ISO 18830:2016

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 18830
ISO/TC 61/SC 5 Secretariat: DIN
Voting begins on: Voting terminates on:
2015-05-08 2015-08-08
Plastics — Test method for determining aerobic
biodegradation of plastic materials sunk at the sea water/
sandy sediment interface
Plastiques — Méthode d’essai pour la détermination de la biodégradation aérobie des matières plastiques
immergées à l’interface eau de mer/sédiments sableux
ICS: 83.080.01
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/DIS 18830:2015(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
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RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
©
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2015

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ISO/DIS 18830:2015(E)

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Published in Switzerland
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ISO/DIS 18830
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 2
5 Test Environment . 2
6 Reagents . 3
7 Apparatus . 3
8 Procedure . 4
8.1 Test material . 4
8.2 Reference material . 4
8.3 Preparation of the sediment . 4
8.4 Test set-up . 4
8.5 Pre-Conditioning phase . 5
8.6 Start of the test . 5
8.7 End of the test . 5
9 Calculation and expression of results . 6
9.1 Calculation . 6
9.2 Visual inspection . 6
9.3 Expression and interpretation of results . 6
10 Validity of results . 7
11 Test report . 7
Annex A (informative) Example of respirometric system based on pressure measurement . 8
Bibliography . 9

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ISO/DIS 18830
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 18830 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5, Physical-
chemical properties.
This second/third/. edition cancels and replaces the first/second/. edition (), [clause(s) / subclause(s) /
table(s) / figure(s) / annex(es)] of which [has / have] been technically revised.

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 18830 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5, Physical-
chemical properties.
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ISO/DIS 18830
Introduction
Products made with biodegradable plastics are designed to be recovered by means of organic recycling in
composting plants or in anaerobic digesters. The uncontrolled dispersion of biodegradable plastics in natural
environments is not desirable. The biodegradability of products cannot be considered as an excuse to spread
wastes that should be recovered and recycled. However, test methods to measure rate and level of
biodegradation in natural environments (such as soil or the marine environment) are of interest in order to
better characterize the behaviour of plastics in these very particular environments. As a matter of fact some
plastics are used in products that are applied in the sea (e.g. fishing gear) and sometimes they can get lost or
put willingly in marine environment. The characterization of biodegradable plastic materials can be enlarged
by applying specific test methods that enable the quantitative assessment of biodegradation of plastics
exposed to marine sediment and seawater.
© ISO 2015 – All rights reserved v

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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 18830

Plastics — Test method for determining aerobic biodegradation
of plastic materials sunk at the sea water/sandy sediment
interface
1 Scope
This International Standard specifies a test method to determine the degree and rate of aerobic
biodegradation of plastic materials when settled on marine sandy sediment at the interface between seawater
and the seafloor, by measuring the oxygen demand in a closed respirometer.
Measurement of aerobic biodegradation can also be obtained by monitoring the carbon dioxide evolution, but
this is not in the scope of this International Standard. This test method is a simulation of the habitat found in a
benthic zone where sunlight reaches the ocean floor (photic zone) that, in marine science is called sublittoral
zone.
Plastic products are directly littered or arrive with fresh waters in the pelagic zone (free water). From there,
and depending on density, tides, and currents, may sink to the sublittoral, and reach the seafloor surface.
Many biodegradable plastics have a density higher than 1 and therefore tend to sink.
The sediment passes from aerobic to anoxic and finally anaerobic conditions going from the surface (the
interface with seawater) into deeper layers, displaying a very steep oxygen gradient. The determination of
biodegradation of plastic materials buried in marine sediment is outside the scope of this International
Standard.
The conditions described in this International Standard may not always correspond to the optimum conditions
for the maximum degree of biodegradation to occur.
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 14851:1999, Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials in an aqueous
medium — Method by measuring the oxygen demand in a closed respirometer
ISO 8245, Water quality — Guidelines for the determination of total organic carbon (TOC) and dissolved
organic carbon (DOC)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
biochemical oxygen demand (BOD)
mass concentration of the dissolved oxygen consumed under specified conditions by the aerobic biological
oxidation of a chemical compound or organic matter in water, expressed as milligrams of oxygen uptake per
milligram or gram of test compound
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ISO/DIS 18830
3.2
theoretical oxygen demand (ThOD)
theoretical maximum amount of oxygen required to oxidize a chemical compound completely, calculated from
the molecular formula, expressed as milligrams of oxygen uptake per milligram or gram of test compound
3.3
total organic carbon (TOC)
all the carbon present in organic matter which is dissolved or suspended in water
3.4
pre-conditioning phase
the pre-incubation of an inoculum under the conditions of the subsequent test in the absence of test material,
with the aim to consume potential organic matter present in excess that could disturb biodegradation
measurement and to improve the acclimatization of the microorganisms to the test conditions
4 Principle
This test method is based on the determination of biological oxygen demand (BOD) and it derives from
ISO 14851. The testing medium is based on a solid phase and a liquid phase. The solid phase is sandy
marine sediment laid in the bottom of a closed flask; the liquid phase is a column of natural or artificial sea
water, poured on the sediment. The test material is preferably in the form of a film to be laid down on top of
the sediment, at the interface between the solid phase and the liquid phase. This is a simulation of an object
that has sunk and finally reached the sea floor. The system is contained in a closed flask, in a respirometer.
The carbon dioxide evolved is absorbed in a suitable absorber in the headspace of the flasks. The
consumption of oxygen (BOD) is determined, for example by measuring the amount of oxygen required to
maintain a constant volume of gas in the respirometer flasks, or by measuring the change in volume or
pressure (or a combination of the two) either automatically or manually.
Example of a respirometer suitable for the purpose is given in ISO 14851:1999, Annex C.
The level of biodegradation is determined by comparing the BOD with the theoretical amount (ThOD) and
expressed in per cent. The influence of possible nitrification processes on the BOD shall be considered. The
test result is the maximum level of biodegradation determined from the plateau phase of the biodegradation
curve.
5 Test Environment
Incubation shall take place in the dark or in diffuse light in an enclosure which is free from vapours inhibitory to
microorganisms and which is maintained at a constant temperature, preferably between 15 °C to 25 °C, but
not exceeding 28 °C, to an accuracy of ± 2 °C. Any change in temperature shall be justified and clearly
indicated in the test report.
NOTE Pay attention to the fact that test results are obtained for temperature that may be different from real
conditions in marine environment.
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2

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ISO/DIS 18830
6 Reagents
6.1 Distilled or deionized w
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 18830
Première édition
2016-08-15
Plastiques — Détermination de la
biodégradation aérobie des matières
plastiques immergées à l’interface eau
de mer/sédiments sableux — Méthode
par mesurage de la demande en
oxygène dans un respiromètre fermé
Plastics — Determination of aerobic biodegradation of non-floating
plastic materials in a seawater/sandy sediment interface — Method
by measuring the oxygen demand in closed respirometer
Numéro de référence
ISO 18830:2016(F)
©
ISO 2016

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ISO 18830:2016(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
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ISO 18830:2016(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Environnement d’essai . 2
6 Réactifs . 2
7 Appareillage . 3
8 Mode opératoire. 4
8.1 Matériau d’essai . 4
8.2 Matériau de référence . 4
8.3 Préparation du sédiment. 4
8.4 Configuration de l’essai . 5
8.5 Phase de préconditionnement. 5
8.6 Début de l’essai . 5
8.7 Fin de l’essai . 6
9 Calcul et expression des résultats . 6
9.1 Calcul . 6
9.2 Inspection visuelle . 7
9.3 Expression et interprétation des résultats . 7
10 Validité des résultats . 7
11 Rapport d’essai . 7
Annexe A (informative) Exemple de système respirométrique basé sur un mesurage de
la pression . 9
Bibliographie .10
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ISO 18830:2016(F)

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’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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/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 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 le lien
suivant: http://www.iso.org/iso/fr/foreword.html.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 5,
Propriétés physicochimiques.
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ISO 18830:2016(F)

Introduction
Les produits en plastiques biodégradables sont conçus pour être valorisés par recyclage organique
dans des installations de compostage ou dans des digesteurs anaérobies. La dispersion incontrôlée des
plastiques biodégradables dans les environnements naturels n’est pas souhaitable. La biodégradabilité
des produits ne peut pas être considérée comme une excuse pour épandre des déchets qui devraient
être valorisés et recyclés. Cependant, les méthodes d’essai permettant de mesurer le taux et le niveau
de biodégradation dans les environnements naturels (par exemple dans le sol ou en environnement
marin) présentent un intérêt car elles permettent de mieux caractériser le comportement des plastiques
dans ces environnements très particuliers. En effet, certains plastiques sont utilisés dans des produits
qui sont utilisés dans la mer (par exemple le matériel de pêche) et ils peuvent parfois être perdus ou
jetés volontairement dans le milieu marin. La caractérisation des matériaux plastiques biodégradables
peut être élargie en appliquant des méthodes d’essai spécifiques permettant de réaliser une évaluation
quantitative de la biodégradation des plastiques exposés aux sédiments marins et à l’eau de mer.
Les produits en plastique sont directement jetés ou ils arrivent dans la zone pélagique (eau libre) avec
les eaux douces. Ensuite, et en fonction de la densité, des marées, des courants et des salissures marines,
les plastiques peuvent couler dans la zone sublittorale et atteindre la surface du fond océanique. De
nombreux plastiques biodégradables ont une densité supérieure à 1 et ils ont donc tendance à couler.
Lorsqu’ils passent de la surface (l’interface avec l’eau de mer) aux couches plus profondes, les sédiments
passent de conditions aérobies à anoxiques, et enfin anaérobies, avec un très fort gradient d’oxygène.
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NORME INTERNATIONALE ISO 18830:2016(F)
Plastiques — Détermination de la biodégradation aérobie
des matières plastiques immergées à l’interface eau de
mer/sédiments sableux — Méthode par mesurage de la
demande en oxygène dans un respiromètre fermé
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode d’essai permettant de déterminer le taux et
le niveau de biodégradation aérobie des matériaux plastiques lorsqu’ils se trouvent sur des sédiments
sableux marins à l’interface entre l’eau de mer et le fond océanique, en mesurant la demande en oxygène
dans un respiromètre fermé.
Le mesurage de la biodégradation aérobie peut également être obtenu en surveillant la production
de dioxyde de carbone. Ce sujet ne fait pas partie du domaine d’application de la présente Norme
internationale mais il est traité dans l’ISO 19679.
Cette méthode d’essai est une simulation, dans les conditions de laboratoire, de l’habitat rencontré
dans différentes zones d’eau de mer/de sédiments en mer, par exemple dans une zone benthique où les
rayons du soleil atteignent le fond océanique (zone photique) c’est-à-dire ce qu’on appelle, en science
marine, la zone sublittorale.
La détermination de la biodégradation des matériaux plastiques enfouis dans les sédiments marins est
hors du domaine d’application de la présente Norme internationale.
Les conditions décrites dans la présente Norme internationale ne correspondent pas nécessairement
aux conditions optimales permettant d’obtenir le taux maximal de biodégradation.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le présent document
et sont indispensables pour son application. 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 14851:1999, Évaluation de la biodégradabilité aérobie ultime des matériaux plastiques en milieu
aqueux — Méthode par détermination de la demande en oxygène dans un respiromètre fermé
ISO 8245, Qualité de l’eau — Lignes directrices pour le dosage du carbone organique total (COT) et du
carbone organique dissous (COD)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
demande biochimique en oxygène
DBO
concentration en masse de l’oxygène dissous consommé, dans des conditions spécifiées, lors de
l’oxydation biologique aérobie d’un composé chimique ou de matières organiques contenues dans l’eau
Note 1 à l’article: Elle est exprimée en milligrammes d’oxygène nécessaire par milligramme ou par gramme de
composé soumis à essai.
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ISO 18830:2016(F)

3.2
demande théorique en oxygène
DThO
quantité théorique maximale d’oxygène nécessaire pour oxyder complètement un composé chimique,
calculée d’après la formule moléculaire
Note 1 à l’article: Elle est exprimée en milligrammes d’oxygène nécessaire par milligramme ou par gramme de
composé soumis à essai.
3.3
carbone organique total
COT
tout le carbone présent dans la matière organique en solution ou suspension dans l’eau
3.4
phase de préconditionnement
pré-incubation d’un inoculum dans les conditions de l’essai effectué ultérieurement, en l’absence de
matériau d’essai, dans le but de consommer la matière organique potentielle présente en excès qui
pourrait perturber le mesurage de la biodégradation et dans le but d’améliorer l’acclimatation des
micro-organismes aux conditions d’essai
4 Principe
Cette méthode d’essai repose sur la détermination de la demande biochimique en oxygène (DBO) et
est dérivée de l’ISO 14851. Le milieu d’essai est basé sur une phase solide et une phase liquide. La
phase solide est un sédiment marin sableux posé au fond d’une fiole fermée; la phase liquide est une
colonne d’eau de mer naturelle ou artificielle, versée sur le sédiment. Le matériau d’essai se présente de
préférence sous la forme d’un film qui doit être posé sur le sédiment, à l’interface entre la phase solide
et la phase liquide. Il s’agit d’une simulation d’un objet qui a coulé et qui a fini par atteindre le fond
océanique. Le système est contenu dans une fiole fermée, à l’intérieur d’un respiromètre. Le dioxyde
de carbone libéré est absorbé dans un absorbeur approprié placé dans l’espace de tête des fioles. La
consommation d’oxygène (DBO) est déterminée, par exemple, en mesurant la quantité d’oxygène
nécessaire pour maintenir un volume de gaz constant dans les fioles du respiromètre, ou en mesurant la
variation de volume ou de pression (ou une combinaison des deux), automatiquement ou manuellement.
Le niveau de biodégradation est déterminé en comparant la DBO avec la quantité théorique (DThO) et
en l’exprimant en pourcentage. L’influence des processus de nitrification éventuels sur la DBO doit être
prise en compte. Le résultat d’essai est le niveau maximal de biodégradation déterminé à partir de la
phase stationnaire de la courbe de biodégradation.
Les détails des essais interlaboratoires basés sur la méthode d’essai spécifiée dans la présente Norme
internationale sont disponibles dans la Référence [4].
5 Environnement d’essai
L’incubation doit avoir lieu dans l’obscurité ou sous une lumière diffuse dans une enceinte exempte de
vapeurs susceptibles d’inhiber les micro-organismes, qui est maintenue à une température constante,
de préférence entre 15 °C et 25 °C, sans toutefois dépasser 28 °C, avec une précision de ± 2 °C. Tout
changement de température doit être justifié et clairement indiqué dans le rapport d’essai.
NOTE Les résultats d’essai sont obtenus pour une température pouvant être différente des conditions réelles
en environnement marin.
6 Réactifs
6.1 Eau distillée ou déionisée, exempte de substances toxiques (en particulier, le cuivre) et contenant
moins de 2 mg/l de COD.
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ISO 18830:2016(F)

6.2 Eau de mer artificielle
Dissoudre:
Chlorure de sodium (NaCl) 22 g
Chlorure de magnésium hexahydraté 9,7 g
(MgCl · 6 H O)
2 2
Sulfate de sodium (Na SO ) 3,7 g
2 4
Chlorure de calcium (CaCl ) 1 g
2
Chlorure de potassium (KCl) 0,65 g
Hydrogénocarbonate de sodium (NaHCO ) 0,20 g
3
dans de l’eau (6.1), et compléter à 1 000 ml.
6.3 Eau de mer naturelle/sédiment
Prélever un échantillon de sédiment sableux et d’eau de mer avec une pelle en l’introduisant sous la
ligne d’eau basse dans un seau. Transférer le sédiment humide et l’eau de mer dans des récipients scellés
en vue du transport et de la livraison rapide au laboratoire. Après la livraison, conserver le sédiment à
basse température (environ 4 °C) jusqu’à utilisation. Il convient que l’échantillon d’eau de mer/sédiment
soit de préférence utilisé dans les 4 semaines suivant l’échantillonnage. Enregistrer la durée et les
conditions de stockage.
NOTE L’eau de mer et le sédiment peuvent aussi être prélevés dans de grands aquariums marins publics,
bien entretenus.
Mesurer le COT, le pH et la teneur en azote du sédiment et de l’eau de mer naturelle si elle est utilisée
à la
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