ISO 16000-15:2008
(Main)Indoor air — Part 15: Sampling strategy for nitrogen dioxide (NO2)
Indoor air — Part 15: Sampling strategy for nitrogen dioxide (NO2)
ISO 16000-15:2008 specifies the planning of nitrogen dioxide indoor pollution measurements. In the case of indoor air measurements, the careful planning of sampling and the entire measurement strategy are of particular significance since the result of the measurement may have far-reaching consequences, for example, with regard to ascertaining the need for remedial action or the success of such an action. An inappropriate measurement strategy may lead to misrepresentation of the true conditions or, worse, to erroneous results.
Air intérieur — Partie 15: Stratégie d'échantillonnage du dioxyde d'azote (NO2)
L'ISO 16000-15:2008 spécifie la planification des mesurages de la pollution de l'air intérieur par du dioxyde d'azote. Dans le cas des mesurages relatifs à l'air intérieur, la planification minutieuse de l'échantillonnage et l'ensemble de la stratégie de mesurage sont d'une importance particulière car le résultat du mesurage peut avoir des conséquences de grande portée, par exemple en ce qui concerne la détermination de la nécessité de mesures correctives ou le succès de telles mesures. Une stratégie de mesurage inadéquate peut conduire à une mauvaise interprétation des conditions réelles ou, pire, à des résultats erronés.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16000-15
First edition
2008-07-15
Indoor air —
Part 15:
Sampling strategy for nitrogen dioxide
(NO )
Air intérieur —
Partie 15: Stratégie d'échantillonnage du dioxyde d'azote (NO )
Reference number
©
ISO 2008
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . vi
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Properties, origin and occurrence of nitrogen dioxide.1
4 Regulations .2
5 Measurement technique.3
5.1 General.3
5.2 Short-term measurements .3
5.3 Long-term measurements.3
5.4 Pre-testing .4
6 Measurement planning.4
6.1 General.4
6.2 Measurement objective and boundary conditions.4
6.3 Measurement time .6
6.4 Sampling period and measurement frequency .6
6.5 Measurement location.7
6.6 Measurement uncertainty and presentation of result.7
6.7 Quality assurance.7
Annex A (informative) Information on diffusive samplers .9
Annex B (informative) Examples of screening tests .10
Bibliography .11
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 16000-15 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 6, Indoor air.
ISO 16000 consists of the following parts, under the general title Indoor air :
⎯ Part 1: General aspects of sampling strategy
⎯ Part 2: Sampling strategy for formaldehyde
⎯ Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds — Active sampling method
⎯ Part 4: Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method
⎯ Part 5: Sampling strategy for volatile organic compounds (VOCs)
⎯ Part 6: Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber air by active sampling on ®
Tenax TA sorbent, thermal desorption and gas chromatography using MS/FID
⎯ Part 7: Sampling strategy for determination of airborne asbestos fibre concentrations
⎯ Part 8: Determination of local mean ages of air in buildings for characterizing ventilation conditions
⎯ Part 9: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and
furnishing — Emission test chamber method
⎯ Part 10: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and
furnishing — Emission test cell method
⎯ Part 11: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and
furnishing — Sampling, storage of samples and preparation of test specimens
⎯ Part 12: Sampling strategy for polychlorinated biphenyls (PCBs), polychlorinated dibenzo-p-dioxins
(PCDDs), polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)
⎯ Part 13: Determination of total (gas and particle-phase) polychlorinated dioxin-like biphenyls (PCBs) and
polychlorinated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans (PCDDs/PCDFs) — Collection on sorbent-backed filters
iv © ISO 2008 – All rights reserved
⎯ Part 14: Determination of total (gas and particle-phase) polychlorinated dioxin-like biphenyls (PCBs) and
polychlorinated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans (PCDDs/PCDFs) — Extraction, clean-up and analysis by
high-resolution gas chromatography/mass spectrometry
⎯ Part 15: Sampling strategy for nitrogen dioxide (NO )
⎯ Part 16: Detection and enumeration of moulds — Sampling by filtration
⎯ Part 17: Detection and enumeration of moulds — Culture-based method
⎯ Part 23: Performance test for evaluating the reduction of formaldehyde concentrations by sorptive
building materials
The following parts are under preparation:
⎯ Part 18: Detection and enumeration of moulds — Sampling by impaction
⎯ Part 19: Sampling strategy for moulds
⎯ Part 24: Performance test for evaluating the reduction of the concentrations of volatile organic
compounds and carbonyl compounds without formaldehyde concentrations by sorptive building materials
⎯ Part 25: Determination of the emission of semi-volatile organic compounds by building products — Micro-
chamber method
⎯ Part 28: Sensory evaluation of emissions from building materials and products
The following parts are planned:
⎯ Part 20: Detection and enumeration of moulds — Sampling from house dust
⎯ Part 21: Detection and enumeration of moulds — Sampling from materials
⎯ Part 22: Detection and enumeration of moulds — Molecular methods
⎯ Part 27: Standard method for the quantitative analysis of asbestos fibres in settled dust
Furthermore,
1)
⎯ ISO 12219-1 , Indoor air — Road vehicles — Part 1: Whole vehicle test chamber — Specification and
method for the determination of volatile organic compounds in car interiors, and
[44]
⎯ the two International Standards for indoor air, ambient air and workplace atmosphere, ISO 16017-1 on
[45]
pumped sampling and ISO 16017-2 on diffusive sampling
focus on volatile organic compound (VOC) measurements.
1) Under preparation.
Introduction
In ISO 16000-1, general requirements relating to the measurement of indoor air pollutants and the important
conditions to be observed before or during the sampling of individual pollutants or groups of pollutants are
described.
This part of ISO 16000 describes basic aspects to be considered when working out a sampling strategy for the
measurements of nitrogen dioxide in indoor air. It is intended to be a link between ISO 16000-1, Indoor air —
Part 1: General aspects of sampling strategy, and the analytical procedures.
This part of ISO 16000 presupposes knowledge of ISO 16000-1.
This part of ISO 16000 uses the definition for indoor environment defined in ISO 16000-1 and Reference [1] as
dwellings having living rooms, bedrooms, DIY (do-it-yourself) rooms, recreation rooms and cellars, kitchens
and bathrooms, workrooms or work places in buildings which are not subject to health and safety inspections
with regard to air pollutants (for example, offices, sales premises), public buildings (for example hospitals,
schools, kindergartens, sports halls, libraries, restaurants and bars, theatres, cinemas and other function
rooms), and also cabins of vehicles and public transport.
[2]
The sampling strategy procedure described in this part of ISO 16000 is based on VDI 4300-5 .
vi © ISO 2008 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16000-15:2008(E)
Indoor air —
Part 15:
Sampling strategy for nitrogen dioxide (NO )
1 Scope
This part of ISO 16000 specifies the planning of nitrogen dioxide indoor pollution measurements. In the case
of indoor air measurements, the careful planning of sampling and the entire measurement strategy are of
particular significance since the result of the measurement may have far-reaching consequences, for
example, with regard to ascertaining the need for remedial action or the success of such an action.
An inappropriate measurement strategy may lead to misrepresentation of the true conditions or, worse, to
erroneous results.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 16000-1:2004, Indoor air — Part 1: General aspects of sampling strategy
3 Properties, origin and occurrence of nitrogen dioxide
Nitrogen dioxide (NO , CAS No. 10102-44-0) is one of the important substances of the class of nitrous gases
or nitrogen oxides. NO is a reddish-brown gas with a sweet to pungent odour, which is also present to a
minor extent as dimeric colourless N O . Information on properties of NO and its effects on humans is
2 4 2
summarized elsewhere (see References [3], [4], [5], [6] and [7]).
In all combustion processes, nitrogen oxides (NO ) are formed by reaction of nitrogen and oxygen. The main
x
combustion product is nitrogen monoxide (NO), a certain fraction of which reacts further with oxygen to form
nitrogen dioxide. This reaction is exothermic so that cooling combustion exhaust gases promotes this
secondary NO formation.
In ambient air, heating power stations, motor vehicles, industrial heating systems and building heating
systems are the most important emission sources of NO . Indoor NO emissions are formed from combustion
2 2
sources such as heating and cooking with solid fuel (wood, coal), liquid fuel (oil, kerosene) or gaseous fuel
[town gas, natural gas, bottled gas (propane, butane)], especially in the initial heating phase. An unflued
appliance that releases combustion gases directly into the indoor air can be a particularly strong source. In the
literature, there are many reports on the results of NO determinations in indoor air (see References [4], [8],
and [9]). On the basis of these results, the average concentrations may range from under 10 µg/m to
3 2)
800 µg/m under different conditions .
2) In the literature, some concentrations are also reported in ppm (1 mg/m corresponds to 0,53 ppm at 293 K and
1,013 bar).
The concentration measured in indoor air is influenced by the frequency, duration and intensity of the indoor
combustion processes. The air change rate with the outdoors and the NO concentration of the ambient air
affect indoor NO concentrations. Further, decomposition reactions, i.e. those aided by indoor materials and
surfaces, cause a decrease in NO concentration.
The emissions from gas or kerosene apparatus can vary considerably. Thus, at the same output, kerosene
heaters (see Reference [10]) were found to give values that were four times higher than those from gas
heaters (see Reference [11]). These concentrations are of particular importance if the combustion gases are
in connection with the indoor air, as is the case in non-hermetically sealed exhaust air systems. Tobacco
smoke also contributes to NO concentrations.
4 Regulations
[5] [6]
Table 1 contains the Air Quality Guidelines (AQG) of the World Health Organization (WHO) , the risk-
related guide values for indoor air of the ad hoc working group Innenraumlufthygiene-Kommission des
[12]
Umweltbundesamtes und der Obersten Landesgesundheitsbehörden (ad hoc WG IRK/AOLG) , Germany,
[3]
as well as the effect-related Maximum Immission Concentration Values (guide values). In addition, the table
gives information on ambient air limit values for NO . However, it shall be explicitly stated here that these
ambient air values shall not be used for the assessment of indoor air, but are being cited because of the
interactions between indoor air and ambient air due to air change rate, mentioned above.
Table 1 — Assessment criteria for nitrogen dioxide
Value Measurement Concentration Area of validity References
period
µg/m
[5] [6]
WHO 1 h 200 indoor air / ambient air
WHO (2000) and WHO (2006)
[5] [6]
WHO Annual mean 40 indoor air / ambient air
WHO (2000) and WHO (2006)
a [3]
1 year 20 indoor air / ambient air
MIK VDI 2310-12
24 h 50
Ad hoc WG 0,5 h 350 indoor air Reference [12]
IRK/AOLG
Ad hoc WG 1 week 60 indoor air Reference [12]
IRK/AOLG
b [13]
1 h 200 ambient air
Limit value Directive 1999/30/EC
1 year 40
U.S. National 1 year 100 ambient air Environmental Protection Agency
[14]
Ambient Air Quality
40 CFR Part 50
(annual
Standard
arithmetic
mean)
c
California Ambient 1 h ambient air Reference [15]
340 (0,18 ppm)
Air Quality
c
1 year
57 (0,030 ppm)
Standards
(annual
arithmetic
mean)
Environmental 1 h 113 (0,06 ppm) ambient air Reference [16]
Quality Standards
in Japan
a
MIK (Maximale Immissions-Konzentration, maximum immission concentration), which, if adhered to, protects man and his
environment to the best of the present knowledge as derived on the basis of relevant criteria.
b 3
200 µg/m may not be exceeded more frequently than 18 times in one year. Date by which these limit values are to be met in all
EU countries: 1 January 2010.
c
Not to be exceeded. Values approved by the Air Resources Board in February 2007.
2 © ISO 2008 – All rights reserved
5 Measurement technique
5.1 General
A number of methods exist for measuring nitrogen dioxide in indoor air. In principle, these may be divided into
short-term measurement methods and long-term measurement methods. Manual analytical methods are used
for short-term measurements and diffusive samplers are often used for long-term measurements. When
diffusive samplers are used, the analytical part is substantially similar to that used with manual analytical
methods. In addition, the continuous monitoring instruments, which are usually used for ambient air
measurements, can also be used for either short- or long-term measurements. However, in this case, the
instrument costs and their noise could discourage their use indoors. Pre-testing of indoor concentrations can
be performed, if indicator tubes with a sufficiently low minimum detection limit and good precision are
available (see 5.4).
Analytical methods for determining nitrogen dioxide, which are suitable for use in the indoor environment, are
described in 5.2. Automatic measuring systems which have been type-approved for NO can also be used for
the analytical task (e.g. chemiluminescence method).
In addition to the methods described in these standards, the usefulness and reliability of newer methods such
as sensing based on amperometric sensors should be explored.
5.2 Short-term measurements
Short-term measurements are generally taken over a period of up to one hour. Measuring short-term peak
concentrations requires the use of a continuous analytical monitoring instrument having a high time resolution
[17] [18]
(10 s to 20 s). ISO 7996 and ASTM D3824 are such continuous monitoring methods based on the
principle of chemiluminescence. Alternative methods are manual methods where NO is enriched actively by
using suction pumps to pass the air through the sorbent medium. Measurements shall be performed
[19] [20] [21]
according to ISO 6768 , ASTM D1607-91 , or VDI 4301-1 . These methods are manual photometric
reference methods (Saltzman method) that differ only slightly. These manual methods provide an average
concentration for the duration of sampling and cannot provide a specific peak concentration. It should be
noted that if the three photometric reference methods (Saltzman methods) are used, then the environment to
be measured should be free of tobacco smoke. Tobacco smoke interferes with the chemical reactions and
shall be removed by adequate ventilation before starting sampling.
5.3 Long-term measurements
In principle, continuous monitoring instruments are suitable for long-term measurements, but, owing to the
above-mentioned problems, sampling with diffusive samplers is preferable (see Annex A). Enrichment
systems of this type operate according to the principle of diffusion of a substance onto an adsorbent medium.
Using diffusive samplers, NO concentrations are integrated over a certain time (a few hours to days).
Concentration peaks are therefore incorporated into the averaged value determined over time.
Diffusive samplers for nitrogen dioxide are described in the literature, as are methods for evaluating their
performance (see Annex A). For epidemiological studies consisting of a large number of measurement
locations, diffusive samplers are suitable sampling devices, as these are simple and unobtrusive in daily
habitual use of the room. If required, they can also be worn by test persons and thus provide information on
personal exposure. Since NO reacts in the presence of ultra-violet light, direct UV light should be avoided
where diffusive samplers are placed.
[22]
EN 13528-3 is a guide to selection for use and maintenance of diffusive samplers. When diffusive samplers
are used, the method shall be completely documented together with its performance characteristics and
measurement uncertainties.
5.4 Pre-testing
Screening tests provide an immediate, although not necessarily precise and accurate, indication of the
nitrogen dioxide concentration. Criteria for selection of such screening tests include sufficiently low minimum
detection limit (e.g. maximum 50 µg/m ) and adequate precision (e.g. 25 %). Commercially available test
tubes and direct-reading diffusive samplers meeting these criteria may be available that are relatively simple
to use and provide results for planning further procedures. The results of screening tests may be used to
decide whether further measurements are required. In certain cases, the screening tests may indicate that no
further measurements are required (see Annex B). A nitrogen dioxide concentration near or above a given
guideline value would emphasize the need for further measurements using the measurement techniques
described in 5.2.
The screening tests should be conducted using the principles described above to design an appropriate
strategy. Examples of screening tests are given in Annex B.
6 Measurement planning
6.1 General
In Clause 3, it is mentioned that the occurrence of nitrogen dioxide in indoor air is principally due to
combustion processes using open flames. It may be concluded from this that domestic households will
primarily be subject to corresponding investigations. It will be necessary to take into account here, as
important factors, the emission characteristics of the sources (the majority will be point sources with
intermittent emission) and the effect of ambient air due to air change. The results of a survey carried out in
advance are an important component of measurement planning.
6.2 Measurement objective and boundary conditions
6.2.1 General
Before indoor air measurements can be carried out, the purpose of the measurement shall be clearly defined.
The following types of objectives are possible when nitrogen dioxide concentrations are being determined:
a) compliance testing [checking compliance with a guideline value (e.g. in the case of complaints)];
b) research studies [studies with objectives such as determining indoor air pollution of significance to health
(e.g. during epidemiological study programmes)];
c) determining the ratio of indoor and ambient air concentrations.
6.2.2 Compliance testing
A comparison of the data in Tables 1 and 2 shows concentrations exceeding preset guideline values. For this
reason, checking of compliance with guideline values is important. If it is suspected that a guideline value has
been exceeded, measurements shall in general be made under the conditions specified in connection with the
guideline value.
Because of the intermittent character of the usual NO sources, NO shall be determined in indoor air under
2 2
the conditions of use. Since these vary, the patterns of behaviour of the users with respect to activity of NO
sources shall be taken into account and documented in measurement planning. In cases of complaints, it
should be noted that behaviour of users affects NO emissions (including behaviour related to cooking
practices and the thermostat setting, which influences space heating). Thus, it is important to carefully
consider this issue in measurement planning.
4 © ISO 2008 – All rights reserved
To improve classification of the measurement result, and for a better understanding of the situation to offer
recommendations on remediation,
⎯ it is advisable to conduct and, if necessary, repeat measure
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16000-15
Première édition
2008-07-15
Air intérieur —
Partie 15:
Stratégie d'échantillonnage du dioxyde
d'azote (NO )
Indoor air —
Part 15: Sampling strategy for nitrogen dioxide (NO )
Numéro de référence
©
ISO 2008
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Publié en Suisse
ii © ISO 2008 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . vi
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Propriétés, origine et occurrence du dioxyde d'azote. 1
4 Réglementation . 2
5 Technique de mesurage. 3
5.1 Généralités . 3
5.2 Mesurages à court terme . 3
5.3 Mesurages à long terme. 3
5.4 Essais préalables. 4
6 Planification du mesurage . 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Objectif et conditions limites de mesurage . 4
6.3 Moment de mesurage. 6
6.4 Durée d'échantillonnage et fréquence de mesurage . 6
6.5 Lieu de mesurage . 7
6.6 Incertitude de mesure et présentation des résultats . 7
6.7 Assurance qualité. 7
Annexe A (informative) Informations sur les échantillonneurs par diffusion. 9
Annexe B (informative) Exemples d'essais prospectifs. 10
Bibliographie . 11
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 16000-15 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l'air, sous-comité SC 6, Air
intérieur.
L'ISO 16000 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Air intérieur:
⎯ Partie 1: Aspects généraux de la stratégie d'échantillonnage
⎯ Partie 2: Stratégie d'échantillonnage du formaldéhyde
⎯ Partie 3: Dosage du formaldéhyde et d'autres composés carbonylés — Méthode par échantillonnage actif
⎯ Partie 4: Dosage du formaldéhyde — Méthode par échantillonnage diffusif
⎯ Partie 5: Stratégie d'échantillonnage pour les composés organiques volatils (COV)
⎯ Partie 6: Dosage des composés organiques volatils dans l'air intérieur des locaux et enceintes d'essai par ®
échantillonnage actif sur le sorbant Tenax TA , désorption thermique et chromatographie en phase
gazeuse utilisant MS/FID
⎯ Partie 7: Stratégie d'échantillonnage pour la détermination des concentrations en fibres d'amiante en
suspension dans l'air
⎯ Partie 8: Détermination des âges moyens locaux de l'air dans des bâtiments pour caractériser les
conditions de ventilation
⎯ Partie 9: Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets
d'équipement — Méthode de la chambre d'essai d'émission
⎯ Partie 10: Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets
d'équipement — Méthode de la cellule d'essai d'émission
⎯ Partie 11: Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets
d'équipement — Échantillonnage, conservation des échantillons et préparation d'échantillons pour essai
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés
⎯ Partie 12: Stratégie d'échantillonnage des polychlorobiphényles (PCB), des polychlorodibenzo-p-dioxines
(PCDD), des polychlorodibenzofuranes (PCDF) et des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)
⎯ Partie 13: Dosage des polychlorobiphényles (PCB) de type dioxine et des polychlorodibenzo-p-dioxines
(PCDD)/polychlorodibenzofuranes (PCDF) totaux (en phase gazeuse et en phase particulaire) —
Collecte sur des filtres adsorbants
⎯ Partie 14: Dosage des polychlorobiphényles (PCB) de type dioxine et des polychlorodibenzo-p-dioxines
(PCDD)/polychlorodibenzofuranes (PCDF) totaux (en phase gazeuse et en phase particulaire) —
Extraction, purification et analyse par chromatographie en phase gazeuse haute résolution et
spectrométrie de masse
⎯ Partie 15: Stratégie d'échantillonnage du dioxyde d'azote (NO )
⎯ Partie 16: Détection et dénombrement des moisissures — Échantillonnage par filtration
⎯ Partie 17: Détection et dénombrement des moisissures — Méthode par culture
⎯ Partie 23: Essai de performance pour l'évaluation de la réduction des concentrations en formaldéhyde
par des matériaux de construction sorptifs
Les parties suivantes sont en cours de préparation:
⎯ Partie 18: Détection et dénombrement des moisissures — Échantillonnage par impaction
⎯ Partie 19: Stratégie d'échantillonnage des moisissures
⎯ Partie 24: Essai de performance pour l'évaluation de la réduction des concentrations en composés
organiques volatils et en composés carbonyles sans formaldéhyde, par des matériaux de construction
sorptifs
⎯ Partie 25: Dosage de l'émission de composés organiques semi-volatils des produits de construction —
Méthode de la micro-chambre
⎯ Partie 28: Évaluation sensorielle des émissions des matériaux et des produits de construction
Les parties suivantes sont prévues:
⎯ Partie 20: Détection et dénombrement des moisissures — Échantillonnage à partir de poussières
domestiques
⎯ Partie 21: Détection et dénombrement des moisissures — Échantillonnage à partir de matériaux
⎯ Partie 22: Détection et dénombrement des moisissures — Méthodes moléculaires
⎯ Partie 27: Méthode normalisée pour l'analyse quantitative des fibres d'amiante dans la poussière
En outre,
1)
⎯ l'ISO 12219-1 , Air intérieur — Véhicules routiers — Partie 1: Enceinte d'essai d'un véhicule complet —
Spécification et méthode de détermination des composés organiques volatils dans les habitacles de
voitures, et
⎯ les deux Normes internationales relatives à l'air intérieur, l'air ambiant et l'air des lieux de travail,
[44] [45]
l'ISO 16017-1 sur l'échantillonnage par pompage et l'ISO 16017-2 sur l'échantillonnage par
diffusion
traitent plus particulièrement des mesurages liés aux composés organiques volatils (COV).
1) En préparation.
Introduction
Dans l'ISO 16000-1, les exigences générales s'appliquant au mesurage des polluants de l'air intérieur et les
conditions importantes à observer avant ou pendant l'échantillonnage de polluants individuels ou de groupes
de polluants sont décrites.
La présente partie de l'ISO 16000 décrit les aspects de base à prendre en compte lors de l'élaboration d'une
stratégie d'échantillonnage pour le mesurage du dioxyde d'azote dans l'air intérieur. Il est prévu qu'elle
constitue un lien entre l'ISO 16000-1, Air intérieur — Partie 1: Aspects généraux de la stratégie
d'échantillonnage et les modes opératoires analytiques.
La présente partie de l'ISO 16000 suppose de connaître l'ISO 16000-1.
La présente partie de l'ISO 16000 utilise la définition des environnements intérieurs telle qu'énoncée dans
l'ISO 16000-1 et dans la Référence [1]: logements ayant des salles de séjour, des chambres à coucher, des
ateliers de bricolage, des salles de jeux, des caves, des cuisines et des salles de bain; salles ou lieux de
travail dans les bâtiments qui ne sont pas soumis à des inspections d'hygiène et de sécurité concernant les
polluants de l'air intérieur (par exemple bureaux, locaux de vente); les bâtiments publics (par exemple
hôpitaux, écoles, jardins d'enfants, salles de sport, bibliothèques, restaurants et bars, théâtres, cinémas et
autres salles) et également les habitacles de véhicules et des transports en commun.
La stratégie d'échantillonnage décrite dans la présente partie de l'ISO 16000 repose sur le guide
[2]
VDI 4300-5 .
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NORME INTERNATIONALE ISO 16000-15:2008(F)
Air intérieur —
Partie 15:
Stratégie d'échantillonnage du dioxyde d'azote (NO )
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 16000 spécifie la planification des mesurages de la pollution de l'air intérieur par
du dioxyde d'azote. Dans le cas des mesurages relatifs à l'air intérieur, la planification minutieuse de
l'échantillonnage et l'ensemble de la stratégie de mesurage sont d'une importance particulière car le résultat
du mesurage peut avoir des conséquences de grande portée, par exemple en ce qui concerne la
détermination de la nécessité de mesures correctives ou le succès de telles mesures.
Une stratégie de mesurage inadéquate peut conduire à une mauvaise interprétation des conditions réelles ou,
pire, à des résultats erronés.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 16000-1, Air intérieur — Partie 1: Aspects généraux de la stratégie d'échantillonnage
3 Propriétés, origine et occurrence du dioxyde d'azote
Le dioxyde d'azote (NO , n° CAS 10102-44-0) est l'une des substances les plus importantes de la classe des
gaz nitreux ou oxydes d'azote. C'est un gaz rouge-brun, d'odeur douceâtre à âcre, également présent, dans
une moindre mesure, sous la forme du dimère incolore N O . Les propriétés du NO et ses effets sur l'être
2 4 2
humain sont résumés ailleurs (voir Références [3], [4], [5], [6] et [7]).
Dans tous les processus de combustion, des oxydes d'azote (NO ) se forment par réaction entre l'azote et
x
l'oxygène. Le principal produit de combustion est le monoxyde d'azote (NO) dont une certaine fraction réagit à
nouveau avec l'oxygène pour former le dioxyde d'azote. Cette réaction est exothermique si bien qu'en
refroidissant les gaz dégagés par la combustion initient la formation secondaire de NO .
Dans l'air ambiant, les centrales thermiques, les véhicules à moteur, les systèmes de chauffage industriel et
les systèmes de chauffage des bâtiments constituent les principales sources d'émission de NO . À l'intérieur
des bâtiments, les émissions de NO proviennent des sources de combustion telles que le chauffage ou la
cuisine à l'aide de combustibles solides (bois, charbon), liquides (pétrole, kérosène) ou gazeux [gaz de ville,
gaz naturel, gaz en bouteille (propane, butane)], en particulier lors de la phase initiale de chauffage. Un
équipement non raccordé qui libère directement les gaz de combustion dans l'air intérieur peut constituer une
source d'émission particulièrement importante. La littérature comporte de nombreux rapports sur les résultats
du dosage du NO dans l'air intérieur (voir Références [4], [8] et [9]). Sur la base de ces résultats, les
)
3 3 2
concentrations moyennes peuvent varier de moins de 10 µg/m à 800 µg/m dans différentes conditions .
2) La littérature indique également certaines concentrations en ppm (1 mg/m correspond à 0,53 ppm à 293 K et
1,013 bar).
La concentration mesurée dans l'air intérieur est influencée par la fréquence, la durée et l'intensité des
processus de combustion à l'intérieur des bâtiments. Le taux de renouvellement de l'air avec l'extérieur ainsi
que la concentration de l'air ambiant en NO affectent la concentration en NO à l'intérieur des bâtiments. En
2 2
outre, les réactions de décomposition, c'est-à-dire favorisées par les matériaux et les surfaces intérieurs,
entraînent une augmentation de la concentration en NO .
Les émissions des équipements au gaz ou au kérosène peuvent varier considérablement. Ainsi, au même
rendement, les corps de chauffe au kérosène (voir Référence [10]) ont donné des valeurs quatre fois plus
élevées que les corps de chauffe au gaz (voir Référence [11]). Ces concentrations sont particulièrement
importantes si les gaz de combustion sont en contact avec l'air intérieur, comme dans le cas des systèmes
d'évacuation d'air non hermétiquement clos. La fumée de tabac contribue également à la concentration en
NO .
4 Réglementation
[5], [6]
Le Tableau 1 présente les directives de l'Organisation mondiale de la santé (OMS) pour la qualité de
l'air, la valeur guide de risque pour l'air intérieur établie par le groupe de travail ad hoc Innenraumlufthygiene-
Kommission des Umweltbundesamtes und der Obersten Landesgesundheitsbehörden (ad hoc WG
[12] [3]
IRK/AOLG) (Allemagne) ainsi que les valeurs des concentrations maximales d'immission (valeurs
guides). De plus, le tableau donne des informations sur les valeurs limites de NO dans l'air ambiant.
Toutefois, il doit être explicitement indiqué que ces valeurs ne doivent en aucun cas servir à l'évaluation de
l'air intérieur mais qu'elles sont citées en raison des interactions entre l'air intérieur et l'air ambiant dues au
taux de renouvellement d'air comme indiqué ci-dessus.
Tableau 1 — Critères d'évaluation du dioxyde d'azote
Concentration
Période de
Valeur Zone de validité Références
mesurage
µg/m
[5] [6]
OMS 1 h 200 air intérieur/air ambiant OMS (2000) et OMS (2006)
[5] [6]
OMS moyenne annuelle 40 air intérieur/air ambiant OMS (2000) et OMS (2006)
1 an 20
a [3]
MIK air intérieur/air ambiant VDI 2310-12
24 h 50
GT ad hoc
0,5 h 350 air intérieur Référence [12]
IRK/AOLG
GT ad hoc
1 semaine 60 air intérieur Référence [12]
IRK/AOLG
1 h 200
b [13]
Valeur limite air ambiant Directive 1999/30/CE
1 an 40
1 an
Norme nationale
américaine sur la Partie 50 du registre 40 CFR
(moyenne
100 air ambiant
[14]
qualité de l'air de l'EPA
arithmétique
ambiant
annuelle)
1 h
Normes
1 an
c
340 (0,18 ppm)
californiennes sur la
air ambiant Référence [15]
(moyenne
c
qualité de l'air
57 (0,030 ppm)
arithmétique
ambiant
annuelle)
Normes japonaises
sur la qualité de 1 h 113 (0,06 ppm) air ambiant Référence [16]
l'environnement
a
MIK (Maximale Immissions-Konzentration, concentration maximale des immissions) qui, lorsque satisfaite, protège l'Homme et son
environnement le mieux possible dans l'état actuel des connaissances car dérivée sur la base de critères pertinents.
b 3
La valeur de 200 µg/m ne peut être dépassée plus de 18 fois par an. Ces valeurs limites sont à respecter dans tous les pays de
er
l'Union européenne au 1 janvier 2010.
c
À ne pas dépasser. Valeurs approuvées par le Air Resources Board en février 2007.
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5 Technique de mesurage
5.1 Généralités
Il existe plusieurs méthodes de mesurage du dioxyde d'azote dans l'air intérieur. En principe, deux catégories
se distinguent: les méthodes de mesurage à court terme et les méthodes de mesurage à long terme. Des
méthodes analytiques manuelles sont utilisées pour les mesurages à court terme tandis que des
échantillonneurs par diffusion sont souvent employés pour les mesurages à long terme. En cas d'utilisation
d'échantillonneurs par diffusion, la partie analytique est sensiblement similaire à celle des méthodes
analytiques manuelles. En outre, les instruments de surveillance continue, généralement utilisés pour le
mesurage de l'air ambiant, peuvent également servir aux mesurages à court ou à long terme. Toutefois, dans
ce cas, le coût des instruments et le bruit qu'ils émettent peuvent décourager une utilisation à l'intérieur des
bâtiments. Il est possible de réaliser un essai préalable de mesurage des concentrations de l'air intérieur à
condition de disposer de tubes à essai dont la limite inférieure de détection est suffisamment basse et dont la
fidélité est bonne (voir 5.4).
Les méthodes analytiques de dosage du dioxyde d'azote qui conviennent à l'environnement intérieur sont
décrites en 5.2. Des systèmes automatiques de mesurage dont le type a été approuvé pour le NO peuvent
également servir à la partie analytique (par exemple méthode par chimiluminescence).
En complément des méthodes décrites dans ces normes, il convient d'établir l'utilité et la fiabilité de méthodes
plus récentes, telles que la détection à l'aide de capteurs ampérométriques.
5.2 Mesurages à court terme
Les mesurages à court terme sont en général réalisés sur une période allant jusqu'à une heure. Le mesurage
des pics de concentration à court terme nécessite l'utilisation d'un instrument analytique de surveillance
[17]
continue ayant un pouvoir de résolution dans le temps élevé (de 10 s à 20 s). L'ISO 7996 et
[18]
l'ASTM D 3824 décrivent de telles méthodes de surveillance continue basées sur le principe de la
chimiluminescence. Les méthodes manuelles constituent des méthodes alternatives dans lesquelles le NO
est activement enrichi à l'aide de pompes aspirantes qui font passer l'air à travers un milieu adsorbant. Les
[19] [20]
mesurages doivent être réalisés conformément à l'ISO 6768 , à l'ASTM D 1607-91 ou au guide
[21]
VDI 4301-1 . Il s'agit de méthodes photométriques manuelles de référence (méthode de Saltzman) qui ne
sont que légèrement différentes. Ces méthodes manuelles donnent une concentration moyenne pour la durée
d'échantillonnage, mais sont incapables de fournir un pic de concentration spécifique. Il convient de noter que
si les trois méthodes photométriques de référence (méthodes de Saltzman) sont utilisées, il convient que
l'environnement à mesurer soit exempt de fumée de tabac. La fumée de tabac influence les réactions
chimiques et doit être éliminée par une ventilation adaptée avant le début de l'échantillonnage.
5.3 Mesurages à long terme
En principe, les instruments de surveillance continue conviennent aux mesurages à long terme mais, en
raison des problèmes évoqués ci-dessus, l'échantillonnage à l'aide d'échantillonneurs par diffusion est
préférable (voir Annexe A). Les systèmes d'enrichissement de ce type fonctionnent sur le principe de la
diffusion d'une substance sur un milieu adsorbant. Avec les échantillonneurs par diffusion, les concentrations
en NO sont intégrées sur une certaine durée (de quelques heures à quelques jours). Les pics de
concentration sont par conséquent intégrés à la valeur moyenne déterminée sur la durée.
Des échantillonneurs par diffusion pour le dioxyde d'azote sont décrits dans la littérature, de même que des
méthodes d'évaluation de leurs performances (voir Annexe A). Des études épidémiologiques comprenant un
grand nombre de lieux de mesurage indiquent que les échantillonneurs par diffusion sont des dispositifs
d'échantillonnage adaptés car simples d'utilisation et non gênants lors de l'usage quotidien habituel d'une
pièce. Si nécessaire, ils peuvent également être portés par des personnes pour essai et renseigner ainsi sur
l'exposition individuelle. Dans la mesure où le NO réagit en présence de lumière ultraviolette, il convient
d'éviter d'exposer les échantillonneurs par diffusion à l'éclairage UV direct.
[22]
L'EN 13528-3 est un guide de sélection pour l'usage et pour l'entretien des échantillonneurs par diffusion.
Lorsque ce type d'échantillonneurs est utilisé, la méthode employée doit être décrite en détail dans un rapport
comprenant également ses caractéristiques de performance et ses incertitudes de mesure.
5.4 Essais préalables
Des essais prospectifs donnent une indication immédiate, bien que pas forcément fidèle ni précise, de la
concentration en dioxyde d'azote. Les critères de sélection de tels essais prospectifs comprennent une limite
inférieure de détection suffisamment basse (par exemple 50 µg/m au maximum) et une fidélité adéquate (par
exemple 25 %). Des tubes à essai et des échantillonneurs par diffusion à lecture directe, satisfaisant ces
critères, relativement simples d'utilisation et fournissant les résultats pour planifier les modes opératoires
supplémentaires, peuvent être disponibles dans le commerce. Les résultats des essais prospectifs peuvent
servir à décider de la nécessité d'entreprendre des mesurages supplémentaires. Dans certains cas, les essais
prospectifs peuvent indiquer qu'aucun mesurage supplémentaire n'est nécessaire (voir Annexe B). Une
concentration en dioxyde d'azote proche de ou supérieure à une valeur guide donnée accroît le besoin de
mesurages supplémentaires à l'aide des techniques de mesurage décrites en 5.2.
Il convient de mener les essais prospectifs selon les principes décrits ci-dessus afin d'établir une stratégie
adéquate. Des exemples d'essais prospectifs sont donnés à l'Annexe B.
6 Planification du mesurage
6.1 Généralités
Il est mentionné à l'Article 3 que l'occurrence du dioxyde d'azote dans l'air intérieur provient principalement
des processus de combustion à flammes nues. Par conséquent, les foyers domestiques sont les premiers
concernés par ces analyses. Il est nécessaire de considérer comme facteurs importants les caractéristiques
d'émission des sources (dans la majorité des cas, il s'agit de sources localisées produisant des émissions de
manière intermittente) et l'effet de l'air ambiant dû au renouvellement de l'air. Les résultats d'une étude menée
au préalable sont une composante importante dans la planification du mesurage.
6.2 Objectif et conditions limites de mesurage
6.2.1 Généralités
Avant de pouvoir procéder aux mesurages de l'air intérieur, le but du mesurage doit être clairement défini. Les
éléments suivants sont des objectifs possibles lors de la détermination des concentrations en dioxyde d'azote:
a) essai de conformité [vérification de la conformité à une valeur guide (par exemple en cas de plaintes)];
b) programmes de recherche [études ayant pour objectif, par exemple, la détermination de la pollution de
l'air intérieur dangereuse pour la santé (par exemple dans le cadre de programmes d'études
épidémiologiques];
c) détermination du rapport des concentrations dans l'air intérieur et dans l'air ambiant.
6.2.2 Essai de conformité
La comparaison des données des Tableaux 1 et 2 indique que des concentrations dépassent les valeurs
guides prédéfinies. C'est pourquoi il est important de vérifier la conformité avec ces valeurs guides. Si le
dépassement d'une valeur guide est supposé, des mesurages doivent en général être réalisés dans les
conditions spécifiées en relation avec la valeur guide.
En raison du caractère intermittent des sources habituelles de NO , la concentration en NO doit être
2 2
déterminée dans l'air intérieur dans les conditions d'utilisation. Ces conditions étant variables, le type de
comportement des usagers vis-à-vis de l'activité des sources de NO doit être pris en compte et documenté
dans la planification du mesurage
...
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