ISO 7303:2025
(Main)Simplified method for prediction of the oral bioaccessibility of metals and metalloids in soils
Simplified method for prediction of the oral bioaccessibility of metals and metalloids in soils
This document deals with the assessment of human exposure to metals and metalloids from ingestion of soil. It specifies a simplified method for the prediction of the oral bioaccessibility of metals and metalloids from contaminated soils. The method is a chemical extraction using hydrochloric acid (HCl) and can be used at least for first-tier screening for prediction of the oral bioaccessibility of arsenic (As), cadmium (Cd) and lead (Pb) in soil samples. It produces extracts that are representative of the bioaccessible concentrations measured by using the validated unified bioaccessibility method (UBM) (ISO 17924). More specifically, from the extractable concentrations of metals and metalloids by HCl, the predicted bioaccessibility in both the gastric and gastrointestinal phases is calculated using the equations and the prediction intervals provided in this document, and which have been derived from simple linear regressions of data obtained during validation studies.[ REF Reference_ref_2 \r \h 2 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B0200000008000000100000005200650066006500720065006E00630065005F007200650066005F0032000000 ] NOTE The simplified method is applicable to prediction of the metals and metalloids bioaccessibility in soil with total concentrations range from 2 mg/kg to 2 600 mg/kg for As, from 0,2 mg/kg to 480 mg/kg for Cd, and from 4 mg/kg to 50 000 mg/kg for Pb.
Méthode simplifiée pour la prédiction de la bioaccessibilité orale des métaux et des métalloïdes dans les sols
Le présent document traite de l’évaluation de l’exposition humaine aux métaux et métalloïdes par ingestion de sol. Il spécifie une méthode simplifiée pour la prédiction de la bioaccessibilité orale des métaux et métalloïdes présents dans les sols contaminés. La méthode consiste en une extraction chimique à l’aide d’acide chlorhydrique (HCl) et peut être utilisée au moins en première approche de screening afin de prédire la bioaccessibilité orale de l’arsenic (As), du cadmium (Cd) et du plomb (Pb) dans les échantillons de sol. Elle produit des extraits représentatifs des concentrations bioaccessibles mesurées en utilisant l’essai UBM (unified bioaccessibility method, méthode unifiée de bioaccessibilité) validé (ISO 17924). Plus spécifiquement, à partir des concentrations extractibles de métaux et métalloïdes par HCl, la bioaccessibilité prédite dans les phases gastrique et gastro-intestinale est calculée en utilisant les équations et les intervalles de prédiction fournis dans le présent document, qui sont dérivés de régressions linéaires simples des données obtenues pendant les études de validation.[ REF Reference_ref_2 \r \h 2 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B0200000008000000100000005200650066006500720065006E00630065005F007200650066005F0032000000 ] NOTE La méthode simplifiée s’applique pour la prédiction de la bioaccessibilité des métaux et métalloïdes dans un sol dont les concentrations totales varient de 2 mg/kg à 2 600 mg/kg pour l’As, de 0,2 mg/kg à 480 mg/kg pour le Cd, et de 4 mg/kg à 50 000 mg/kg pour le Pb.
General Information
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 7303
First edition
Simplified method for prediction of
2025-10
the oral bioaccessibility of metals
and metalloids in soils
Méthode simplifiée pour la prédiction de la bioaccessibilité orale
des métaux et des métalloïdes dans les sols
Reference number
© ISO 2025
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Test principle . 2
5 Apparatus . 2
6 Reagents . 3
7 Procedure . 3
7.1 Sample pre-treatment .3
7.2 Preparation of test samples .3
7.3 Extraction procedure .3
8 Data handling, quality control and presentation of results .4
8.1 General .4
8.2 Expression of results . .5
8.3 Method performance characteristics .6
Annex A (informative) Method performance characteristics on reference materials . 7
Annex B (informative) Linear regression models used to predict the bioaccessibility of As, Cd
and Pb in soils .12
Annex C (informative) Graphic representation of prediction intervals .16
Annex D (informative) Method performance characteristics assessed by interlaboratory trial .18
Bibliography .30
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 7, Impact
assessment.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Soils enriched with metals and metalloids such as arsenic (As), cadmium (Cd), and lead (Pb) pose a potential
threat to human health if they are directly ingested or transferred through food. Incidental ingestion of
soil particles is considered an important exposure pathway of metals and metalloids, more specifically for
children through outdoor hand-to-mouth activities. In the current context of managing polluted sites and
soils, assessing human health risks from the ingestion of contaminated soil particles remains a challenging
area, with significant uncertainties in the methods used to protect public health. In some countries, current
practices of risk assessment are based on total concentrations of metals and metalloids measured in soils.
However, it is known that only a fraction of these metals and metalloids, i.e. the bioavailable fraction, is
assimilated by the body and is likely to induce a toxic effect. Estimating exposure based on the total
concentration of metals and metalloids therefore leads to overestimating the risk and possibly misclassifying
sites as being at risk. This overestimation leads to excessive measures and costs in terms of management of
these sites.
Taking into account the bioavailability of metals and metalloids in soils makes it possible to better assess
exposures and risks and thus optimize the management of associated sites. Bioavailability is in practice
estimated by the measurement of bioaccessibility, i.e. the soluble fraction that can be released into the
gastrointestinal tract and that can reach the bloodstream. Methods have been developed and validated to
mimic the availability of metals and metalloids in the human gastrointestinal tract. These in vitro laboratory
tests simulate in vivo results. Among these methods, ISO 17924 is a reference method for assessing the oral
bioaccessibility of As, Cd and Pb. Because ISO 17924 involves high technical skills and requires numerous
chemical and biological reagents to mimic biochemical conditions in the gastrointestinal tract, it can often
only be used for a small number of samples. If bioaccessibility needs to be estimated on many samples, a
simplified method to predict bioaccessibility is of great interest, in particular for reasons of time and cost.
It has been clearly shown that the bioaccessibility of metals and metalloids in soils critically depends on
soil type, their chemical speciation, and the solid-phase distribution in soils. Consequently, a simplified
single-extraction method applicable to a range of soils regardless of their pedological, physical and chemical
characteristics is needed. A simplified method to study jointly both the gastric and the intestinal phases is
particularly advantageous.
This document provides a rapid, simple, and reproducible approach for predicting the bioaccessibility of
metals and metalloids in gastric and gastrointestinal phases. The simplified method is specifically designed
for As, Cd and Pb in soil samples, as assessed using ISO 17924, and relies on mathematical equations.
These equations were derived from studies on French soil samples with a wide range of physicochemical
parameters (in terms of texture, pH, content of organic matter and carbonates) and metals and metalloids
concentrations (described in Reference [2]).
Digestion with hydrochloric acid (HCl) solution fulfils the criteria to be satisfied by an extractant for routine
analyses. It is easy for analytical laboratories to use and reproduces conditions that are close to human
physiological conditions (i.e. solid/liquid ratio, reagent, temperature, pH and residence time in the stomach).
It can be applied to a wide spectrum of soils (in terms of physicochemical parameters) and elements (more
specifically As, Cd and Pb) in a wide concentration range. This document differs from ISO 17924 in terms of
application and methodology. More specifically, the simplified test can be used as a suitable proxy to predict
the bioaccessibility of metals and metalloids in a first-tier screening on several soil samples. It is intended
to help users to select a few samples (approximately 10 % of samples but can be as high as 20 % to 30 %
depending on the size of the starting sample, heterogeneity of total concentrations and context, e.g. high pH
values, high carbonate content) in a second-tier study and as a validation approach complementary to the
method defined in ISO 17924 for better assessment of human exposure.
Because the ISO 17924 test has only been validated against in vivo data for As, Cd and Pb, the HCl test as
described in this document is only validated for approximation of the oral bioaccessibility of these elements
in soils. The simplified method could potentially be used for other elements; however, because no validation
exists for the other metals or metalloids, the data obtained could only be considered as a useful line of
evidence in interpreting results.
v
International Standard ISO 7303:2025(en)
Simplified method for prediction of the oral bioaccessibility
of metals and metalloids in soils
1 Scope
This document deals with the assessment of human exposure to metals and metalloids from ingestion of
soil. It specifies a simplified method for the prediction of the oral bioaccessibility of metals and metalloids
from contaminated soils.
The method is a chemical extraction using hydrochloric acid (HCl) and can be used at least for first-tier
screening for prediction of the oral bioaccessibility of arsenic (As), cadmium (Cd) and lead (Pb) in soil
samples. It produces extracts that are representative of the bioaccessible concentrations measured by using
the validated unified bioaccessibility method (UBM) (ISO 17924). More specifically, from the extractable
concentrations of metals and metalloids by HCl, the predicted bioaccessibility in both the gastric and
gastrointestinal phases is calculated using the equations and the prediction intervals provided in this
document, and which have been derived from simple linear regressions of data obtained during validation
[2]
studies.
NOTE The simplified method is applicable to prediction of the metals and metalloids bioaccessibility in soil with
total concentrations range from 2 mg/kg to 2 600 mg/kg for As, from 0,2 mg/kg to 480 mg/kg for Cd, and from 4 mg/
kg to 50 000 mg/kg for Pb.
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 terminology databa
...
Norme
internationale
ISO 7303
Première édition
Méthode simplifiée pour la
2025-10
prédiction de la bioaccessibilité
orale des métaux et des métalloïdes
dans les sols
Simplified method for prediction of the oral bioaccessibility of
metals and metalloids in soils
Numéro de référence
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe de l’essai . 2
5 Appareillage . 3
6 Réactifs . 3
7 Procédure . 3
7.1 Prétraitement de l’échantillon .3
7.2 Préparation des échantillons pour essai .4
7.3 Procédure d’extraction .4
8 Traitement des données, contrôle de la qualité et présentation des résultats . 4
8.1 Généralités .4
8.2 Expression des résultats .5
8.3 Caractéristiques de performance de la méthode .6
Annexe A (informative) Caractéristiques de performance de la méthode sur des matériaux de
référence. 7
Annexe B (informative) Modèles de régression linéaire utilisés pour prédire la bioaccessibilité
de l’As, du Cd et du Pb dans les sols .12
Annexe C (informative) Représentation graphique des intervalles de prédiction .16
Annexe D (informative) Caractéristiques de performance de la méthode évaluées par un essai
interlaboratoires .18
Bibliographie .30
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n’avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de
brevet et averti de leur existence.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 7,
Évaluation des impacts.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Les sols enrichis en métaux et métalloïdes tels que l’arsenic (As), le cadmium (Cd) et le plomb (Pb)
constituent une menace potentielle pour la santé humaine s’ils sont directement ingérés ou transférés par
l’alimentation. L’ingestion accidentelle de particules de sol est considérée comme une voie d’exposition
importante aux métaux et métalloïdes, plus particulièrement pour les enfants lors d’activités de type main-
bouche en plein air. Dans le contexte actuel de la gestion des sites et sols pollués, l’évaluation des risques
pour la santé humaine liés à l’ingestion de particules de sol contaminées reste un domaine complexe, avec de
nombreuses incertitudes concernant les méthodes utilisées pour protéger la santé publique. Dans certains
pays, les pratiques actuelles d’évaluation des risques sont fondées sur les concentrations totales de métaux
et métalloïdes mesurées dans les sols. Or, il est connu que seule une fraction de ces métaux et métalloïdes,
à savoir la fraction biodisponible, est assimilée par l’organisme et est susceptible d’induire un effet toxique.
L’estimation de l’exposition à partir de la concentration totale des métaux et métalloïdes conduit donc à une
surestimation du risque et éventuellement à une classification erronée des sites comme étant à risque. Cette
surestimation entraîne des mesures et des coûts excessifs en termes de gestion de ces sites.
La prise en compte de la biodisponibilité des métaux et métalloïdes dans les sols permet de mieux évaluer
les expositions et les risques et donc d’optimiser la gestion des sites correspondants. Dans la pratique,
la biodisponibilité est estimée par la mesure de la bioaccessibilité, c’est-à-dire la fraction soluble qui peut
être libérée dans le tractus gastro-intestinal et qui peut atteindre la circulation sanguine. Des méthodes
ont été mises au point et validées pour reproduire la disponibilité des métaux et métalloïdes dans le
tractus gastro-intestinal humain. Ces essais de laboratoire in vitro simulent des résultats in vivo. Parmi
ces méthodes, l’ISO 17924 est une méthode de référence pour évaluer la bioaccessibilité orale de l’As, du
Cd et du Pb. Comme l’ISO 17924 fait appel à un réel savoir-faire et exige de nombreux réactifs chimiques et
biologiques pour reproduire les conditions biochimiques du tractus gastro-intestinal, elle ne peut souvent
être utilisée que pour un nombre réduit d’échantillons. Si la bioaccessibilité a besoin d’être estimée sur de
nombreux échantillons, une méthode simplifiée pour prédire la bioaccessibilité représente un grand intérêt,
en particulier pour des raisons de temps et de coût.
Il a été clairement démontré que la bioaccessibilité des métaux et métalloïdes dans les sols dépend
fortement du type de sol, de leur spéciation chimique et de la distribution de la phase solide dans les sols.
Une méthode d’extraction en une étape simplifiée applicable à une variété de sols, quelles que soient leurs
caractéristiques pédologiques, physiques et chimiques, est donc nécessaire. Une méthode simplifiée pour
étudier conjointement les phases gastrique et intestinale est particulièrement intéressante.
Le présent document fournit une approche rapide, simple et reproductible pour prédire la bioaccessibilité
des métaux et métalloïdes dans les phases gastrique et gastro-intestinale. La méthode simplifiée est
spécifiquement conçue pour l’As, le Cd et le Pb dans des échantillons de sol, comme évaluée en utilisant
l’ISO 17924, et elle repose sur des équations mathématiques. Ces équations sont dérivées d’études menées
sur des échantillons de sols français présentant une large gamme de paramètres physicochimiques
(en matière de texture, de pH, de teneur en matière organique et en carbonates) et de concentrations en
métaux et métalloïdes (décrits dans la Référence [2]).
La digestion avec une solution d’acide chlorhydrique (HCl) remplit les critères auxquels doit répondre un
extractant pour les analyses de routine. Elle est facile à utiliser pour les laboratoires d’analyse et reproduit
des conditions proches des conditions physiologiques humaines (c’est-à-dire en termes de rapport solide/
liquide, de réactif, de température, de pH et de temps de résidence dans l’estomac). Elle peut être appliquée
à un large spectre de sols (en termes de paramètres physicochimiques) et d’éléments (plus spécifiquement
As, Cd et Pb) dans une large gamme de concentrations. Le présent document diffère de l’ISO 17924 en
termes d’application et de méthodologie. Plus précisément, l’essai simplifié peut être utilisé comme un proxy
approprié pour prédire la bioaccessibilité des métaux et métalloïdes en première approche de screening
sur plusieurs échantillons de sol. Il est destiné à aider les utilisateurs à sélectionner quelques échantillons
(environ 10 % des échantillons, mais cela peut aller jusqu’à 20 % à 30 % selon la taille de l’échantillon de
départ, l’hétérogénéité des concentrations totales et le contexte, par exemple des valeurs élevées de pH,
une teneur élevée en carbonates) dans un second temps et à être utilisé comme une approche de validation
complémentaire à la méthode définie dans l’ISO 17924 pour une meilleure évaluation de l’exposition
humaine.
v
Étant donné que l’essai de l’ISO 17924 n’a été validé par rapport à des données in vivo que pour l’As,
le Cd et le Pb, l’essai HCl tel qu’il est décrit dans le présent document n’est validé que pour estimer de
manière approximative la bioaccessibilité orale de ces éléments dans les sols. La méthode simplifiée peut
potentiellement être utilisée pour d’autres éléments; cependant, comme il n’existe aucune validation pour
les autres métaux et métalloïdes, les données obtenues ne peuvent être considérées que comme un élément
de preuve utile pour l’interprétation des résultats.
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.