensité de ces réactions
sont souvent telles que, si les précautions nécessaires ne sont pas prises pendant l’échantillonnage,
le transport, le stockage et la préparation en laboratoire, les concentrations déterminées différeront de
celles qu’elles étaient au moment de l’échantillonnage.
Les COV sont inflammables et généralement toxiques, cancérigènes, narcotiques, ou nocifs pour les
personnes ainsi que pour les écosystèmes terrestres et aquatiques et autres biotes, et peuvent dégrader
certains matériaux artificiels, dont le plastique. L’exposition des personnes peut se faire par inhalation,
ingestion (directe et indirecte) et par contact avec la peau.
Les composés organiques volatils (COV) sont des composés organiques qui sont volatils dans des
conditions environnementales/atmosphériques normales, bien qu’ils puissent être présents dans
[1]
le sol en phase solide, liquide et dissoute, ainsi qu’en phase gazeuse (ISO 11074:2015/Amd.1:2020,
6.1.25 modifié).
Il est important de savoir sous quelle forme les COV peuvent être présents dans le sol (phase organique,
phase adsorbée, phase dissoute et phase vapeur) et de connaître leur distribution entre les phases du sol
(solide, liquide et gazeuse), ainsi que leur comportement dans le sol. Cela est nécessaire afin de réduire
les incertitudes et de déterminer si les concentrations mesurées dans le sol sont fiables et permettent
d’avoir une représentation réaliste des risques potentiels dans un contexte particulier, mais aussi de
mieux concevoir les stratégies de dépollution.
Les études issues de la recherche et l’expérience sur le terrain ont montré que:
a) selon le contexte de gestion, certaines techniques d’échantillonnage fournissent des résultats
fiables, tandis que d’autres peuvent conduire à une sous-estimation des résultats;
b) si les échantillons de sol voués à l’analyse des COV sont incorrectement prélevés et manipulés lors
de l’échantillonnage sur le terrain, du stockage et de la préparation en laboratoire, une proportion
significative des composés volatils peut être perdue.
Il est donc important de bien choisir les techniques d’échantillonnage appliquées et les modes
opératoires de conservation, d’emballage, de transport, de livraison au laboratoire et de préparation en
laboratoire, en fonction du degré d’exactitude attendu.
Le décideur et le chef de projet en charge des investigations sont responsables du choix de la
méthode d’échantillonnage du sol afin de fournir des échantillons de sol représentatifs et de réduire
les incertitudes pour l’interprétation ultérieure. La sélection de techniques et de modes opératoires
appropriés dépend des objectifs des investigations, des caractéristiques du sol, de
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.