ISO 19204:2017
(Main)Soil quality — Procedure for site-specific ecological risk assessment of soil contamination (soil quality TRIAD approach)
Soil quality — Procedure for site-specific ecological risk assessment of soil contamination (soil quality TRIAD approach)
ISO 19204:2017 describes in a general way the application of the soil quality TRIAD approach for the site-specific ecological risk assessment of contaminated soils. In detail, it presents in a transparent way three lines of evidence (chemistry, ecotoxicology and ecology) which together allow an efficient, ecologically robust but also practical risk assessment of contaminated soils. This procedure can also be applicable to other stress factors, such as acidification, soil compaction, salinization, loss of soil organic substance, and erosion. However, so far, no experience has been gained with these other applications. Therefore, this document focuses on soils contaminated by chemicals. NOTE 1 This document focuses on ecological risk assessment. Thus, it does not cover human health end points. In view of the nature of this document, the investigation procedure is described on a general level. It does not contain details of technical procedures for the actual assessment. However, this document includes references relating to technical standards (e.g. ISO 15799, ISO 17616) which are useful for the actual performance of the three lines of evidence. In ecological risk assessment, the effects of soil contamination on the ecosystem are related to the intended land use and the requirements that this use sets for properly functioning soil. This document describes the basic steps relating to a coherent tool for a site-specific risk assessment with opportunities to work out site-specific details. ISO 19204:2017 can also be used for the evaluation of clean-up operations, remediation processes or management measures (i.e. for the evaluation of the environmental quality after having performed such actions). NOTE 2 This document starts when it has already been decided that an ecological risk assessment at a given site needs to be performed. In other words, the practical performance of the soil quality TRIAD and the evaluation of the individual test results will be described. Thus, nothing will be said about decisions whether (and if yes, how) the results of the assessment are included in soil management measures or not. NOTE 3 The TRIAD approach can be used for different parts of the environment, but this document focuses mostly on the soil compartment. Comparable documents for other environmental compartments are intended to be prepared in addition (e.g. the terrestrial aboveground compartment) in order to perform a complete site assessment, based on the same principles and processes.
Qualité du sol — Procédure d'évaluation des risques écologiques spécifiques au site de la contamination des sols (approche TRIADE de la qualité du sol)
ISO 19204:2017 décrit, de manière générale, l'application de l'approche TRIADE de la qualité du sol pour l'évaluation des risques écologiques spécifiques aux sites et sols contaminés. En particulier, il présente de façon transparente trois éléments de preuve (chimie, écotoxicologie et écologie) qui permettent ensemble une évaluation efficace, écologiquement robuste, mais également pratique, des risques des sols contaminés. Cette procédure peut également s'appliquer à d'autres facteurs de stress, tels que l'acidification, le tassement des sols, la salinisation, la baisse de la matière organique des sols et l'érosion. Toutefois, aucune expérience n'a été acquise jusqu'à présent sur ces autres applications. Par conséquent, le présent document se concentre sur les sols contaminés par des produits chimiques. NOTE 1 Le présent document se concentre sur l'évaluation des risques écologiques. Par conséquent, il ne couvre pas les effets sur la santé humaine. Compte tenu de la nature du présent document, la procédure d'investigation est décrite de façon générale. Elle ne contient pas les détails des procédures techniques en vue d'une réelle évaluation. Toutefois, le présent document contient des références renvoyant à des normes techniques (par exemple ISO 15799, ISO 17616) qui sont utiles pour la réalisation des trois éléments de preuve. Dans le cadre de l'évaluation des risques écologiques, les effets de la contamination des sols sur l'écosystème sont liés à l'usage prévu des sols et aux exigences définies par cet usage pour un fonctionnement approprié des sols. Le présent document décrit les étapes de base relatives à un outil cohérent d'évaluation des risques spécifiques au site offrant la possibilité d'étudier des détails spécifiques au site. ISO 19204:2017 peut également être utilisé pour l'évaluation des mesures de dépollution, de remédiation ou de gestion (c'est-à-dire pour l'évaluation de la qualité environnementale après avoir mis en ?uvre de telles actions). NOTE 2 Le présent document débute lorsqu'il a déjà été décidé qu'une évaluation des risques écologiques doit être effectuée au niveau d'un site donné. En d'autres termes, la réalisation pratique de la TRIADE de la qualité du sol et l'évaluation des résultats d'essais individuels seront décrites. Ainsi, les décisions d'inclure ou non les résultats de l'évaluation dans les mesures de gestion des sols (et si oui, la manière de le faire) ne seront pas abordées. NOTE 3 L'approche TRIADE peut être utilisée pour différentes parties de l'environnement, mais le présent document concerne essentiellement le compartiment des sols. Il est prévu d'élaborer aussi des documents comparables pour les autres compartiments de l'environnement (par exemple le compartiment terrestre en surface) afin de réaliser une évaluation complète du site, en se basant sur les mêmes principes et processus.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19204
First edition
2017-02
Soil quality — Procedure for site-
specific ecological risk assessment of
soil contamination (soil quality TRIAD
approach)
Qualité du sol — Procédure d’évaluation des risques écologiques
spécifiques au site de la contamination des sols (approche TRIADE de
la qualité du sol)
Reference number
©
ISO 2017
© ISO 2017, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Process overview . 6
5 Uncertainty and weight of evidence . 7
6 Soil quality TRIAD performance . 7
6.1 First step: Objective of the investigation (formulating the problem and decision
regarding the need of a site-specific risk assessment) . 7
6.1.1 General approach . 7
6.1.2 Decision . 8
6.1.3 Stakeholders involved in an ecological risk assessment . 8
6.1.4 Independent quality control . 9
6.2 Second step: Basic considerations . 9
6.2.1 General approach . 9
6.2.2 Assessment criteria .10
6.3 Third step: Practical performance of the soil quality TRIAD .11
6.3.1 General.11
6.3.2 Soil quality TRIAD tiers .11
6.3.3 Soil quality TRIAD lines of evidence .12
6.3.4 Measurement parameters .15
6.4 Fourth step: Assessments at the different tiers: scaling, weighting and
integrating results .16
6.4.1 General.16
6.4.2 Quantification of results from terrestrial tests .16
6.4.3 Scaling in practise .16
6.4.4 Weighting .17
6.4.5 Integration of results .17
6.5 Fifth step: Decision on how to proceed .18
7 Reporting .18
Annex A (informative) Bioindicators of effect and accumulation — Additional tools for site-
specific ecological risk assessment .20
Bibliography .21
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 documents 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).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on 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 the following URL: www . i so .org/ iso/ foreword .html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 7, Soil and
site assessment.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
Introduction
This document is set up to ensure the quality of the site-specific ecological risk assessment of soil
contamination. This process was described previously in a report by the Dutch PGBO (Integrated
Soil Research Programme Agency), continued in the current SKB (Foundation for Soil Knowledge
[69]
Development and Transfer) . The present document is based on these Dutch reports but has
been shortened in order to increase its general applicability. In addition, parts of the ecological risk
[21][22][23]
assessment framework for contaminants in soil prepared by the British Environment Agency
[24][25][26][27]
were considered (this tiered framework does use the same three Lines of Evidence (LoE)
[29][30][68]
as the TRIAD but not in parallel but consecutively). Experiences from various other sources ,
[36]
in particular, a summary of a Danish study performed as part of the EU FP6 project Liberation , as
[35]
well as a Danish report , were added.
[10]
The term TRIAD relates to the following three LoE’s: chemistry, toxicology and ecology . Originally, it
[38]
was described as Sediment Quality TRIAD by Long and Chapman . The TRIAD does not particularly
[11]
consist of three lines of evidence (up to five have been proposed ) but in specific situations, two
might be sufficient. Descriptions of the soil quality TRIAD approach in the context of soil contamination
are given, for example, in References [36], [40], [55], [59], [60], [63], [69], [71] and [73]. It should be
mentioned that the soil quality TRIAD is not only used in Central Europe but also in other regions of the
[1] [67] [44]
world, for example, in Portugal , Italy or Brazil . These publications can be used as case studies
for the application of the soil quality TRIAD.
NOTE Recently, the ecological risk assessment procedures in The Netherlands, Norway, Sweden and the
[35]
United Kingdom were compared . The basic ideas of the TRIAD approach [e.g. a tiered approach and the
combination of information from different disciplines (chemistry, ecotoxicology, and ecology)] have been
[21][22][23][24][25][26][27] [40]
accepted in these countries. However, only in the United Kingdom and The Netherlands
[43][53][58][60][61][63]
have detailed frameworks been developed. The overall structure of this document combines
and modifies both national frameworks in order to provide guidance independently from the country or region
where the site to be assessed is located. The terminology of this document does follow the approach described in
[36]
the EU project Liberation .
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19204:2017(E)
Soil quality — Procedure for site-specific ecological risk
assessment of soil contamination (soil quality TRIAD
approach)
1 Scope
This document describes in a general way the application of the soil quality TRIAD approach for the
site-specific ecological risk assessment of contaminated soils. In detail, it presents in a transparent
way three lines of evidence (chemistry, ecotoxicology and ecology) which together allow an efficient,
ecologically robust but also practical risk assessment of contaminated soils. This procedure can also be
applicable to other stress factors, such as acidification, soil compaction, salinization, loss of soil organic
substance, and erosion. However, so far, no experience has been gained with these other applications.
Therefore, this document focuses on soils contaminated by chemicals.
NOTE 1 This document focuses on ecological risk assessment. Thus, it does not cover human health end points.
In view of the nature of this document, the investigation procedure is described on a general level. It
does not contain details of technical procedures for the actual assessment. However, this document
includes references relating to technical standards (e.g. ISO 15799, ISO 17616) which are useful for the
actual performance of the three lines of evidence.
In ecological risk assessment, the effects of soil contamination on the ecosystem are related to the
intended land use and the requirements that this use sets for properly functioning soil. This document
describes the basic steps relating to a coherent tool for a site-specific risk assessment with opportunities
to work out site-specific details.
This document can also be used for the evaluation of clean-up operations, remediation processes or
management measures (i.e. for the evaluation of the environmental quality after having performed
such actions).
NOTE 2 This document starts when it has already been decided that an ecological risk assessment at a given
site needs to be performed. In other words, the practical performance of the soil quality TRIAD and the evaluation
of the individual test results will be described. Thus, nothing will be said about decisions whether (and if yes,
how) the results of the assessment are included in soil management measures or not.
NOTE 3 The TRIAD approach can be used for different parts of the environment, but this document focuses
mostly on the soil compartment. Comparable documents for other environmental compartments are intended
to be prepared in addition (e.g. the terrestrial aboveground compartment) in order to perform a complete site
assessment, based on the same principles and processes.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1
stakeholder
person or party with an interest in the soil quality (3.21) of a potentially contaminated site
Note 1 to entry: The composition of the stakeholder group depends on the specific local conditions.
3.2
assessment criteria
criteria set up to decide if a site requires further investigation or other action (e.g. remediation)
Note 1 to entry: They can be drawn up by the competent authority (3.3), the stakeholders (3.1) and the investigators
for the interpretation of the results of the soil quality TRIAD study before the investigation is carried out. Two
criteria could be distinguished, namely:
a) threshold that marks the boundary between adequate and inadequate removal of uncertainties in the
assessment;
b) threshold that marks the boundary between an effect that is considered acceptable and one that is not
considered acceptable, based on a reference or a limit value.
Note 2 to entry: Assessment criteria are necessary for every collection of ecological conditions (for example, all
species in a generic system, a key species or a protected species).
3.3
competent authority
part of the authorities that is responsible for the implementation of the soil clean-up operation
Note 1 to entry: Depending on the site and the country, the competent authority could be very different. The
competent authority assesses investigation results and takes decisions via decrees about the severity and
urgency of the soil contamination found. The competent authority also assesses the clean-up plans of the clean-
up teams on their own initiative (for example, companies).
3.4
soil management
all the anthropogenic activities that influence the soil system at the site to be assessed
Note 1 to entry: This can include choices in land use (3.5) (e.g. groundwater level management, nature
management, park management, loading with soil-contaminated substances).
3.5
land use
using the ecosystem services (3.8) that the soil provides
3.6
land user
person or group of people who uses the ecosystem services (3.8) of the soil, whereby in the role allocation,
the larger spatial scales are generally represented by organizations, societal parties and authorities
3.7
ecological effect
change to an aspect of the ecosystem caused by anthropogenic stress factors (3.15)
Note 1 to entry: Changes [see also assessment criteria (3.2)] to an ecosystem as a result of the presence of
contaminants are regarded as negative changes regardless of the direction. In this document, the three lines of
evidence (LoE) in accordance with the soil quality TRIAD approach are required for the effect to be determined.
In addition, the variation in space, time and parameters is also important. See also type 1 error (3.17).
2 © ISO 2017 – All rights reserved
3.8
ecosystem service
service that is (directly or indirectly) provided by an ecosystem
Note 1 to entry: The Ecosystem Service Approach is becoming more and more the theoretical basis for the
definition of protection goals in the context of the risks of chemicals in the environment (e.g. EFSA 2012),
including the risk assessment of contaminated soils (e.g. [2], [41], and [74]).
Note 2 to entry: Examples of ecosystem services that the soil provides to people are agricultural products, clean
surface water, groundwater and drinking water, and a healthy environment in which to live. The provision of
many of these services depends in many cases on the activity of diverse organism communities, e.g. degradation
[75]
of contaminants in soil by microbes, meaning that groundwater is kept clean .
Note 3 to entry: Some soil functions (organic substance composition and degradation, natural self-cleaning
ability of the soil and soil structure for a good rooting of vegetation and crops) are counted as ecosystem services
in this context. In detail, four basic soil services are distinguished, namely, soil fertility, resistance to stress
[41]
and adaptation, the soil as a buffer and reactor, and biodiversity. The Millennium Ecosystem Assessment
distinguishes at ecosystem level regulating services (regulation of ecosystem processes), provisioning services
(products), cultural services (non-material benefits) and support services (for the provision of all the other
ecosystem services).
3.9
generic assessment
assessment of a site using a general investigation method that is not geared to the properties of the site
3.10
site-specific assessment
assessment of a site using an investigation method that is partially geared to the properties of the site
Note 1 to entry: The assessment consists of a combination of generally applicable and possibly specifically
developed (tailor-made) parts. The interpretation of the results of the investigation is site-specific and can be
generalized only to a limited extent [see also generic assessment (3.9)].
3.11
site-specific model
description of the local ecosystem and of the intended land use (3.5) in terms of ecological conditions
for this use, and of the nature and spread of the contamination
Note 1 to entry: This model makes it clear which exposure routes are relevant for aspects of the ecosystem that
are needed for the land use (3.5). Suitable parameters can then be selected for the soil quality TRIAD study with
[70]
optimum weight of evidence (3.20) and support .
3.12
uncertainty
degree of doubt about the assumptions or investigation results, to be broken down in the case of the
assessment of the ecological risks of soil contamination into: communications uncertainty, model
uncertainty (epistemic uncertainty), uncertainty because of variation and uncertainty in decision-making
Note 1 to entry: For the different types of uncertainty, see also Clause 5.
3.13
reference
part of a site, of a sample or of a group of literature data that acts as a benchmark for the effect scale
(the baseline, measure or standard)
Note 1 to entry: It is a description of the condition of the soil in quantitative and qualitative terms that can be used
as part of the measure for the soil quality (3.21) to be assessed. The ideal reference is identical to the site (or the
sample) to be assessed, the only difference being that the stress factor (3.15) to be assessed is missing. Chemical,
physical and biological aspects form partial aspects of the reference. For a site-specific application, site-specific
details are needed to obtain an accurate reference. A reference is preferably chosen at the investigation site;
measurements are then preferably taken at the same time as the samples/measurements to be assessed. If no
comparable clean reference is available, the least contaminated sample can also be chosen (for example, in a
gradient), on condition that the sample is regarded as being sufficiently representative to be used as a reference. A
reference can also be based on samples of a comparable site elsewhere or on literature data (= virtual reference).
3.14
scaling
process in which measurement or model data are interpreted using a measure intended for this purpose
Note 1 to entry: When applying the soil quality TRIAD (3.16), assessment data are generated to ascertain an effect
on the level of the ecosystem as quantitatively as possible. A practical, standardized scale runs from 0 to 1 or
from 0 % to 100 %. 0 or 0 % represents no effect and 1 or 100 % represent the maximum theoretical effect
at a high concentration of the contaminating substances. Sometimes, only a low level of quantitative scaling is
possible, such as on an ordinary scale or on a 2 or 3 point scale (yes/no or yes/maybe/no). These low quantitative
scaling methods can be used in a weight-of-evidence (WOE) (3.20) approach. Examples of scaling are given in, e.g.
Reference [40].
3.15
stress factor
outcome of an anthropogenic activity that has a possible negative effect on the ecosystem, such as
chemical soil contamination, overfertilization, desiccation or soil compaction
3.16
soil quality TRIAD
procedure for a site-specific ecological risk assessment, whereby the weight of evidence (WOE) (3.20) is
made up of three independent lines of evidence (LoE):
1) a line of evidence based on environmental chemistry with data about concentrations of toxic
substances being converted into the expected effect on the ecosystem,
2) a line of evidence based on measurements of the ecotoxicity in samples of the site with tests, and
3) a line of evidence based on observations of the ecosystem at the site that focus on demonstrating
the effects caused by the contamination
Note 1 to entry: The total of these elements is more than the sum of the separate parts because the burden of
proof is partly based on consistency between the elements.
Note 2 to entry: Descriptions of the approach of the soil quality TRIAD study applied to soil contamination are
given in References [36], [40], [59], [60] and [63], among other places. For the choice of tests, see also ISO 17616.
3.17
type 1 error
judgment that unjustly concludes that there is an unacceptable effect
Note 1 to entry: The term comes from statistics. If there is a type 1 error, the assessment is based not on an actual
unacceptable effect but on chance or a model error. The risk of a type 1 error occurring can be reduced by making
more observations or by improving the model with the ecological aspects and indicators. This latter option can
be achieved by choosing improved conditions and investigation parameters.
4 © ISO 2017 – All rights reserved
3.18
type 2 error
judgment that unjustly concludes that there is no unacceptable effect
Note 1 to entry: The term comes from statistics. If there is a type 2 error, there is actually an unacceptable effect,
but this effect has not been demonstrated because of insufficient or incorrect investigation efforts (too few
observations, unsuitable reference(s) or model errors).
3.19
weighting
rating various investigation results transparently, with equal or different weight being given to the
information concerned
Note 1 to entry: A simple starting position is to give equal weight to the results of the various assessment
parameters. This can be deviated from to devote attention to specific ecological conditions [protected species,
key species, processes, ecosystem services (3.8)], to relatively reliable parameters, or to special test results
(giving weight to observations that show a great effect or giving extra weight to measurements of bioavailable
concentrations).
3.20
weight of evidence
WOE
weight of evidence of the soil quality TRIAD study which can be used as the basis for taking decisions
responsibly
Note 1 to entry: In this document, WOE is meant above all in the methodological sense, with all available data
obtained from various lines of evidence-taking being involved in the final conclusion, possibly on the basis of
quantitative weighting. Background information about scaling (3.14), weighting (3.19) and WOE can be found in
References [12], [16], [40], [53], [67], and [72].
Note 2 to entry: With a set budget for the soil quality TRIAD study, the WOE needs to be optimized across
investigation parameters and sample intensity. The assessment criteria (3.2) per parameter and the acceptable
statistical error margin [type 1 error (3.17)] is chosen such that the WOE and acceptance of possible results of the
investigation by the stakeholders (3.1) are maximized.
3.21
soil quality
all current positive or negative properties with regard to soil utilization and soil functions
Note 1 to entry: This definition includes all anthropogenic as well as natural properties, including services
provided by organisms.
3.22
screening value
soil value which, if exceeded, indicates an assumed potential effect on soil biological structure and
function
3.23
retention function
ability of soils/soil materials to adsorb pollutants in such a way that they cannot be mobilized via the
water pathway and translocated into the food chain
Note 1 to entry: The habitat and retention functions include the following soil functions according to ISO 11074:
— control of substance and energy cycles as components of ecosystems;
— basis for the life of plants, animals and man;
— carrier of genetic reservoir;
— basis for the production of agricultural products;
— buffer inhibiting movement of water, contaminants or other agents into the groundwater.
4 Process overview
The main five steps of performing a soil quality TRIAD according to this document are summarized in
Figure 1. Only the performance of the soil quality TRIAD itself (= execution phase in Reference [43]) is
described.
The method is based on the decision whether and how soil quality shall be assessed at a specific site
[21][22]
(Step I) (also called the phase of the development of a Conceptual Site Model (CSM) . In case
this decision is positive, the three lines of evidence, here abbreviated as chemistry, ecotoxicology and
ecology, will be performed (Steps II to IV). Based on an integrative assessment of the results of the
investigation, a decision, e.g. regarding soil remediation, can be made (Step V). This document refers
primarily to Steps I to IV (Step V is not covered in detail in this document). Note that the extent of the
input from stakeholders (left side in Figure 1) and risk assessors (right side in Figure 1) differ in the
different steps — but in any step, input from both sides is required.
NOTE 1 The description of the performance of the soil quality TRIAD as described in this overview can be
considered as the “ideal” version (e.g. the steps and tiers are performed one after another). However, in reality,
depending on the contamination and site properties, the different steps might be performed in a more flexible
way. In addition, as soon as a decision on the ecological risk of a specific site is possible, the process can be
stopped.
NOTE 2 Annex A describes the use of bioaccumulation data as an additional tool for site-specific ecological
risk assessment.
Key
C chemistry
T ecotoxicology
E ecology
NOTE For details of the central (technical) part of the TRIAD approach, see also Figure 2.
Figure 1 — Diagram of the five steps to be carried out for site-specific ecological risk
assessment (soil quality TRIAD) of soil contamination supporting decision-making with regard
to soil quality
6 © ISO 2017 – All rights reserved
5 Uncertainty and weight of evidence
Uncertainty is a key factor in the assessment of ecological risks.
[65]
An assessment of ecological risks has various uncertainties .
— Communication uncertainty. This form of uncertainty may occur if experts communicate with land
users about ecological risks.
EXAMPLE Translation of a question from a stakeholder (e.g. Is there an ecological risk and how great is it?)
into a scientific question, and communication about the results of the assessment. This uncertainty can be
reduced by good coordination between stakeholders and experts.
— Model uncertainty. Models are used in risk assessment to simplify the local ecosystem (also called
site-specific models). The assessment is based on indicators that are used to describe this simplified
system in quantitative or qualitative terms. The model uncertainty is then linked to the obvious
incompleteness of the model, partly as a result of conscious choice, partly as a result of ignorance.
EXAMPLE A certain plant can be chosen as a model for all the plants in the ecosystem. The chosen plant is
not always an averagely sensitive plant or a sufficiently exposed type of plant and is therefore sometimes
not representative. The model organism does not exclude effects on other species.
— Uncertainty as a result of variability. Uncertainty that results from variations at the sites in time
and space, and from variations and errors in the measurements.
EXAMPLE An investigation is a snapshot in time, whereas ecosystems change over seasons and years.
The soil quality TRIAD advocated in this document, as the content-based and technical framework
for the risk assessment, is based on an optimized weight-of-evidence (WOE) approach. It is made
transparent and quantifiable in the integration of the three independent lines of evidence. If the three
independent lines of evidence point in roughly the same direction (e.g. quantified on a scale from 0 to 1),
this is a strong indication that the model uncertainty is slight and the investigation can be completed.
If the three independent lines of evidence do not point in the same direction, the model uncertainty is
still great and a new stage needs to be gone through to reduce the model uncertainties sufficiently. The
[40]
model uncertainty can, for example, be quantified using a deviation factor .
The soil quality TRIAD is not intended to reduce communication uncertainties, although it can be used
for this. In theory, the results of the soil quality TRIAD are easy to communicate and to summarize in
ecological terms as the biological characteristics of the ecosystem are also involved in the assessment
at the site itself. In practice, the results of the individual lines of evidence shall be communicated too in
order to achieve full understanding of the final results.
6 Soil quality TRIAD performance
6.1 First step: Objective of the investigation (formulating the problem and decision
regarding the need of a site-specific risk assessment)
6.1.1 General approach
The decision whether a TRIAD has to be performed or not for a certain potentially contaminated site is
part of an ecological risk assessment (ERA). Details of such an ERA differ on the national level, but this
decision is based on information compiled in a document often entitled as Conceptual Site Model (CSM).
This term has been introduced in the United Kingdom for the first step of an ecological risk assessment
[21][22][23][24][25][26][27]
framework for contaminants in soil . All available relevant information about the
site to be assessed, e.g. the intended (current and/or future) soil management, the soil ambitions of local
government (including the future use of the land), and the possible ecosystem stress that may be caused
by the soil contamination, is used in this desk study. This step also contains the identification of sources
of contamination, ecological receptors of concern and the potential pathways of exposure. If available,
the results of the more detailed soil investigation provide the scope and the spatial distribution of the
soil contamination. If a soil quality map (e.g. a map of the occurrence of contaminants) is available, this
can be an important source of additional information with regard to the soil quality in the area.
This whole set of information can be divided into three sources:
a) know-how and information provided by the societal, policy and administrative parties (including
the owner of the site);
b) input from experts (e.g. having experience in the specific region, contamination or ecology);
c) data from scientific (field or laboratory) investigations or from the literature.
6.1.2 Decision
The decision about the subject and objective of the investigation should be made as clear as possible
and the investigation objective should be “SMART”:
— Specific: accurately described so that all the people concerned recognize the same objective;
— Measurable: quantifiable units are used for the assessment of the ecological risks;
— Achievable: the objective is recognized by all the parties involved;
— Realistic: financial conditions and other, e.g. legal, restrictions are taken into account;
— Time-related: at the start, it is clear when the investigation objective should be achieved and how
any exceeding of the deadline should be dealt with.
In any case, the investigation effort has to be related to the size of the contaminated site as well as
the severity and complexity of the potential ecological risk. The starting point is that the investigation
effort is in real proportion to the size of the problem and the uncertainty that (still) exists.
Note that such a decision depends strongly on national regulations and practices which can be very
different in individual countries.
6.1.3 Stakeholders involved in an ecological risk assessment
Parties with an interest in the soil quality at the site (stakeholders) are the following:
— users (local, regional, national and societal);
— responsible bodies (competent authority, government);
— owners (finance).
Other parties (without a direct interest in the soil quality at that specific site) are the following:
— experts (soil experts, ecologists, ecotoxicologists, risk assessors);
— investigators (responsible for the implementation of the investigation);
— consultants (writers, process consultants, mediators, communication employees).
Several of these parties or roles may also be combined in one person.
At a small investigation site (e.g. a small landfill site), the input of the stakeholders and the experts
can remain limited. At a major investigation site (e.g. the area of a former chemical production plant
or a shooting range), the role of the stakeholders should be broken down into the different interested
parties.
NOTE The difference between “small” and “major” investigation sites depends strongly on the specific
situation in a region or country.
8 © ISO 2017 – All rights reserved
At all times, a clear, traceable and transparently reported distinction should be drawn between the
role of the stakeholders and the input of know-how by investigators and consultants, preferably (and
dependent on size) also with tasks being divided among different people. Details of these roles should
be fixed in the investigation plan.
The way stakeholders can be involved and have to be involved depends on the national regulations and
practice.
6.1.4 Independent quality control
Since the decisions based on the performance of the soil quality TRIAD can have far-reaching
consequences both in legal as well as in financial terms for stakeholders involved, the quality of the
work and the gained data have to be ensured. Obviously, all reference and validity criteria required
by the various technical standards (e.g. analytical methods, ecotoxicological tests, etc.; usually
available as ISO publication) shall be fulfilled. In addition, the investigation plan, the implementation
of the investigation, the integration of the data from the three lines of evidence, their evaluation and
the reporting should be documented according, e.g. to the requirements of ISO/IEC 17025, i.e. ideally
the organizations performing a soil quality TRIAD should be accredited. However, details of the
implementation of quality assurance cannot be described here because of differences in individual
countries.
6.2 Second step: Basic considerations
6.2.1 General approach
In Step II, the initial part of the practical investigation mainly consists of the evaluation of detailed
information which is necessary for the individual tests, analyses and investigations within the soil
quality TRIAD. These practical steps will then be laid out in a formal investigation plan. It is important
that it is clear in advance what the opportunities and restrictions of the investigation are and that there
is a consensus in advance about the design of the practical work as well as the interpretation of the
results. The information required for the investigation plan focuses mainly on two points [see 1) and 2)
below], assuming that all relevant information describing the study site (e.g. maps, climate data, history
on usage and contamination) has already been compiled in Step I when making the decision that an
ecological risk assessment is necessary:
1) Ecological conditions:
The ecological conditions, which could be at risk because of the contamination, shall be identified.
These ecological conditions (including the land use) determine which ecosystem services are provided
[7][15]
by the soil at a specific site , its biodiversity, in particular the occurrence of key or protected
[75]
species , and any objectives specifically mentioned by land users. In addition, it has to be checked
whether surrounding areas are specifically protected by law.
2) Critical aspects of ecological conditions:
It shall be decided which aspects of the ecosystem the investigation is to focus on, based on the
ecological conditions identified already. These critical aspects depend on the specific vulnerability
caused by soil contamination. Existing literature and expertise form the information source for this.
Both structures (= biodiversity) and processes (= functions of the soil organism community), including
the ecosystem services provided by the organism community, will preferably be used when selecting
the individual measurement parameters.
NOTE In the UK framework, this step is described in detail, i.e. the identification of ecological receptors
of potential concern [e.g. species of special (protection) interest] or direct/indirect pathways of potential
[22]
concern .
6.2.2 Assessment criteria
Agreements between the competent authority, the stakeholders and the investigators shall be made
about the way in which the results of the soil quality TRIAD study will be assessed for all three LoEs
(these agreements have to be recorded in the investigation plan). This is about limiting and dealing with
uncertainties in the results of the investigation. A focused investigation (e.g. a tiered approach when
performing practical studies) will reduce this model uncertainty. An adequate reduction of uncertainty
is required for scientific underpinning of the decision-making about soil management or clean-up. The
agreements should relate at least to the following:
a) The establishment of a measure using reference data. To this end:
— a suitable reference should be selected for each investigation parameter either measured or
derived (preferably site-specific or area-specific); this reference will act as the 0 % level on the
effect scale;
— a (possibly theoretical) 100 % effect level will be defined for each investigation parameter;
— for each investigation parameter, it shall be decided how the measurement will be scaled from
0 % to 100 % (for example, a linear relation) or how a stimulation will be interpreted (0 % effect
or an effect resulting from a plausible relationship with contamination effects that are assessed
negatively). With a WOE approach (see 3.20), the extremes of the measure (the first two of the
above dashes) are more important for the assessment than the relationship between the two
extremes.
For an assessment with the soil quality TRIAD, an adequate scaling is essential for the integration
of data from three different independent lines of evidence.
b) Design with weighting factors for the various investigation parameters.
A starting point could be an equal weighting of the assessment parameters to be distinguished
within the soil quality TRIAD lines of evidence and an equal weighting of the three soil quality
TRIAD lines of evidence.
c) Agreements about reducing uncertainties in the risk assessment.
They are reduced by a) taking variations into account and b) taking model uncertainties into
account. Both uncertainties can be reduced in various ways. For each investigation parameter, the
optimum sampling strategy and sample size can be determined in relation to the expected (natural)
variation. Model uncertainties could be reduced by selecting more and better parameters. The aim
is to limit both type 1 and type 2 errors as much as possible.
d) The derivation of assessment criteria for uncertainty, a reduction of model uncertainties as a result
of the WOE approach (soil quality TRIAD) and unacceptable effects. In principle, the assessment
should focus on the reduction of uncertainties. Once the uncertainties have been sufficiently
reduced, the system can be assessed using the integrated investigation results. As a WOE in the soil
quality TRIAD study consists of three lines of evidence, integration is always needed.
When the above work has been completed, the definitive investigation plan is drawn up, which includes
the agreements concluded about the investigation design, the assessment criteria and the interpretation
of the investigation results. After agreement by the stakeholders, the investigation plan is submitted to
the competent authority. Consultation with this authority is recommended but approval of the planned
study is not mandatory.
NOTE Involving the competent authority as early as the initial discussions on the investigation plan can
avoid the investigation plan having to be explained again and modified. The role of the competent authorities can
differ considerably in different countries.
10 © ISO 2017 – All rights reserved
6.3 Third step:
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19204
Première édition
2017-02
Qualité du sol — Procédure
d’évaluation des risques
écologiques spécifiques au site de la
contamination des sols (approche
TRIADE de la qualité du sol)
Soil quality — Procedure for site-specific ecological risk assessment of
soil contamination (soil quality TRIAD approach)
Numéro de référence
©
ISO 2017
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017, Publié en Suisse
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Vue d’ensemble du processus . 6
5 Incertitude et poids de la preuve. 7
6 Réalisation de l’approche TRIADE de la qualité du sol . 8
6.1 Première étape: objectif de l’investigation (formuler le problème et la décision
concernant la nécessité d’une évaluation des risques spécifiques au site) . 8
6.1.1 Approche générale . 8
6.1.2 Décision . 9
6.1.3 Parties prenantes impliquées dans une évaluation des risques écologiques . 9
6.1.4 Contrôle de la qualité indépendant .10
6.2 Deuxième étape: considérations initiales .10
6.2.1 Approche générale .10
6.2.2 Critères d’évaluation .10
6.3 Troisième étape: réalisation pratique de l’approche TRIADE de la qualité du sol .12
6.3.1 Généralités .12
6.3.2 Niveaux d’une étude TRIADE de la qualité du sol .12
6.3.3 Éléments de preuve de l’approche TRIADE de la qualité du sol .13
6.3.4 Paramètres de mesurage .16
6.4 Quatrième étape: évaluations des différents niveaux (mise à l’échelle, pondération
et intégration des résultats) .17
6.4.1 Généralités .17
6.4.2 Quantification des résultats d’essais terrestres .18
6.4.3 Mise à l’échelle dans la pratique .18
6.4.4 Pondération .18
6.4.5 Intégration des résultats .19
6.5 Cinquième étape: décision quant à la façon de procéder .20
7 Compte rendu .20
Annexe A (informative) Bio-indicateurs d’effet et d’accumulation — Outils supplémentaires
pour l’évaluation des risques écologiques spécifiques aux sites .22
Bibliographie .23
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: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ foreword .html.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 7,
Évaluation des sols et des sites.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
Introduction
Le présent document est établi pour assurer la qualité de l’évaluation des risques écologiques
spécifiques aux sites et sols contaminés. Ce processus a été précédemment décrit dans un rapport
de l’agence néerlandaise PGBO (agence chargée d’un programme intégré de recherches sur les sols),
poursuivi actuellement par la fondation SKB (fondation pour le développement et le transfert de
[69]
connaissances sur les sols) . Le présent document est fondé sur ces rapports néerlandais, mais a été
réduit afin d’accroître sa généricité. En outre, des parties du cadre d’évaluation des risques écologiques
liés aux contaminants dans le sol élaboré par la British Environment Agency (agence britannique
[21][22][23][24][25][26][27]
de l’environnement) ont été prises en compte (ce cadre à plusieurs niveaux
utilise les trois mêmes éléments de preuve (LoE - Level of Evidence) que l’approche TRIADE, mais
[29][30]
consécutivement et non pas en parallèle). Des enseignements issus de diverses autres sources
[68] [36]
, en particulier le résumé d’une étude danoise réalisée dans le cadre du projet UE FP6 Libération ,
[35]
ainsi qu’un rapport danois ont été ajoutés.
Le terme TRIADE se rapporte aux trois éléments de preuve (LoE) suivants: chimie, toxicologie
[10]
et écologie . Il a initialement été décrit en tant que TRIADE de Qualité des sédiments par Long et
[38]
Chapman . L’approche TRIADE n’est pas particulièrement constituée de trois éléments de preuve
[11]
(jusqu’à cinq ont été proposés ), mais deux peuvent suffire dans des situations spécifiques.
Des descriptions de l’approche TRIADE pour la qualité du sol dans le contexte de sols contaminés
sont proposées, par exemple, dans les Références [36], [40], [55], [59], [60], [63], [69], [71] et [73]. Il
convient de mentionner que l’approche TRIADE de la qualité du sol n’est pas utilisée uniquement en
[1] [67]
Europe centrale, mais aussi dans d’autres régions du monde, par exemple au Portugal , en Italie
[44]
ou au Brésil . Ces publications peuvent être utilisées comme des études de cas pour l’application de
l’approche TRIADE de la qualité du sol.
NOTE Récemment, les procédures d’évaluation des risques écologiques aux Pays-Bas, en Norvège, en Suède
[35]
et au Royaume-Uni ont été comparées . Les notions fondamentales de l’approche TRIADE [par exemple
une approche à plusieurs niveaux et la combinaison d’informations issues de différentes disciplines (chimie,
écotoxicologie et écologie)] ont été acceptées dans ces pays. Toutefois, des cadres détaillés n’ont été développés
[21][22][23][24][25][26][27] [40][43][53][58][60][61][63]
qu’au Royaume-Uni et aux Pays-Bas . La structure générale
du présent document combine et modifie les deux cadres nationaux afin de fournir des lignes directrices
indépendamment du pays ou de la région où est situé le site à évaluer. La terminologie du présent document suit
[36]
l’approche décrite dans le projet UE Libération .
NORME INTERNATIONALE ISO 19204:2017(F)
Qualité du sol — Procédure d’évaluation des risques
écologiques spécifiques au site de la contamination des
sols (approche TRIADE de la qualité du sol)
1 Domaine d’application
Le présent document décrit, de manière générale, l’application de l’approche TRIADE de la qualité du
sol pour l’évaluation des risques écologiques spécifiques aux sites et sols contaminés. En particulier,
il présente de façon transparente trois éléments de preuve (chimie, écotoxicologie et écologie) qui
permettent ensemble une évaluation efficace, écologiquement robuste, mais également pratique, des
risques des sols contaminés. Cette procédure peut également s’appliquer à d’autres facteurs de stress,
tels que l’acidification, le tassement des sols, la salinisation, la baisse de la matière organique des sols
et l’érosion. Toutefois, aucune expérience n’a été acquise jusqu’à présent sur ces autres applications. Par
conséquent, le présent document se concentre sur les sols contaminés par des produits chimiques.
NOTE 1 Le présent document se concentre sur l’évaluation des risques écologiques. Par conséquent, il ne
couvre pas les effets sur la santé humaine.
Compte tenu de la nature du présent document, la procédure d’investigation est décrite de façon
générale. Elle ne contient pas les détails des procédures techniques en vue d’une réelle évaluation.
Toutefois, le présent document contient des références renvoyant à des normes techniques (par exemple
ISO 15799, ISO 17616) qui sont utiles pour la réalisation des trois éléments de preuve.
Dans le cadre de l’évaluation des risques écologiques, les effets de la contamination des sols sur
l’écosystème sont liés à l’usage prévu des sols et aux exigences définies par cet usage pour un
fonctionnement approprié des sols. Le présent document décrit les étapes de base relatives à un
outil cohérent d’évaluation des risques spécifiques au site offrant la possibilité d’étudier des détails
spécifiques au site.
Le présent document peut également être utilisé pour l’évaluation des mesures de dépollution, de
remédiation ou de gestion (c’est-à-dire pour l’évaluation de la qualité environnementale après avoir mis
en œuvre de telles actions).
NOTE 2 Le présent document débute lorsqu’il a déjà été décidé qu’une évaluation des risques écologiques doit
être effectuée au niveau d’un site donné. En d’autres termes, la réalisation pratique de la TRIADE de la qualité
du sol et l’évaluation des résultats d’essais individuels seront décrites. Ainsi, les décisions d’inclure ou non les
résultats de l’évaluation dans les mesures de gestion des sols (et si oui, la manière de le faire) ne seront pas
abordées.
NOTE 3 L’approche TRIADE peut être utilisée pour différentes parties de l’environnement, mais le présent
document concerne essentiellement le compartiment des sols. Il est prévu d’élaborer aussi des documents
comparables pour les autres compartiments de l’environnement (par exemple le compartiment terrestre en
surface) afin de réaliser une évaluation complète du site, en se basant sur les mêmes principes et processus.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
3.1
partie prenante
personne ou partie intéressée par la qualité du sol (3.21) d’un site potentiellement contaminé
Note 1 à l’article: La composition du groupe de parties prenantes dépend des conditions locales spécifiques.
3.2
critères d’évaluation
critères établis afin de décider si un site nécessite une investigation supplémentaire ou une autre action
(par exemple remédiation)
Note 1 à l’article: Ils peuvent être établis par l’autorité compétente (3.3), les parties prenantes (3.1) et les
évaluateurs pour l’interprétation des résultats de l’approche TRIADE de la qualité du sol, préalablement à
l’investigation. Deux critères peuvent être distingués, à savoir:
a) le seuil qui marque la frontière entre une réduction adéquate ou inadéquate des incertitudes lors de
l’évaluation;
b) le seuil qui marque la frontière entre un effet considéré comme acceptable et un effet considéré comme
inacceptable, sur la base d’une valeur de référence ou d’une valeur limite.
Note 2 à l’article: Des critères d’évaluation sont nécessaires pour chaque collection de conditions écologiques
(par exemple toutes les espèces dans un système générique, une espèce clé ou une espèce protégée).
3.3
autorité compétente
autorités qui sont responsables de la mise en œuvre de l’opération de dépollution des sols
Note 1 à l’article: Selon le site et le pays, l’autorité compétente peut être très différente. L’autorité compétente
évalue les résultats des investigations et prend des décisions par décret en fonction de la sévérité et de l’urgence
de la contamination observée des sols. L’autorité compétente évalue également les plans de dépollution élaborés
par les équipes de dépollution à leur propre initiative (par exemple entreprises).
3.4
gestion des sols
ensemble des activités anthropiques ayant une influence sur le sol au niveau du site à évaluer
Note 1 à l’article: Cela peut inclure les choix d’usage des sols (3.5) (par exemple gestion du niveau des eaux
souterraines, gestion des espaces naturels et des parcs, apport de contaminants).
3.5
usage des sols
utilisation des services écosystémiques (3.8) rendus par le sol
3.6
usager des sols
personne ou groupe de personnes qui utilise les services écosystémiques (3.8) du sol, de sorte que,
dans la répartition des rôles, les grandes échelles spatiales sont généralement représentées par des
organisations, des parties de la société civile et des autorités
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
3.7
effet écologique
modification d’un aspect de l’écosystème provoquée par des facteurs de stress (3.15) anthropiques
Note 1 à l’article: Les modifications [voir aussi critères d’évaluation (3.2)] d’un écosystème résultant de la présence
de contaminants sont considérées comme négatives quel qu’en soit le sens. Dans le présent document, les trois
éléments de preuve (LoE) selon l’approche TRIADE de la qualité du sol sont nécessaires pour pouvoir déterminer
l’effet. En outre, la variation dans l’espace et dans le temps ainsi que la variation des paramètres sont également
importantes. Voir aussi erreur de type 1 (3.17).
3.8
service écosystémique
service qui est (directement ou indirectement) fourni par un écosystème
Note 1 à l’article: L’approche utilisant les services écosystémiques sert de plus en plus de base théorique pour
la définition d’objectifs de protection dans le contexte des risques associés aux produits chimiques dans
l’environnement (par exemple EFSA 2012), y compris pour l’évaluation des risques des sols contaminés (par
exemple [2], [41] et [74]).
Note 2 à l’article: Les exemples de services écosystémiques fournis par le sol aux personnes sont les produits
agricoles, des eaux de surface, souterraines et potables propres et un environnement sain dans lequel vivre. La
fourniture d’un grand nombre de ces services dépend dans bien des cas de l’activité de différentes communautés
d’organismes, par exemple dégradation des contaminants dans le sol par des microorganismes, ce qui signifie
[75]
que les eaux souterraines restent propres .
Note 3 à l’article: Certaines fonctions du sol (composition et dégradation de substances organiques, capacité
naturelle d’auto-nettoyage du sol et structure du sol permettant un bon enracinement de la végétation et des
cultures) sont considérées comme des services écosystémiques dans ce contexte. En particulier, quatre services
fondamentaux du sol sont distingués, à savoir la fertilité du sol, sa résistance au stress et son adaptation, le
[41]
sol en tant que tampon et réacteur, et sa biodiversité. L’Évaluation des écosystèmes pour le millénaire
fait la distinction, au niveau des écosystèmes, entre les services de régulation (régulation des processus
écosystémiques), les services de prélèvement (produits), les services culturels (bénéfices immatériels) et les
services d’auto-entretien (nécessaires à la production de tous les autres services écosystémiques).
3.9
évaluation générique
évaluation d’un site en utilisant une méthode générale d’investigation qui n’est pas axée sur les
propriétés du site
3.10
évaluation spécifique au site
évaluation d’un site en utilisant une méthode d’investigation qui est en partie axée sur les propriétés du
site
Note 1 à l’article: L’évaluation consiste en une combinaison de méthodes génériques et de méthodes
éventuellement développées spécifiquement (sur mesure). L’interprétation des résultats de l’investigation est
spécifique au site et ne peut être généralisée que de façon limitée [voir aussi évaluation générique (3.9)].
3.11
modèle spécifique au site
description de l’écosystème local et de l’usage des sols (3.5) prévu en termes de conditions écologiques
pour cet usage, de la nature et de l’étendue de la contamination
Note 1 à l’article: Ce modèle indique clairement les voies d’exposition qui sont pertinentes pour les composantes
de l’écosystème qui sont nécessaires à l’usage des sols (3.5). Des paramètres appropriés peuvent ensuite être
[70]
choisis pour l’approche TRIADE de la qualité du sol, avec des éléments de preuve (3.20) et un soutien optimaux .
3.12
incertitude
degré de doute concernant les hypothèses ou les résultats d’une investigation, devant être décomposé
dans le cas de l’évaluation des risques écologiques d’une contamination du sol en: incertitude associée
aux communications, incertitude associée au modèle (incertitude épistémique), incertitude associée à
la variation et incertitude dans la prise de décision
Note 1 à l’article: Pour les différents types d’incertitude, voir aussi l’Article 5.
3.13
référence
partie d’un site, d’un échantillon ou d’un ensemble de données bibliographiques qui sert de repère pour
l’échelle de l’effet (référentiel, mesure ou étalon)
Note 1 à l’article: La description de l’état du sol en termes quantitatif et qualitatif peut être utilisée comme mesure
de la qualité du sol (3.21) à évaluer. La référence idéale est identique au site (ou à l’échantillon) à évaluer, la seule
différence étant l’absence du facteur de stress (3.15) à évaluer. Les aspects chimique, physique et biologique
constituent des aspects partiels de la référence. Pour une application spécifique au site, des détails spécifiques
au site sont nécessaires pour obtenir une référence exacte. Il est préférable de choisir une référence au niveau du
site investigué; des mesures sont ensuite réalisées, de préférence au même moment que les échantillons/mesures
à évaluer. Si aucune référence non contaminée comparable n’est disponible, l’échantillon le moins contaminé peut
également être choisi (par exemple au sein d’un gradient), à condition que l’échantillon soit considéré comme
suffisamment représentatif pour être utilisé comme référence. Une référence peut également être basée sur
des échantillons provenant d’un site comparable situé ailleurs ou sur des données bibliographiques (= référence
virtuelle).
3.14
mise à l’échelle
processus dans lequel des données issues de mesurages ou de modèles sont interprétées en utilisant
une mesure prévue à cet effet
Note 1 à l’article: Lors de l’application de l’approche TRIADE de la qualité du sol (3.16), des données d’évaluation
sont générées pour vérifier un effet au niveau de l’écosystème aussi quantitativement que possible. Une échelle
normalisée pratique s’étend de 0 à 1 ou de 0 % à 100 %. 0 ou 0 % représente l’absence d’effet et 1 ou 100 %
représente l’effet maximal théorique à une concentration élevée de substances contaminantes. Parfois, seul un
faible niveau d’échelle quantitative est possible, par exemple sur une échelle ordinaire ou sur une échelle à 2
ou 3 niveaux (oui/non ou oui/peut-être/non). Ces méthodes à faible échelle quantitative peuvent être utilisées
dans une approche privilégiant le poids de la preuve (WOE) (3.20). Des exemples de mise à l’échelle sont donnés,
par exemple, dans la Référence [40].
3.15
facteur de stress
résultat d’une activité anthropique qui a un effet négatif possible sur l’écosystème, tel qu’une
contamination du sol par des produits chimiques, une fertilisation excessive, une dessiccation ou une
imperméabilisation des sols
3.16
approche TRIADE de la qualité du sol
procédure d’évaluation des risques écologiques spécifiques au site, par laquelle le poids de la preuve
(WOE - Weight of Evidence) (3.20) est constitué de trois éléments de preuve indépendants (LoE):
1) un élément de preuve basé sur la chimie environnementale, les données sur les concentrations de
substances toxiques étant converties en effet attendu sur l’écosystème,
2) un élément de preuve basé sur des mesurages de l’écotoxicité sur des échantillons du site par des
essais, et
3) un élément de preuve basé sur des observations de l’écosystème sur le site visant à démontrer les
effets provoqués par la contamination
Note 1 à l’article: Le total de ces éléments est supérieur à la somme des éléments séparés car la charge de la
preuve est en partie basée sur la cohérence entre les éléments.
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
Note 2 à l’article: Des descriptions de l’approche TRIADE de la qualité du sol appliquée à la contamination des sols
sont données dans les Références [36], [40], [59], [60] et [63], entre autres. Pour le choix des essais, se reporter
également à l’ISO 17616.
3.17
erreur de type 1
jugement concluant injustement à l’existence d’un effet inacceptable
Note 1 à l’article: Le terme vient des statistiques. En cas d’erreur de type 1, l’évaluation est fondée non pas sur
un effet inacceptable réel, mais sur une probabilité ou une erreur du modèle. Le risque de survenue d’une erreur
de type 1 peut être réduit en effectuant un plus grand nombre d’observations ou en améliorant le modèle avec
des informations et indicateurs écologiques. Cette dernière option peut être mise en œuvre en choisissant de
meilleures conditions et de meilleurs paramètres d’investigation.
3.18
erreur de type 2
jugement concluant injustement à l’absence d’effet inacceptable
Note 1 à l’article: Le terme vient des statistiques. En cas d’erreur de type 2, un effet inacceptable existe
réellement, mais cet effet n’a pas été démontré en raison d’efforts d’investigation insuffisants ou incorrects (trop
peu d’observations, référence(s) inappropriée(s) ou erreurs du modèle).
3.19
pondération
notation transparente des divers résultats d’une investigation, un poids égal ou différent étant attribué
aux informations concernées
Note 1 à l’article: Une position initiale simple consiste à attribuer un poids égal aux résultats des divers
paramètres d’évaluation. Il est possible de s’en écarter pour concentrer l’attention sur des conditions écologiques
spécifiques [espèces protégées, espèces clés, processus, services écosystémiques (3.8)], sur des paramètres
relativement fiables ou sur des résultats d’essai spéciaux (en attribuant du poids aux observations démontrant
un effet important ou en attribuant un poids supplémentaire aux mesurages des concentrations biodisponibles).
3.20
poids de la preuve
WOE
poids de la preuve de l’approche TRIADE de la qualité du sol qui peut servir de base à la prise de
décisions de façon responsable
Note 1 à l’article: Dans le présent document, le poids de la preuve s’entend avant tout au sens méthodologique,
toutes les données disponibles obtenues par le relevé des divers éléments de preuve étant impliquées dans la
conclusion finale, éventuellement sur la base d’une pondération quantitative. Des informations de base sur la
mise à l’échelle (3.14), la pondération (3.19) et le poids de la preuve sont données dans les Références [12], [16],
[40], [53], [67] et [72].
Note 2 à l’article: Avec un budget donné pour l’approche TRIADE de la qualité du sol, le poids de la preuve entre les
paramètres d’investigation et l’intensité des échantillons a besoin d’être optimisé. Les critères d’évaluation (3.2) par
paramètre et la marge d’erreur statistique acceptable [erreur de type 1 (3.17)] sont choisis de manière à maximiser
le poids de la preuve et l’acceptation des résultats possibles de l’investigation par les parties prenantes (3.1).
3.21
qualité du sol
toutes propriétés positives ou négatives par rapport à leur effet sur l’utilisation et les fonctions du sol
Note 1 à l’article: Cette définition inclut toutes les propriétés anthropiques ainsi que naturelles, y compris les
services fournis par les organismes.
3.22
valeur de dépistage
valeur du sol qui, si elle est dépassée, indique un effet potentiel supposé sur la structure biologique et la
fonction du sol
3.23
fonction de rétention
capacité des sols/des matériaux du sol à adsorber les polluants de sorte qu’ils ne puissent pas être
entraînés par le mouvement de l’eau ni transférés à la chaîne alimentaire terrestree
Note 1 à l’article: Les fonctions d’habitat et de rétention comprennent les fonctions suivantes du sol selon
l’ISO 11074:
— le contrôle des cycles des substances et de l’énergie en tant que composants des écosystèmes;
— le support vital pour les plantes, les animaux et l’homme;
— le réservoir de gènes;
— la base des productions agricoles;
— le tampon empêchant le déplacement de l’eau, des contaminants ou d’autres agents dans les eaux souterraines.
4 Vue d’ensemble du processus
Les cinq principales étapes d’une approche TRIADE de la qualité du sol selon le présent document sont
résumées à la Figure 1. Seule la réalisation de l’approche TRIADE de la qualité du sol elle-même (= phase
d’exécution dans la Référence [43]) est décrite.
La méthode est fondée sur la décision d’évaluer ou non la qualité du sol spécifiquement au niveau d’un
site et sur la façon de procéder (Étape I) [également appelée phase de développement d’un Modèle
[21][22]
Conceptuel du Site (MCS)] . Lorsque cette décision est acceptée, les trois éléments de preuve,
désignés ici de façon abrégée par chimie, écotoxicologie et écologie, sont déterminés (Étapes II à IV). Sur
la base d’une évaluation intégrée des résultats de l’investigation, une décision concernant, par exemple,
la décontamination du sol peut être prise (Étape V). Le présent document concerne principalement
les Étapes I à IV (l’Étape V n’est pas traitée de manière détaillée dans le présent document). Noter
que l’étendue des contributions provenant des parties prenantes (côté gauche de la Figure 1) et des
évaluateurs du risque (côté droit de la Figure 1) diffère selon les étapes, mais, dans toutes les étapes,
elles sont nécessaires des deux côtés.
NOTE 1 La réalisation d’une approche TRIADE de la qualité du sol, telle qu’elle est décrite dans la présente
vue d’ensemble, peut être considérée comme la version «idéale» (par exemple les étapes et niveaux sont réalisés
l’un après l’autre). Toutefois, en réalité, selon la contamination et les propriétés du site, les différentes étapes
peuvent être réalisées de manière plus souple. De plus, dès qu’une décision concernant le risque écologique d’un
site spécifique est possible, le processus peut être arrêté.
NOTE 2 L’Annexe A décrit l’utilisation des données de bioaccumulation comme un outil supplémentaire pour
l’évaluation des risques écologiques spécifiques aux sites.
6 © ISO 2017 – Tous droits réservés
Légende
C chimie
T écotoxicologie
E écologie
NOTE Pour de plus amples détails concernant la partie (technique) centrale de l’approche TRIADE, voir
également la Figure 2.
Figure 1 — Schéma des cinq étapes à réaliser pour l’évaluation des risques écologiques
spécifiques aux sites et sols contaminés (approche TRIADE de la qualité du sol) en appui
à la prise de décision en ce qui concerne la qualité du sol
5 Incertitude et poids de la preuve
L’incertitude est un facteur clé lors de l’évaluation des risques écologiques.
[65]
Une évaluation des risques écologiques comporte diverses sources d’incertitude .
— Incertitude associée à la communication. Cette forme d’incertitude peut apparaître lorsque les
experts communiquent avec les usagers des sols sur les risques écologiques.
EXEMPLE Traduction d’une question d’une partie prenante (par exemple: existe-t-il un risque écologique et
quelle est son importance?) en une question scientifique, et communication sur les résultats de l’évaluation.
Cette incertitude peut être réduite par une bonne coordination entre les parties prenantes et les experts.
— Incertitude associée au modèle. Des modèles sont utilisés dans l’évaluation des risques afin de
simplifier l’écosystème local (également appelés modèles spécifiques au site). L’évaluation est
fondée sur des indicateurs qui sont utilisés pour décrire ce système simplifié en termes quantitatifs
ou qualitatifs. L’incertitude associée au modèle est donc liée au caractère incomplet du modèle, en
partie du fait d’un choix délibéré, en partie du fait de l’ignorance.
EXEMPLE Une plante donnée peut être choisie comme modèle pour toutes les plantes rencontrées dans
l’écosystème. La plante choisie ne présente pas toujours la sensibilité moyenne ou n’est pas suffisamment
exposée et parfois n’est donc pas représentative. L’utilisation d’un organisme modèle n’exclut pas les effets
sur d’autres espèces.
— Incertitude résultant de la variabilité. Incertitude qui résulte des variations dans le temps et l’espace
au niveau des sites et des variations et des erreurs lors des mesurages.
EXEMPLE Une investigation est un instantané pris à un moment donné, alors que les écosystèmes varient
au fil des saisons et des années.
L’approche TRIADE de la qualité du sol recommandée dans le présent document comme cadre technique
et fondé sur le contenu pour l’évaluation des risques, est basée sur une approche optimisée privilégiant
le poids de la preuve (WOE). Elle est rendue transparente et quantifiable dans l’intégration des trois
éléments de preuve indépendants. Si les trois éléments de preuve indépendants pointent globalement
dans la même direction (par exemple quantifiée sur une échelle de 0 à 1), cela indique clairement que
l’incertitude du modèle est faible et que l’investigation peut être réalisée. Si les trois éléments de preuve
indépendants ne pointent pas dans la même direction, l’incertitude du modèle est encore importante et
une nouvelle étape doit être réalisée pour réduire suffisamment l’incertitude associée au modèle. Celle-
[40]
ci peut, par exemple, être quantifiée en utilisant un facteur d’écart .
L’approche TRIADE de la qualité du sol n’est pas destinée à réduire les incertitudes associées à
la communication, bien qu’elle puisse être utilisée à cet effet. En théorie, les résultats de l’approche
TRIADE de la qualité du sol sont faciles à communiquer et à résumer en termes écologiques car les
caractéristiques biologiques de l’écosystème sont également impliquées dans l’évaluation du site
lui-même. Dans la pratique, les résultats des éléments de preuve individuels doivent également être
communiqués pour obtenir une totale compréhension des résultats finaux.
6 Réalisation de l’approche TRIADE de la qualité du sol
6.1 Première étape: objectif de l’investigation (formuler le problème et la décision
concernant la nécessité d’une évaluation des risques spécifiques au site)
6.1.1 Approche générale
La décision de réaliser ou non une approche TRIADE pour un site donné potentiellement contaminé fait
partie d’une évaluation des risques écologiques (ERE). Les détails d’une telle ERE diffèrent au niveau
national, mais cette décision est basée sur les informations compilées dans un document couramment
intitulé Modèle Conceptuel du Site (MCS). Ce terme a été introduit au Royaume-Uni pour la première
[21][22][23]
étape d’un cadre d’évaluation des risques écologiques pour des contaminants dans le sol
[24][25][26][27]
. Toutes les informations pertinentes disponibles sur le site à évaluer sont utilisées lors
de cette étude papier, par exemple la gestion prévue des sols (actuelle et/ou future), les ambitions du
gouvernement local en ce qui concerne les sols (y compris l’usage futur des sols) et le stress éventuel
de l’écosystème qui peut être provoqué par la contamination du sol. Cette étape contient également
l’identification des sources de contamination, des récepteurs écologiques concernés et des voies
potentielles d’exposition. S’ils sont disponibles, les résultats d’une étude plus détaillée du sol fournissant
le périmètre et la répartition spatiale de la contamination du sol peuvent être utilisés. Si une carte de
qualité du sol (par exemple une carte indiquant l’occurrence de contaminants) est disponible, elle peut
constituer une source importante d’informations supplémentaires en ce qui concerne la qualité du sol
dans la zone.
Cet ensemble complet d’informations peut être divisé en trois sources:
a) savoir-faire et informations fournies par la société civile, les élus et l’administration (y compris le
propriétaire du site);
b) contributions des experts (ayant par exemple une expérience sur la région concernée, la nature de
la contamination ou l’écologie locale);
c) données issues de recherches scientifiques (obtenues sur le terrain ou en laboratoire) ou de
publications.
8 © ISO 2017 – Tous droits réservés
6.1.2 Décision
Il convient que la décision concernant le sujet et l’objectif de l’investigation soit aussi claire que possible
et que l’objectif de l’investigation soit:
— spécifique: décrit avec précision de sorte que toutes les personnes concernées partagent le même
objectif;
— mesurable: des unités quantifiables sont utilisées pour l’évaluation des risques écologiques;
— réalisable: l’objectif est reconnu par toutes les parties concernées;
— réaliste: les conditions financières et autres restrictions, par exemple juridiques, sont prises en compte;
— situé dans le temps: dès le début, il convient de définir clairement le délai de réalisation de l’objectif
de l’investigation et la façon de traiter tout dépassement du délai.
Dans tous les cas, l’effort d’investigation doit être adapté à la taille du site contaminé ainsi qu’à la sévérité
et à la complexité du risque écologique potentiel. Le point de départ est que l’effort d’investigation est
réellement proportionnel à l’ampleur du problème et à l’incertitude qui existe (encore).
Noter qu’une telle décision dépend fortement des réglementations nationales et des pratiques qui
peuvent varier grandement d’un pays à l’autre.
6.1.3 Parties prenantes impliquées dans une évaluation des risques écologiques
Les parties intéressées par la qualité du sol au niveau d’un site (parties prenantes) sont les suivantes:
— les usagers (locaux, régionaux, nationaux et de la société civile);
— les organismes responsables (autorité compétente, gouvernement);
— les propriétaires (finance).
Les autres parties (n’ayant pas d’intérêt direct dans la qualité du sol au niveau du site investigué) sont
les suivantes:
— les experts (experts des sols, écologues, écotoxicologues, évaluateurs du risque);
— les opérateurs (responsables de la mise en œuvre de l’investigation);
— les consultants (rédacteurs, experts-conseils, médiateurs, chargés de communication).
Plusieurs de ces parties ou rôles peuvent également être combinés dans une seule personne.
Pour un petit site investigué (par exemple une petite décharge), les contributions des parties prenantes
et des experts peuvent rester limitées. Pour un site plus vaste (par exemple une ancienne usine de
produits chimiques ou un champ de tir), il convient que le rôle des parties prenantes soit subdivisé
entre les différentes parties intéressées.
NOTE La différence entre un «petit» site et un site «plus vaste» dépend fortement de la situation spécifique
dans une région ou un pays.
À tout moment, il convient qu’une distinction nette, traçable et transparente soit faite entre le rôle des
parties prenantes et l’apport des experts et des consultants, les tâches étant de préférence (et selon la
taille) réparties entre différentes personnes. Il convient que les détails de ces rôles soient établis dans
le plan d’investigation.
La façon dont les parties prenantes peuvent et doivent être impliquées dépend des réglementations et
des pratiques nationales.
6.1.4 Contrôle de la qualité indépendant
Étant donné que les décisions fondées sur les résultats de l’approche TRIADE de la qualité du sol
peuvent avoir des conséquences importantes à la fois en termes juridique et financier pour les parties
prenantes impliquées, la qualité des travaux et des données obtenues doit être garantie. Évidemment,
tous les critères de référence et de validité requis par les différentes normes techniques (par exemple
méthodes d’analyse, essais écotoxicologiques, etc. généralement disponibles sous forme de publication
ISO) doivent être satisfaits. En outre, il convient que le plan d’investigation, la mise en œuvre de
l’investigation, l’intégration des données issues des trois éléments de preuve, leur évaluation et le
compte rendu soient documentés conformément, par exemple, aux exigences de l’ISO/IEC 17025, c’est-à-
dire qu’il convient idéalement que les organisations réalisant une approche TRIADE de la qualité du sol
soient accréditées. Toutefois, les détails de la mise en œuvre de l’assurance qualité ne peuvent pas être
décrits en raison des différences dans chaque pays.
6.2 Deuxième étape: considérations initiales
6.2.1 Approche générale
Au cours de l’Étape II, la partie initiale de l’investigation pratique consiste essentiellement à évaluer
les informations détaillées qui sont nécessaires pour les essais individuels, les analyses et les
investigations dans le cadre de l’approche TRIADE de la qualité du sol. Ces étapes pratiques seront
ensuite énoncées dans un plan d’investigation formel. Au préalable, il est important que les opportunités
et restrictions de l’investigation soient clairement déterminées et qu’un consensus soit trouvé quant à
la conception du travail pratique et à l’interprétation des résultats. Les informations requises pour le
plan d’investigation concernent essentiellement deux points [voir 1) et 2) ci-dessous], en supposant que
toutes les informations pertinentes décrivant le site de l’étude (par exemple cartes, données climatiques,
historique de l’utilisation et de la contamination) aient déjà été compilées au cours de l’Étape I relative à
la prise de décision concernant la nécessité d’une évaluation des risques écologiques:
1) Conditions écologiques
Les conditions écologiques pouvant être menacées du fait de la contamination doivent être identifiées.
Ces conditions écologiques (y compris l’usage des sols) déterminent les services écosystémiques qui
[7][15]
sont fournis par le sol au niveau d’un site spécifique , sa biodiversité, en particulier l’occurrence
[75]
d’espèces clés ou protégées et tout objectif spécifiquement mentionné par les usagers des sols. En
outre, il faut vérifier si les zones environnantes sont spécifiquement protégées en vertu de la loi.
2) Aspects critiques des conditions écologiques
Sur la base des conditions écologiques déjà identifiées,
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...