ISO 5667-23:2011
(Main)Water quality — Sampling — Part 23: Guidance on passive sampling in surface waters
Water quality — Sampling — Part 23: Guidance on passive sampling in surface waters
ISO 5667-23:2011 specifies procedures for the determination of time-weighted average concentrations and equilibrium concentrations of the free dissolved fraction of organic and organometallic compounds and inorganic substances, including metals, in surface water by passive sampling, followed by analysis.
Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 23: Lignes directrices pour l'échantillonnage passif dans les eaux de surface
L'ISO 5667-23:2011 spécifie des modes opératoires pour la détermination des concentrations moyennes pondérées dans le temps et des concentrations d'équilibre de la fraction libre dissoute des composés organiques et organométalliques ainsi que des substances inorganiques, y compris les métaux, dans les eaux de surface par échantillonnage passif suivi d'une analyse.
Kakovost vode - Vzorčenje - 23. del: Določevanje prednostnih onesnaževal v površinski vodi s pasivnim vzorčenjem
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5667-23
First edition
2011-03-01
Water quality — Sampling —
Part 23:
Guidance on passive sampling in surface
waters
Qualité de l'eau — Échantillonnage —
Partie 23: Lignes directrices pour l'échantillonnage passif dans les eaux
de surface
Reference number
©
ISO 2011
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2011
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.vi
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .2
4 Principle .3
5 Handling passive sampling devices.4
5.1 General .4
5.2 Passive sampling devices for organic compounds.5
5.3 Passive sampling devices for metals.5
6 Estimation of appropriate field deployment time.6
7 Passive sampling device preparation and assembly .6
7.1 Passive sampling device preparation .6
7.2 Passive sampling device assembly.7
7.3 Passive sampling device storage.7
8 Quality assurance.7
8.1 General .7
8.2 Replicate passive sampling devices in field deployment .7
8.3 Replicate quality control passive sampling devices .7
8.4 Passive sampling device controls.8
9 Selection of sampling site and safety precautions.9
9.1 Selection of sampling site .9
9.2 Appropriate precautions against accidents .9
10 Passive sampling device deployment and retrieval .10
10.1 Materials and apparatus .10
10.2 Transport.10
10.3 Deployment procedure .10
10.4 Retrieval procedure.11
11 Extraction of analytes from passive sampling devices and preparation for analysis .12
12 Analysis.12
13 Calculations .13
14 Test report.15
Annex A (informative) Tables providing a summary of the main types of passive sampling
devices and a summary of the methods for their calibration.17
Annex B (normative) Materials and apparatus to be taken to the field for use in the deployment of
passive sampling devices .19
Annex C (informative) Quality control measures .20
Bibliography.22
Foreword
SO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 5667-23 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee 6, Sampling
(general methods).
ISO 5667 consists of the following parts, under the general title Water quality — Sampling:
⎯ Part 1: Guidance on the design of sampling programmes and sampling techniques
⎯ Part 3: Preservation and handling of water samples
⎯ Part 4: Guidance on sampling from lakes, natural and man-made
⎯ Part 5: Guidance on sampling of drinking water from treatment works and piped distribution systems
⎯ Part 6: Guidance on sampling of rivers and streams
⎯ Part 7: Guidance on sampling of water and steam in boiler plants
⎯ Part 8: Guidance on the sampling of wet deposition
⎯ Part 9: Guidance on sampling from marine waters
⎯ Part 10: Guidance on sampling of waste waters
⎯ Part 11: Guidance on sampling of groundwaters
⎯ Part 12: Guidance on sampling of bottom sediments
⎯ Part 13: Guidance on sampling of sludges
⎯ Part 14: Guidance on quality assurance of environmental water sampling and handling
⎯ Part 15: Guidance on the preservation and handling of sludge and sediment samples
⎯ Part 16: Guidance on biotesting of samples
iv © ISO 2011 – All rights reserved
⎯ Part 17: Guidance on sampling of bulk suspended solids
⎯ Part 19: Guidance on sampling of marine sediments
⎯ Part 20: Guidance on the use of sampling data for decision making — Compliance with thresholds and
classification systems
⎯ Part 21: Guidance on sampling of drinking water distributed by tankers or means other than distribution
pipes
⎯ Part 22: Guidance on the design and installation of groundwater monitoring points
⎯ Part 23: Guidance on passive sampling in surface waters
Introduction
Passive sampling devices can be used for monitoring concentrations of a wide range of analytes, including
metals, inorganic anions, polar organic compounds (e.g. polar pesticides and pharmaceutical compounds),
non-polar organic compounds (e.g. non-polar pesticides), and industrial chemicals (e.g. polyaromatic
hydrocarbons and polychlorinated biphenyls) in aquatic environments.
Pollutant levels in surface water have traditionally been monitored by spot sampling (also known as bottle or
grab sampling). Such sampling gives a snapshot of pollutant levels at a particular time. Pollutant levels in
surface water have a tendency to fluctuate over time and so it may be more desirable to monitor pollutants
over an extended period in order to obtain a more representative measure of the chemical quality of a water
body. This can be achieved by repeated spot sampling, continuous monitoring, biomonitoring or passive
sampling.
Passive sampling involves the deployment of a passive sampling device that uses a diffusion gradient to
collect pollutants over a period of days to weeks. This process is followed by extraction and analysis of the
pollutants in a laboratory.
Passive sampling devices can be used in kinetic or equilibrium modes. In equilibrium mode, the passive
sampling device reaches equilibrium with the sampled medium, and provides a measure of the concentration
at the time of retrieval from the environment. In the kinetic mode, the passive sampling device samples in an
integrative way, and provides a measure of the time-weighted average concentration of a pollutant in the
water over the exposure period. Where uptake into the receiving phase is under membrane control, then
passive sampling devices operate as integrative samplers between the time of deployment and an exposure
period of up to the time to half maximum accumulation in the receiving phase. Membrane control means that
the transport resistance of the membrane is larger than that of the water boundary layer. In stagnant water,
uptake is generally controlled by the water boundary layer. Under highly turbulent conditions, uptake is
membrane controlled. Where uptake is controlled by the water boundary layer, then the passive samplers
behave in a manner similar to those where uptake is under membrane control, but the sampling rate depends
on flow conditions. Where flow conditions vary over time, uptake can be under water boundary control when
turbulence is low, but change to membrane control when turbulence increases.
Diffusion into the receiving phase is driven by the free dissolved concentration of pollutant, and not that bound
to particulate matter and to large molecular mass organic compounds (e.g. humic and fulvic acids). This
technique provides a measure of the time-weighted average concentration of the free dissolved fraction of
pollutant to which the passive sampling device has been exposed. For some passive sampling devices for
metals, the concentration of analyte measured includes both the free dissolved fraction and that fraction of the
analyte bound to small molecular mass inorganic and organic compounds that can diffuse into and dissociate
in the permeation layer. Pollutant bound to large molecular mass compounds diffuses only very slowly into the
diffusion layer. The concentration measured by a passive sampling device can be different from that
measured in a spot (bottle) sample. In a spot sample, the fraction of pollutant measured is determined by a
combination of factors such as the proportion of pollutant bound to particulate matter and to large organic
compounds, and the treatment (e.g. filtration at 0,45 µm or ultrafiltration) applied prior to analysis. Passive
sampling devices used in surface water typically consist of a receiving phase (typically a solvent, polymer or
sorbent) that has a high affinity for pollutants of interest and so collects them. This receiving phase can be
retained behind, or surrounded by, a membrane through which the target analytes can permeate. A schematic
representation of such a passive sampling device is shown in Figure 1. In its simplest form, a passive
sampling device is comprised solely of a naked membrane, fibre or bulk sorbent which acts as a receiving
phase. In such passive sampling devices, the polymer acts as both receiving phase and permeation
membrane. The polymers used in these passive sampling devices usually have a high permeation, and
uptake is controlled by the water boundary layer. Uptake comes under membrane control only at very high
flow rates. Different combinations of permeation layer and receiving phase are used for the different classes of
pollutant (non-polar organic, polar organic, and inorganic). Passive sampling devices are designed for use
with one of these main classes of pollutant.
vi © ISO 2011 – All rights reserved
Passive sampling devices can be used in a number of modes including qualitative or semi-quantitative which
can be applied in the detection of sources of pollution, for example. When appropriate calibration data are
available, passive sampling devices can also be used quantitatively for measuring the concentration of the
free dissolved species of a pollutant.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5667-23:2011(E)
Water quality — Sampling —
Part 23:
Guidance on passive sampling in surface waters
1 Scope
This part of ISO 5667 specifies procedures for the determination of time-weighted average concentrations and
equilibrium concentrations of the free dissolved fraction of organic and organometallic compounds and
inorganic substances, including metals, in surface water by passive sampling, followed by analysis.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 5667-1, Water quality — Sampling — Part 1: Guidance on the design of sampling programmes and
sampling techniques
ISO 5667-3, Water quality — Sampling — Part 3: Preservation and handling of water samples
ISO 5667-4, Water quality — Sampling — Part 4: Guidance on sampling from lakes, natural and man-made
ISO 5667-6, Water quality — Sampling — Part 6: Guidance on sampling of rivers and streams
ISO 5667-9, Water quality — Sampling — Part 9: Guidance on sampling from marine waters
ISO 5667-14, Water quality — Sampling — Part 14: Guidance on quality assurance of environmental water
sampling and handling
ISO 6107-2, Water quality — Vocabulary — Part 2
ISO/TS 13530, Water quality — Guidance on analytical quality control for chemical and physicochemical
water analysis
ISO 14644-1, Cleanrooms and associated controlled environments — Part 1: Classification of air cleanliness
by particle concentration
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 6107-2 and the following apply.
3.1
analytical recovery standard
compound added to passive sampling device receiving phase prior to analysis and whose recovery levels
during analysis are used to provide information about recovery efficiency
3.2
field control
quality control passive sampling device to record any chemical accumulated in passive sampling devices
during manufacture, assembly, storage, transportation, deployment, retrieval and subsequent analysis
3.3
passive sampling
sampling technique based on the diffusion of an analyte from the sampled medium to a receiving phase in the
passive sampling device as a result of a difference between chemical potentials of the analyte in the two
media: the net flow of analyte from one medium to the other continues until equilibrium is established in the
system, or until the sampling period is terminated
3.4
integrative phase of passive sampling
phase of sampling during which the rate of uptake of an analyte into the receiving phase of the passive
sampling device is approximately linear, and during which the uptake of the passive sampling device is
proportional to the time-weighted average concentration of an analyte in the environment
3.5
performance reference compound
PRC
compound that is added to the sampler prior to exposure and has such an affinity to the sampler that it
dissipates from the sampler during exposure, and that does not interfere with the sampling and analytical
processes
NOTE 1 The offloading (elimination) rates of PRCs are used to provide information about in situ uptake kinetics of
pollutants.
NOTE 2 Currently PRCs are available neither for passive sampling devices for metals nor for polar organic
compounds.
3.6
reagent blank
aliquot of reagent used in treatment of passive sampling devices which is analysed following deployment in
order to diagnose any contamination from the reagents used
3.7
recovery spike
quality control passive sampling device, pre-spiked with known mass of analytical recovery standard, used to
determine the recovery level of pollutant from passive sampling devices following deployment
3.8
passive sampling device class
class of passive sampling device based on the class of pollutant which a passive sampling device is designed
to accumulate
NOTE Passive sampling device classes include:
⎯ polar organic compounds;
⎯ non-polar organic compounds;
⎯ inorganic compounds, including metals.
2 © ISO 2011 – All rights reserved
3.9
membrane control
where diffusion through the membrane of the passive sampler dominates the overall mass transfer and
resistance to mass transfer of analytes from the bulk water phase into the receiving phase
3.10
water boundary layer
viscous sub-layer of water adjacent to a surface, caused by complex hydrodynamic interactions of a surface
with water, that causes resistance to diffusion from the bulk phase of water to the receiving phase, and that
reduces in thickness with increasing turbulence in the bulk phase of water
3.11
sampling rate
R
s
apparent volume of water cleared of analyte per time, calculated as the product of the overall mass transfer
coefficient and the area of the receiving phase exposed to the external environment
NOTE Sampling rate is expressed in litres per day.
3.12
deployment device
structure to which passive sampling devices can be attached, or in which they can be contained during
deployment, and that is suitable for ensuring that the passive sampling devices are retained in position at the
deployment site throughout the deployment period
EXAMPLES A metal mesh, a pole or a cage, with mooring lines, buoys and anchors where necessary.
4 Principle
The general features of a passive sampling device are illustrated in Figure 1. The structures of the types of
passive sampling device for the different classes of pollutants, polar organic, non-polar organic, and inorganic
(including metals), are summarized in Table A.1. The
procedures commonly used to calibrate the various
designs of passive sampling device are summarized in Table A.2.
Pollutants accumulate in the receiving phase of a passive sampling device over a measured period of time of
exposure to surface water. The pollutants are extracted from the passive sampling device in the laboratory
and the amount of each pollutant accumulated is determined by chemical analysis.
Uptake of a pollutant into the receiving phase of a sampling device follows a first order approach to a
maximum (see Figure 2). The mass accumulated after an exposure time, t, m , is given by Equation (1):
t
⎡⎤
mm=−1exp−kt (1)
( )
t max e
⎣⎦
where
m is the maximum mass accumulated;
max
k is a first order macro rate constant (the overall exchange rate constant) that depends on the
e
properties of the sampler and the pollutant (see Note).
NOTE The parameters that make up the macro rate constant, k , are discussed in Clause 13.
e
Uptake is approximately linear with time throughout the exposure period between time of deployment, t = 0,
and the time to half maximum accumulation in the receiving phase, t = t . Under these conditions, and
0,5
providing that the mass transfer of pollutant is linearly related to the concentration in the water, then the
passive sampling device operates in integrative mode and can be used to measure the time-weighted average
concentration of pollutant to which the passive sampling device was exposed.
The time to half maximum accumulation in the receiving phase, t , is calculated using Equation (2):
0,5
ln 2
t = (2)
0,5
k
e
At longer exposure times, as m is approached, the passive sampling device operates in equilibrium mode,
max
and provides a measure of the concentration only at the time of retrieval of the passive sampling device.
Key
1 receiving phase 4 water boundary layer
2 housing 5 water
a
3 permeation membrane Diffusion of pollutant.
NOTE 1 The permeation membrane and water boundary layer constitute the permeation layer.
NOTE 2 In some passive sampling device designs, the housing is replaced by a membrane that completely encloses
the receiving phase. In some passive sampling devices (e.g. polyethylene strips or silicone rubber sheet) the receiving
phase is not held in a housing but is deployed naked on a holding frame. In these passive sampling devices, there is no
permeation membrane, but the water boundary layer acts as a permeation layer. For more information on individual types
of passive sampling devices, see References [1] to [8].
Figure 1 — Schematic representation of a passive sampling device
5 Handling passive sampling devices
5.1 General
5.1.1 Ensure safety precautions are in place and adhered to for handling all chemicals.
5.1.2 It is essential that passive sampling devices be kept isolated from potential sources of contamination
at all times except when being exposed at the sampling site. Ensure that the passive sampling devices are
stored and transported in gas-tight containers, of inert materials relevant to the pollutants of interest.
5.1.3 Avoid physical contact with the receiving phase or membrane of the passive sampling devices, since
this may affect the results. Where handling is unavoidable, use powder-free vinyl or latex gloves. Do not re-
use gloves.
5.1.4 For some passive sampling devices, it may be necessary to avoid or at least minimize exposure to
airborne contaminants during the handling, manipulation and deployment of passive sampling devices, and
the subsequent analysis.
4 © ISO 2011 – All rights reserved
Key
m mass accumulated in sampler receiving phase t exposure time
t
Figure 2 — Profile of uptake of a pollutant into a passive sampling device
The use of a clean room classified in accordance with ISO 14644-1 or a laminar flow hood is recommended
when preparing some passive sampling devices.
5.1.5 Passive sampling devices and resultant extracts should not be stored in proximity to other chemicals,
particularly volatile chemicals.
5.1.6 Use suitable pipette tips that are clean and free from contamination for the addition of reagents to
extracts.
5.2 Passive sampling devices for organic compounds
5.2.1 Minimize contact of passive sampling devices for organic compounds with plastic materials.
5.2.2 Wash, using an organic solvent such as acetone, all equipment that comes into contact with passive
sampling devices during preparation prior to deployment, storage, transport, and preparation for analysis.
5.3 Passive sampling devices for metals
5.3.1 Acid wash all equipment that comes in contact with the extract obtained from the passive sampling
device after deployment, other than the passive sampling devices, in accordance with ISO 5667-3.
5.3.2 Use a grade of acid (containing less than 5 µg/kg of any individual heavy metal) that is appropriate for
trace metal analysis for addition to samples or for digestion.
6 Estimation of appropriate field deployment time
Where the aim of passive sampling is to estimate the time-weighted average concentration of a pollutant in
surface water, the exposure should not extend beyond the linear uptake phase (see Clause 4). Under these
conditions, the mass of pollutant collected in the receiving phase is limited by the sampling rate and exposure
time. The mass collected in the receiving phase should be above the level of quantification of the analytical
method. The time necessary to achieve this depends on the concentration of the pollutant in the water and the
sampling rate of the passive sampling device. Where the concentration in the water is low and the sampling
rate is low, it may not be possible to estimate a time-weighted average concentration. A passive sampling
device where the sampling rate is commensurate with the expected range of concentration of the pollutant
should be used.
When equilibrium is approached, then the mass of pollutant collected in the receiving phase is determined by
the sorption capacity (the product of the volume of the sampler and the partition coefficient between the
receiving phase and the environmental water) of the receiving phase. Under these conditions, information on
time-weighted average concentrations is limited.
Where available, the exposure time advised by the manufacturer should be used. For samplers that are not
commercially produced, use calibration data provided in peer-reviewed publications.
7 Passive sampling device preparation and assembly
7.1 Passive sampling device preparation
For samplers, e.g. strips or sheets of polymeric material including low density polyethylene and silicone
rubber, that are not supplied as ready to use for passive sampling, it is necessary to clean the passive
samplers to remove oligomers and contaminants prior to use. This can be achieved by thermal desorption and
solvent extraction, e.g. Soxhlet extraction or repeated washing in a solvent like ethyl acetate, during a period
of 1 week). Following this extraction stage, any residual extraction solvent should be removed by at least two
washes of methanol over a period of 24 h. After cleaning, such polymeric samplers can be stored in methanol
for up to 6 months.
Where it is possible to use performance reference compounds (PRCs), select suitable compounds for this
purpose according to the compounds to be sampled (see Note). It is not feasible to use a labelled analogue of
each compound to be sampled. Select compounds to cover the range of octanol/water partition coefficients of
the analytes to be sampled in order to ensure offloading in the range 20 % to 50 % of the individual PRCs
spiked into the receiving phase. It is advisable to use PRCs that cover the desired range of log octanol/water
partition coefficient in steps of approximately 0,2. Where a labelled analogue of an analyte is not available, it is
advisable to use the overall offloading rate constant of a PRC with a slightly lower log octanol/water partition
coefficient than that of the analyte in the calculation of the concentration of the analyte in the water.
Prepare PRC solutions for each class of passive sampling device. Select the amount of PRC to be spiked.
This should be sufficient to ensure that the residue falls above the limit of quantification of the analytical
method. Avoid using larger quantities than necessary, since the materials offload into the environment. Use
the solution of PRCs to spike the receiving phase of selected passive sampling devices prior to assembly. Use
pure materials and state the use by date for the spiked passive sampling devices. Ensure that the receiving
phase is homogeneously spiked.
6 © ISO 2011 – All rights reserved
In some cases, spiking is carried out during manufacture. For passive samplers where the receiving phase is
a sorption phase, spiking can be achieved by addition of a solution of the PRCs in a compatible volatile
solvent. For passive samplers, e.g. polymeric strips or sheets, that are not supplied ready for use, spiking is
achieved (after the cleaning stage) by soaking in a solution of PRCs in methanol and water mixtures. Detailed
advice on individual samplers and applications is available in peer-reviewed publications.
NOTE Some commercially available passive samplers are supplied with PRCs already spiked into the receiving
phase.
7.2 Passive sampling device assembly
7.2.1 Passive sampling devices that need to be assembled by the user should be assembled in an
environmentally controlled room equipped to remove atmospheric contaminants.
7.2.2 Label each passive sampling device in accordance with ISO 5667-3.
NOTE The addition of a suitable label for each passive sampling device by the manufacturer aids passive sampling
device identification during deployment and during recovery, and after recovery.
7.3 Passive sampling device storage
It is essential that passive sampling devices be kept isolated from potential sources of contamination during
storage. Store prepared passive sampling devices in vapour-tight containers at controlled temperatures. Avoid
storing passive sampling devices in proximity to chemicals.
The storage temperature should be selected in accordance with the manufacturer's instructions, where
available. Where such instructions are not available, store samplers at 4 °C, and avoid freezing samplers that
contain traces of water.
8 Quality assurance
8.1 General
Implement quality assurance measures throughout the sampling and handling processes in accordance with
ISO 5667-14. Figure 3 illustrates how the quality assurance steps fit into the sequence of processes involved
in using passive sampling devices.
Compare the results of analysis of passive sampling devices deployed together (as specified in 8.2) and of
passive sampling devices with passive sampling device controls (as specified in 8.3), in order to calculate
uncertainty of the sampling (see Clause 13). Refer to the guidance for analytical quality control in
ISO/TS 13530.
8.2 Replicate passive sampling devices in field deployment
The number of replicate passive sampling devices deployed at each site is determined by the design of the
sampling campaign, and the precision needed for the purposes of the campaign. If information is needed on
temporal changes over a long period, then passive sampling devices can be retrieved at a range of elapsed
times after deployment.
8.3 Replicate quality control passive sampling devices
Prepare quality control passive sampling devices at the same time and in the same way as those to be
deployed in the field. Use a minimum of one per sampling site for each class (polar organic compounds, non-
polar organic compounds and inorganic compounds including metals) of passive sampling device to be used.
NOTE Field controls (a) are stored during the period of field exposure of deployed passive sampling devices (b).
Figure 3 — Scheme showing sequence of processes involved in using passive sampling devices
8.4 Passive sampling device controls
For each passive sampling device set (group of passive sampling devices deployed together), prepare
passive sampling device controls in accordance with Table 1. The number and type of controls are dependent
upon the required level of confidence, but a minimum of one per sampling site should be used, or two where
there is only one sampling site in a campaign.
The average mass of the PRC spike and the associated precision are estimated by using all of the field
control passive sampling devices from each batch of passive sampling devices deployed within a field
campaign.
For monitoring the time-weighted average concentration of pollutant near the limit of detection, it is possible to
combine extracts from a number of passive sampling devices. Under these circumstances, it is necessary to
increase the number of control passive sampling devices pro rata.
8 © ISO 2011 – All rights reserved
Table 1 — Passive sampling device control requirements
Control type Number required Treatment of controls
Separate the field controls from the passive sampling devices
manufactured or delivered together.
Transport field controls between the sampling site and laboratory with the
set of passive sampling devices.
At least one per
Expose field controls to the air at the sampling site during deployment
sampling site, or two
Field control
and retrieval of the passive sampling device set, but only during
where there is only
manipulation. Handle in the same way as the set of passive sampling
one sampling site
devices up to the start of deployment, and from the start of recovery from
the field.
Process and analyse field controls concurrently with and identically to the
passive sampling device set.
At least three per
Prior to processing of a passive sampling device, fortify recovery spike
batch of passive
passive sampling devices with a target compound mixture.
sampling devices or
Recovery spike for each field
Process and analyse recovery spike controls concurrently with and
campaign if a single
identically to passive sampling devices of the same class in the passive
batch of samplers is
sampling device set.
used
9 Selection of sampling site and safety precautions
9.1 Selection of sampling site
Select a sampling site in accordance with ISO 5667-1 and ISO 5667-4 for lakes or ISO 5667-6 for rivers and
streams or ISO 5667-9 for marine waters.
Before deployment and prior to retrieval of passive sampling devices, carefully inspect sampling site for the
following:
a) sources of vapour-phase contaminants, including engine fumes, oils, tars, gasoline, diesel fuel, paints,
solvents, cigarette smoke and asphalt pavement, if passive sampling devices are to be used for organic
compounds;
b) sources of metallic contamination, if passive sampling devices are to be used for metals;
c) oily films or biofilms on the surface of the water;
d) it is essential that the passive sampling device be deployed at a point below which water levels do not
drop so that there is adequate water depth to ensure that the passive sampling device is kept submerged
throughout deployment under all conditions.
Record any findings for the site.
NOTE Some streams could become dry during periods without rain; deployment of samplers in such cases should be
in pools rather than riffles. In tidal waters, passive sampling devices should be deployed at a suitable distance beyond the
spring tide low water mark.
9.2 Appropriate precautions against accidents
The enormously wide range of conditions encountered in sampling surface waters can subject sampling
personnel to a variety of risks.
Sampling personnel should be informed of the necessary precautions to be taken during sampling operations.
ISO 5667-1 specifies certain safety precautions, including sampling from boats and from ice-covered waters.
ISO 5667-6 specifies safety precautions to be considered when sampling from river banks.
IMPORTANT — Take precautions against accidents, and provide appropriate safety training.
Attention is drawn to the requirements of health and safety regulations.
10 Passive sampling device deployment and retrieval
NOTE A schematic outline of the sequence of processes involved in using passive sampling devices and field
controls is provided in Figure 3.
10.1 Materials and apparatus
A check list of materials and apparatus to be taken to the field for use in the deployment of passive sampling
devices is provided in Annex B.
10.2 Transport
10.2.1 Follow the storage and handling instructions supplied by the manufacturer or, for samplers that are
not commercially produced, use calibration data provided in peer-reviewed publications by competent
laboratories.
10.2.2 Use appropriate containers (B.5) to ensure that individual passive sampling devices remain isolated
from the environment, from potential sources of contamination, and from each other during storage and
transport to the deployment site and back to the laboratory following retrieval.
10.2.3 Ensure that during transport passive samplers are maintained at an appropriate storage temperature,
as recommended by the manufacturer. Where such instructions are not available, store samplers at 4 °C, and
avoid freezing samplers that contain traces of water. This can be achieved by using an appropriate portable
storage facility, e.g. an insulated container with cooling blocks.
10.3 Deployment procedure
10.3.1 Transport the labelled passive sampling devices (B.1) and required control devices (B.2) to the
sampling site in sealed containers (B.5) inside a portable storage facility to maintain a low temperature
environment (10.2.3), where necessary.
10.3.2 Record any water quality determinands significant to the study, e.g. water temperature, pH, turbidity,
water flow rate (B.6). Water temperature and flow rates are necessary in order to be able to select appropriate
calibration parameters for passive samplers, e.g. those for metals and polar organic compounds, where PRCs
are not available. The pH is necessary to interpret the data when the pollutants being measured are
dissociable compounds.
10.3.3 Using gloves (B.4) remove each passive sampling device from its container in accordance with the
manufacturer's instructions. Treat field control passive sampling devices in exactly the same way as the field
deployed passive sampling devices, but do not deploy them.
For some passive sampling devices, the containers can require opening under water.
10.3.4 Where possible, take care not to touch the membrane of the passive sampling device, unless the type
of passive sampling device so requires. Prepare each passive sampling device as necessary and install in the
deployment device (B.8) (see Note 1). Where photodegradation of organic chemicals is of concern, protect the
passive sampling device from direct light during deployment (see Note 2).
10 © ISO 2011 – All rights reserved
Ensure that exposure of the passive sampling device to the atmosphere during deployment and retrieval is
kept to a minimum. This is particularly important when pollutants are present in the vapour phase. Some
designs of passive sampling device can rapidly accumulate volatile pollutants from the air.
NOTE 1 Where surface layers of chemicals are visible, precautions can be needed to reduce contamination during the
placement of the deployment devices in the water.
NOTE 2 The use of photolysis surrogates, e.g. PRCs, added to the passive sampling device can help determine any
potential chemical loss due to photodegradation.
10.3.5 Anchor the deployment device (B.8), to which the passive samplers are attached, to the river, lake or
sea bed at the sampling point and suspend it below the surface from the buoy or floats (B.11). Attach weights
(B.12) to the deployment device if necessary to keep it submerged at this depth. Record the depth below the
water surface at which the passive sampling device is deployed (B.7). Take account of fluctuations in water
level so that, if possible, the passive sampling device remains at the same depth below the surface throughout
the deployment. In any case, ensure that the passive sampling device remains submerged throughout the
exposure period. Passive sampling devices should be deployed in such a way that no air or sediment
becomes trapped on the receiving membrane. Air and sediment can reduce uptake rate, or contaminate the
passive sampling device.
The deployment device should be positioned so that it is as inconspicuous as possible, in order to guard
against tampering or vandalism.
The passive sampling device should be adequately secured and protected against damage and loss during
flood events or storms.
10.3.6 When the set of passive sampling devices is being deployed, close the containers that contain the
field control(s).
10.3.7 Close the empty passive sampling device containers and place them in the portable storage facility,
for transport back to the laboratory along with the field control(s). Where necessary, maintain a low
temperature (B.3) during transport back to the laboratory.
10.3.8 Record the date and time of deployment, weather conditions, and the name of the person executing
the deployment.
10.3.9 Where necessary, check the integrity of the deployment device and passive sampling devices at
recorded intervals. Measure and record relevant water quality determinants at deployment and retrieval (see
10.3.2).
NOTE For some investigations, it can be necessary to recover devices sequentially throughout the deployment
period.
10.4 Retrieval procedure
10.4.1 Record any water quality determinands significant to the study, e.g. water temperature, pH, turbidity,
water flow rate (B.6).
10.4.2 Retrieve the deployment device. Check whether the deployment device and samplers have been
tampered with during deployment. Where samplers have been disturbed during deployment, they should not
be used to estimate concentrations of pollutants in the surface water. Using gloves (B.4), retrieve passive
sampling devices, taking care not to touch the membrane surface, except where procedures require this.
10.4.3
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5667-23
Première édition
2011-03-01
Qualité de l'eau — Échantillonnage —
Partie 23:
Lignes directrices pour l'échantillonnage
passif dans les eaux de surface
Water quality — Sampling —
Part 23: Guidance on passive sampling in surface waters
Numéro de référence
©
ISO 2011
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2011
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, 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 et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Principe .3
5 Manipulation des dispositifs d'échantillonnage passif.5
5.1 Généralités .5
5.2 Dispositifs d'échantillonnage passif pour composés organiques.6
5.3 Dispositifs d'échantillonnage passif pour métaux .6
6 Estimation du temps de déploiement approprié.6
7 Préparation et assemblage du dispositif d'échantillonnage passif.6
7.1 Préparation du dispositif d'échantillonnage passif.6
7.2 Assemblage du dispositif d'échantillonnage passif.7
7.3 Entreposage du dispositif d'échantillonnage passif .7
8 Assurance qualité.8
8.1 Généralités .8
8.2 Réplicats de dispositifs d'échantillonnage passif lors du déploiement sur site.9
8.3 Réplicats de dispositifs d'échantillonnage passif de contrôle qualité.9
8.4 Dispositifs d'échantillonnage passif de contrôle.9
9 Sélection du site d'échantillonnage et précautions de sécurité .10
9.1 Sélection du site d'échantillonnage .10
9.2 Précautions appropriées contre les risques d'accidents .10
10 Déploiement et récupération du dispositif d'échantillonnage passif .11
10.1 Matériel et appareillage.11
10.2 Transport.11
10.3 Mode opératoire de déploiement.11
10.4 Mode opératoire de récupération .12
11 Extraction des analytes à partir des dispositifs d'échantillonnage passif et préparation
pour les analyses .13
12 Analyse.13
13 Calculs.14
14 Rapport d'essai.16
Annexe A (informative) Tableaux récapitulant les principales catégories de dispositifs
d'échantillonnage passif et les modes opératoires d'étalonnage.18
Annexe B (normative) Matériel et appareillage à apporter sur le site pour le déploiement des
dispositifs d'échantillonnage passif.20
Annexe C (informative) Mesures de contrôle qualité .21
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 5667-23 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l'eau, sous-comité SC 6,
Échantillonnage (méthodes générales).
L'ISO 5667 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Qualité de l'eau —
Échantillonnage:
⎯ Partie 1: Lignes directrices pour la conception des programmes et des techniques d'échantillonnage
⎯ Partie 3: Conservation et manipulation des échantillons d'eau
⎯ Partie 4: Guide pour l'échantillonnage des eaux des lacs naturels et des lacs artificiels
⎯ Partie 5: Lignes directrices pour l'échantillonnage de l'eau potable des usines de traitement et du réseau
de distribution
⎯ Partie 6: Lignes directrices pour l'échantillonnage des rivières et des cours d'eau
⎯ Partie 7: Guide général pour l'échantillonnage des eaux et des vapeurs dans les chaudières
⎯ Partie 8: Guide général pour l'échantillonnage des dépôts humides
⎯ Partie 9: Guide général pour l'échantillonnage des eaux marines
⎯ Partie 10: Guide pour l'échantillonnage des eaux résiduaires
⎯ Partie 11: Lignes directrices pour l'échantillonnage des eaux souterraines
⎯ Partie 12: Guide général pour l'échantillonnage des sédiments
⎯ Partie 13: Lignes directrices pour l'échantillonnage de boues
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés
⎯ Partie 14: Lignes directrices pour le contrôle de la qualité dans l'échantillonnage et la manutention des
eaux environnementales
⎯ Partie 15: Lignes directrices pour la conservation et le traitement des échantillons de boues et de
sédiments
⎯ Partie 16: Lignes directrices pour les essais biologiques des échantillons
⎯ Partie 17: Lignes directrices pour l'échantillonnage des matières solides en suspension
⎯ Partie 19: Lignes directrices pour l'échantillonnage des sédiments en milieu marin
⎯ Partie 20: Lignes directrices relatives à l'utilisation des données d'échantillonnage pour la prise de
décision — Conformité avec les limites et systèmes de classification
⎯ Partie 21: Lignes directrices pour l'échantillonnage de l'eau potable distribuée par camions-citernes ou
d'autres moyens que les tuyaux de distribution
⎯ Partie 22: Lignes directrices pour la conception et l'installation de points de contrôle des eaux
souterraines
⎯ Partie 23: Lignes directrices pour l'échantillonnage passif dans les eaux de surface
Introduction
Les dispositifs d'échantillonnage passif peuvent servir à la surveillance des concentrations d'un vaste éventail
d'analytes, dont les métaux, les anions inorganiques, les composés organiques polaires (par exemple les
pesticides polaires et les composés pharmaceutiques), ainsi que les composés organiques apolaires (par
exemple les pesticides apolaires) et les composés chimiques industriels (par exemple les hydrocarbures
aromatiques polycycliques et les polychlorobiphényles) dans les milieux aquatiques.
Les niveaux de polluants dans les eaux de surface sont traditionnellement contrôlés par échantillonnages
ponctuels (connus également sous le nom d'échantillonnages localisés ou par bouteille). Ces
échantillonnages donnent une image instantanée des niveaux de polluants à un moment particulier. Les
niveaux de polluants dans les eaux de surface ont tendance à fluctuer dans le temps et il peut être
souhaitable de surveiller les polluants sur une période prolongée afin d'obtenir une mesure plus
représentative de la qualité chimique d'un volume d'eau. Pour ce faire, on peut procéder à des
échantillonnages ponctuels répétés, à un contrôle continu, à une biosurveillance ou à un échantillonnage
passif.
L'échantillonnage passif implique le déploiement d'un dispositif qui utilise un gradient de diffusion pour
collecter les polluants sur une période allant de plusieurs jours à plusieurs semaines. Ce processus est suivi
d'une extraction et d'une analyse des polluants en laboratoire.
Les dispositifs d'échantillonnage passif peuvent être mis en œuvre en mode cinétique ou en mode d'équilibre.
En mode d'équilibre, le dispositif d'échantillonnage passif atteint l'équilibre avec le milieu échantillonné et
donne une mesure de la concentration au moment de la récupération dans l'environnement. En mode
cinétique, le dispositif d'échantillonnage passif accumule les analytes de façon intégrative et donne une
mesure de la concentration moyenne d'un polluant dans l'eau pondérée par la période d'exposition. Quand
l'accumulation dans la phase réceptrice est sous contrôle de la membrane, alors les dispositifs
d'échantillonnage passif fonctionnent comme des échantillonneurs intégratifs entre le moment initial du
déploiement et le temps d'exposition correspondant à la moitié de l'accumulation maximale dans la phase
réceptrice. Le contrôle de la membrane signifie que la résistance au transport de la membrane est supérieure
à celle de la couche limite de l'eau. Dans les eaux stagnantes, l'accumulation est généralement contrôlée par
la couche limite de l'eau. En cas de fortes turbulences, l'accumulation est contrôlée par la membrane. Quand
l'accumulation est sous contrôle de la couche limite de l'eau, alors les échantillonneurs passifs fonctionnent
comme ceux dans lesquels l'accumulation est sous contrôle de la membrane, à la différence que le taux
d'échantillonnage dépend des conditions de débit. Lorsque les conditions de débit varient au fil du temps,
l'accumulation peut être sous contrôle de la couche limite de l'eau si la turbulence est faible, mais passe sous
contrôle de la membrane si la turbulence augmente.
La diffusion dans la phase réceptrice est assurée par la concentration libre dissoute du polluant, et non par
celle liée aux particules et aux composés organiques de masse moléculaire élevée (par exemple l'acide
humique et l'acide fulvique). Cette technique donne donc une mesure de la concentration moyenne pondérée
dans le temps de la fraction libre dissoute du polluant à laquelle le dispositif d'échantillonnage passif a été
exposé. Pour certains dispositifs d'échantillonnage passif relatifs aux métaux, la concentration de l'analyte
mesurée comporte à la fois la fraction libre dissoute et la fraction de l'analyte lié aux composés inorganiques
et organiques de masse moléculaire faible qui peut se diffuser et se dissocier dans la couche de perméation.
Le polluant lié aux composés de masse moléculaire élevée se diffuse très lentement dans la couche de
diffusion. La concentration mesurée par un dispositif d'échantillonnage passif peut être différente de celle
mesurée lors d'un prélèvement ponctuel (bouteille). Dans un échantillon ponctuel, la fraction de polluant
mesurée est déterminée par une combinaison de facteurs comme la proportion de polluants liée aux
particules et aux composés organiques de grande taille, et le traitement (par exemple filtration à 0,45 µm ou
ultrafiltration) appliqué antérieurement à l'analyse. Les dispositifs d'échantillonnage passif utilisés dans les
eaux de surface consistent, en règle générale, en une phase réceptrice (d'ordinaire un solvant, un polymère
ou un adsorbant) qui présente un pouvoir de rétention élevé des polluants considérés. Cette phase réceptrice
peut être maintenue derrière ou entourée par une membrane au travers de laquelle les analytes cibles
peuvent se diffuser par perméation. Une représentation schématique d'un tel dispositif d'échantillonnage
vi © ISO 2011 – Tous droits réservés
passif est présentée à la Figure 1. Dans sa forme la plus simple, un dispositif d'échantillonnage passif ne
comporte qu'une membrane nue, ou des fibres, ou un adsorbant en vrac qui agit comme phase réceptrice.
Dans de tels dispositifs d'échantillonnage passif, le polymère agit à la fois comme phase réceptrice et comme
membrane de perméation. Les polymères utilisés dans ces dispositifs d'échantillonnage passif présentent en
général une perméation élevée et l'accumulation est contrôlée par la couche limite de l'eau. L'accumulation ne
passe sous le contrôle de la membrane que lorsque les débits sont très élevés. On utilise différentes
combinaisons de couches de perméation et de phases réceptrices pour les différentes classes de polluants
(organiques apolaires, organiques polaires et inorganiques). Les dispositifs d'échantillonnage passif sont
conçus pour être utilisés avec l'une de ces principales classes de polluants.
Les dispositifs d'échantillonnage passif peuvent servir dans un certain nombre de modes, y compris qualitatif
ou semi-quantitatif, ces deux modes pouvant être appliqués par exemple à la détection des sources de
pollution. Quand on dispose de données d'étalonnage appropriées, les dispositifs d'échantillonnage passif
peuvent aussi servir sur un plan quantitatif à mesurer la concentration de la forme libre dissoute d'un polluant.
NORME INTERNATIONALE ISO 5667-23:2011(F)
Qualité de l'eau — Échantillonnage —
Partie 23:
Lignes directrices pour l'échantillonnage passif dans les eaux
de surface
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 5667 spécifie des modes opératoires pour la détermination des concentrations
moyennes pondérées dans le temps et des concentrations d'équilibre de la fraction libre dissoute des
composés organiques et organométalliques ainsi que des substances inorganiques, y compris les métaux,
dans les eaux de surface par échantillonnage passif suivi d'une analyse.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 5667-1, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 1: Lignes directrices pour la conception des
programmes et des techniques d'échantillonnage
ISO 5667-3, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 3: Conservation et manipulation des échantillons
d'eau
ISO 5667-4, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 4: Guide pour l'échantillonnage des eaux des lacs
naturels et des lacs artificiels
ISO 5667-6, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 6: Lignes directrices pour l'échantillonnage des
rivières et des cours d'eau
ISO 5667-9, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 9: Guide général pour l'échantillonnage des eaux
marines
ISO 5667-14, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 14: Lignes directrices pour le contrôle de la qualité
dans l'échantillonnage et la manutention des eaux environnementales
ISO 6107-2, Qualité de l'eau — Vocabulaire — Partie 2
ISO/TS 13530, Qualité de l'eau — Lignes directrices pour le contrôle de qualité analytique pour l'analyse
chimique et physicochimique de l'eau
ISO 14644-1, Salles propres et environnements maîtrisés apparentés — Partie 1: Classification de la propreté
particulaire de l'air
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 6107-2 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
étalon de récupération analytique
composé ajouté à la phase réceptrice du dispositif d'échantillonnage passif avant l'analyse et dont la
concentration dosée pendant l'analyse sert à fournir des informations sur l'efficacité de la récupération
3.2
contrôle sur site
dispositif d'échantillonnage passif de contrôle qualité pour enregistrer tout composé chimique accumulé dans
les dispositifs d'échantillonnage passif pendant la fabrication, l'assemblage, l'entreposage, le transport, le
déploiement, la récupération et les analyses ultérieures
3.3
échantillonnage passif
technique d'échantillonnage basée sur la diffusion d'un analyte du milieu échantillonné vers la phase
réceptrice du dispositif d'échantillonnage passif à la suite d'une différence entre les potentiels chimiques de
l'analyte dans les deux milieux: le flux net de l'analyte d'un milieu à l'autre se poursuit jusqu'à ce qu'un
équilibre s'établisse entre les deux milieux ou jusqu'à ce que la période d'échantillonnage se termine
3.4
phase intégrative d'un échantillonnage passif
phase d'échantillonnage pendant laquelle la cinétique d'accumulation d'un analyte dans la phase réceptrice
du dispositif d'échantillonnage passif est approximativement linéaire, et pendant laquelle l'accumulation du
dispositif d'échantillonnage passif est proportionnelle à la concentration moyenne pondérée dans le temps
d'un analyte donné dans l'environnement
3.5
composé de référence et de performance
PRC
composé ajouté dans l'échantillonneur avant exposition et ayant une affinité pour l'échantillonneur telle qu'il se
dissipe de l'échantillonneur pendant l'exposition et n'interfère pas avec les processus d'échantillonnage et
d'analyse
NOTE 1 Les taux de dépuration (ou élimination) des PRC servent à fournir des informations sur la cinétique
d'accumulation des polluants in situ.
NOTE 2 Actuellement, il n'existe de PRC disponibles pour les dispositifs d'échantillonnage passif ni pour les métaux, ni
pour les composés organiques polaires.
3.6
témoin réactif
aliquote de réactif servant au traitement des dispositifs d'échantillonnage passif, qui est analysée après le
déploiement, afin de diagnostiquer toute contamination émanant des réactifs utilisés
3.7
contrôle des rendements
dispositif d'échantillonnage passif de contrôle qualité, préalablement dopé avec une quantité connue de
l'étalon de récupération analytique, servant à déterminer le niveau de récupération du polluant dans les
dispositifs d'échantillonnage passif suite au déploiement
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés
3.8
catégorie de dispositifs d'échantillonnage passif
catégorie de dispositifs d'échantillonnage passif basée sur la classe de polluants qu'un dispositif
d'échantillonnage passif est destiné à accumuler
NOTE Les catégories de dispositifs d'échantillonnage passif couvrent:
⎯ les composés organiques polaires;
⎯ les composés organiques apolaires;
⎯ les composés inorganiques, y compris les métaux.
3.9
contrôle par la membrane
lorsque la diffusion à travers la membrane de l'échantillonneur passif est supérieure au transfert de masse
global et à la résistance au transfert de masse des analytes depuis la phase aqueuse libre dans la phase
réceptrice
3.10
couche limite de l'eau
sous-couche d'eau visqueuse adjacente à une surface, produite par des interactions hydrodynamiques
complexes d'une surface avec l'eau, qui induit une résistance à la diffusion depuis la phase aqueuse libre
dans la phase réceptrice et dont l'épaisseur se réduit à mesure que la turbulence dans la phase aqueuse libre
augmente
3.11
taux d'échantillonnage
R
s
volume d'eau apparent exempt d'analyte en fonction du temps, calculé sous forme de produit du coefficient de
transfert de masse global et de la surface de la phase réceptrice exposée à l'environnement extérieur
NOTE Le taux d'échantillonnage est exprimé en litres par jour.
3.12
dispositif de déploiement
structure à laquelle les dispositifs d'échantillonnage passif peuvent être attachés, ou dans laquelle ils peuvent
être contenus pendant le déploiement, et appropriée pour assurer le maintien en position des dispositifs
d'échantillonnage passif sur le site de déploiement tout au long de la période de déploiement
EXEMPLES Un tamis en métal, un poteau ou une cage, équipés de lignes d'ancrage, de bouées et d'ancres selon le
cas.
4 Principe
Les caractéristiques générales d'un dispositif d'échantillonnage passif sont illustrées à la Figure 1. Le
Tableau A.1 résume les structures des types de dispositifs d'échantillonnage passif pour les différentes
catégories de polluants, organiques polaires, organiques apolaires, et inorganiques (y compris les métaux).
Le Tableau A.2 récapitule les modes opératoires communément utilisés pour étalonner les différents modèles
de dispositifs d'échantillonnage passif.
Les polluants s'accumulent dans la phase réceptrice d'un dispositif d'échantillonnage passif pendant la
période d'exposition du dispositif dans les eaux de surface. Les polluants sont extraits du dispositif
d'échantillonnage passif en laboratoire et les analyses chimiques déterminent la quantité de chaque polluant
accumulé.
L'accumulation d'un polluant dans la phase réceptrice d'un dispositif d'échantillonnage est modélisée par un
modèle cinétique du premier ordre (voir la Figure 2). La masse accumulée après un temps d'exposition t, m ,
t
est donnée par l'Équation (1):
⎡⎤
mm=−1exp−kt (1)
()
t max e
⎣⎦
où
m est la masse maximale accumulée;
max
k est la macroconstante cinétique de premier ordre (constante cinétique globale d'échange) qui
e
dépend des propriétés de l'échantillonneur et du polluant considéré (voir Note).
NOTE Les paramètres qui constituent la macroconstante cinétique, k , sont présentés à l'Article 13.
e
L'accumulation est approximativement linéaire avec le temps tout au long de la période d'exposition comprise
entre le moment initial du déploiement, t = 0, et le moment où l'on atteint la moitié de l'accumulation maximale
dans la phase réceptrice, t = t . Dans ces conditions, et sous réserve que le transfert de masse du polluant
0,5
varie de façon linéaire avec la concentration dans l'eau, le dispositif d'échantillonnage passif fonctionne alors
en mode intégratif et peut servir à mesurer la concentration moyenne pondérée dans le temps du polluant
auquel le dispositif d'échantillonnage passif a été exposé.
La durée qui s'écoule jusqu'à la moitié de l'accumulation maximale dans la phase réceptrice, t , est calculée
0,5
au moyen de l'Équation (2):
ln2
t = (2)
0,5
k
e
Pour des temps d'exposition plus longs, lorsque l'on approche de m , le dispositif d'échantillonnage passif
max
fonctionne en mode d'équilibre et ne fournit une mesure de la concentration qu'au moment de la récupération
du dispositif d'échantillonnage passif.
Légende
1 phase réceptrice 4 couche limite de l'eau
2 boîtier 5 eau
a
3 membrane de perméation
Diffusion du polluant.
NOTE 1 La membrane de perméation et la couche limite de l'eau constituent la couche de perméation.
NOTE 2 Dans certains modèles de dispositifs d'échantillonnage passif, le boitier est remplacé par une membrane qui
enveloppe complètement la phase réceptrice. Dans certains dispositifs d'échantillonnage passif (par exemple bandes de
polyéthylène ou feuilles de caoutchouc de silicone), la phase réceptrice n'est pas maintenue dans un boitier, mais se
déploie directement dans un cadre de maintien. Dans ces dispositifs d'échantillonnage passif, il n'existe pas de membrane
de perméation, mais la couche limite de l'eau agit comme couche de perméation. Pour plus d'informations sur les
différents types de dispositifs d'échantillonnage passif, voir les Références [1] à [8].
Figure 1 — Représentation schématique d'un dispositif d'échantillonnage passif
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés
Légende
m masse accumulée dans la phase réceptrice de l'échantillonneur
t
t temps d'exposition
Figure 2 — Profil de l'accumulation d'un polluant dans un dispositif d'échantillonnage passif
5 Manipulation des dispositifs d'échantillonnage passif
5.1 Généralités
5.1.1 S'assurer que des précautions de sécurité concernant la manipulation de tous les produits chimiques
existent et sont appliquées.
5.1.2 Il est essentiel de maintenir à tout moment les dispositifs d'échantillonnage passif à l'abri des sources
potentielles de contamination, sauf quand ils sont exposés sur le site d'échantillonnage. S'assurer que les
dispositifs d'échantillonnage passif sont entreposés et transportés dans des conteneurs imperméables aux
gaz, et constitués de matériaux inertes vis-à-vis des polluants considérés.
5.1.3 Éviter tout contact physique avec la phase réceptrice ou la membrane des dispositifs
d'échantillonnage passif, car cela risque de fausser les résultats. Quand des manipulations sont inévitables,
utiliser des gants en latex ou en vinyle non poudrés. Ne pas réutiliser des gants ayant déjà servi.
5.1.4 Pour certains dispositifs d'échantillonnage passif, il peut se révéler nécessaire d'éviter ou tout au
moins de réduire au minimum l'exposition aux contaminants atmosphériques pendant la manutention, la
manipulation et le déploiement des dispositifs d'échantillonnage passif et les analyses qui en découlent.
Il est recommandé d'utiliser une salle blanche en conformité avec l'ISO 14644-1 ou une hotte à flux laminaire
lors de la préparation de certains dispositifs d'échantillonnage passif.
5.1.5 Il convient de ne pas stocker les dispositifs d'échantillonnage passif et les extraits obtenus à proximité
d'autres produits chimiques, notamment les produits chimiques volatils.
5.1.6 Pour ajouter des réactifs aux extraits, utiliser des pointes de pipette adaptées, propres et non
contaminées.
5.2 Dispositifs d'échantillonnage passif pour composés organiques
5.2.1 Réduire au minimum le contact des dispositifs d'échantillonnage passif pour composés organiques
avec des matières plastiques.
5.2.2 À l'aide d'un solvant organique tel que l'acétone, laver tout le matériel entrant en contact avec les
dispositifs d'échantillonnage passif pendant la préparation précédant le déploiement, l'entreposage, le
transport et la préparation en vue des analyses.
5.3 Dispositifs d'échantillonnage passif pour métaux
5.3.1 Laver à l'acide tout le matériel, autre que les dispositifs d'échantillonnage passif, entrant en contact
avec l'extrait obtenu à partir du dispositif d'échantillonnage passif après déploiement, conformément à
l'ISO 5667-3.
5.3.2 Utiliser une qualité d'acide (contenant moins de 5 µg/kg de métaux lourds) appropriée à l'analyse des
métaux en traces, pour l'ajout aux échantillons ou pour la digestion.
6 Estimation du temps de déploiement approprié
Lorsque l'objectif de l'échantillonnage passif est d'estimer la concentration moyenne pondérée dans le temps
d'un polluant dans les eaux de surface, il convient que le temps d'exposition ne se prolonge pas au-delà de la
phase linéaire de l'accumulation (voir l'Article 4). Dans ces conditions, la masse de polluant collectée dans la
phase réceptrice est limitée par le taux d'échantillonnage et le temps d'exposition. Il convient que la masse
collectée dans la phase réceptrice soit supérieure à la limite de quantification de la méthode d'analyse. Le
temps nécessaire pour obtenir ce résultat dépend de la concentration du polluant dans l'eau et du taux
d'échantillonnage du dispositif d'échantillonnage passif. Lorsque la concentration dans l'eau et le taux
d'échantillonnage sont faibles, il peut ne pas être possible d'estimer une concentration moyenne pondérée
dans le temps. Il convient d'utiliser un dispositif d'échantillonnage passif dans lequel le taux d'échantillonnage
est proportionnel à la gamme de concentrations prévue de polluant.
Lorsque l'on approche de l'équilibre, alors la masse de polluant collectée dans la phase réceptrice est
déterminée par la capacité d'absorption (le produit du volume de l'échantillonneur et du coefficient de partage
entre la phase réceptrice et l'eau environnementale) de la phase réceptrice. Dans ces conditions, les
informations sur les concentrations moyennes pondérées dans le temps sont limitées.
Il est recommandé d'utiliser le temps d'exposition préconisé par le fabricant, quand celui-ci est connu. Pour
les échantillonneurs non commercialisés, utiliser les données d'étalonnage fournies dans les publications
révisées par les pairs.
7 Préparation et assemblage du dispositif d'échantillonnage passif
7.1 Préparation du dispositif d'échantillonnage passif
Pour les échantillonneurs, par exemple les bandes ou les feuilles de matériau polymère, notamment le
polyéthylène basse densité et le caoutchouc de silicone, qui ne sont pas fournis prêts à être utilisés pour
l'échantillonnage passif, il est nécessaire de nettoyer les échantillonneurs passifs pour éliminer les oligomères
6 © ISO 2011 – Tous droits réservés
et les contaminants avant usage. Pour cela, effectuer une désorption thermique et une extraction par solvant,
par exemple extraction Soxhlet ou rinçage répété dans un solvant comme l'acétate d'éthyle pendant une
semaine. Après cette étape d'extraction, il convient d'éliminer tout solvant d'extraction résiduel en effectuant
au moins deux rinçages au méthanol sur une période de 24 h. Après nettoyage, ces échantillonneurs
polymères peuvent être stockés dans du méthanol pendant six mois.
Lorsqu'il est possible d'utiliser des composés de référence et de performance (PRC), sélectionner les
composés appropriés à cette fin en fonction des composés à échantillonner (voir Note). Il n'est pas possible
d'utiliser un analogue marqué de chaque composé à échantillonner. Sélectionner les composés de manière à
couvrir la gamme de coefficients de partage octanol/eau des analytes à échantillonner afin de garantir une
élimination de 20 % à 50 % des PRC dopés dans la phase réceptrice. Il est conseillé d'utiliser des PRC
couvrant la gamme souhaitée de coefficients de partage octanol/eau par paliers d'environ 0,2. Lorsqu'un
analogue marqué d'un analyte n'est pas disponible, il est conseillé d'utiliser la constante cinétique
d'élimination globale d'un PRC ayant un coefficient de partage octanol/eau légèrement inférieur à celui de
l'analyte utilisé lors du calcul de la concentration de l'analyte dans l'eau.
Préparer des solutions de PRC pour chaque catégorie de dispositifs d'échantillonnage passif. Sélectionner la
quantité de PRC à doper. Il convient que cette quantité soit suffisante pour garantir que la concentration en
résidu se situe au-dessus de la limite de quantification de la méthode d'analyse. Éviter d'utiliser des quantités
plus élevées que nécessaire car les matériaux se propagent dans l'environnement. Utiliser la solution de PRC
pour doper la phase réceptrice des dispositifs d'échantillonnage passif choisis avant de procéder à
l'assemblage. Utiliser des matériaux purs et indiquer l'utilisation par date pour les dispositifs d'échantillonnage
passif dopés. S'assurer que la phase réceptrice est uniformément dopée.
Dans certains cas, le dopage est réalisé pendant la fabrication. Pour les échantillonneurs passifs dans
lesquels la phase réceptrice est une phase absorbante, le dopage peut être effectué en ajoutant une solution
de PRC dans un solvant volatil compatible. Pour les échantillonneurs passifs, par exemple les bandes ou les
feuilles de matériau polymère, qui ne sont pas fournis prêts à l'emploi, le dopage est effectué (après l'étape de
nettoyage) en immergeant une solution de PRC dans des mélanges de méthanol et d'eau. Des conseils
détaillés sur les échantillonneurs et les applications sont donnés dans les publications révisées par les pairs.
NOTE Certains échantillonneurs passifs disponibles dans le commerce sont fournis avec des PRC déjà dopés dans
la phase réceptrice.
7.2 Assemblage du dispositif d'échantillonnage passif
7.2.1 Il convient que les dispositifs d'échantillonnage passif qui nécessitent d'être assemblés par l'utilisateur
soient assemblés dans une salle à environnement contrôlé, équipée pour éliminer les contaminants
atmosphériques.
7.2.2 Étiqueter chaque dispositif d'échantillonnage passif conformément à l'ISO 5667-3.
NOTE L'ajout, par le fabricant, d'une étiquette adaptée à chaque dispositif d'échantillonnage passif facilite
l'identification du dispositif d'échantillonnage passif pendant le déploiement et la récupération, et après la récupération.
7.3 Entreposage du dispositif d'échantillonnage passif
Il est essentiel de maintenir les dispositifs d'échantillonnage passif à l'abri des sources potentielles de
contamination pendant l'entreposage. Entreposer les dispositifs d'échantillonnage passif préparés dans des
conteneurs étanches à la vapeur, et maintenus à température contrôlée. Éviter d'entreposer les dispositifs
d'échantillonnage passif à proximité de produits chimiques.
Il convient de sélectionner la température d'entreposage conformément aux instructions du fabricant, si elles
sont disponibles. Lorsque ces instructions ne sont pas disponibles, entreposer les échantillonneurs à 4 °C et
éviter de congeler des échantillonneurs contenant des traces d'eau.
8 Assurance qualité
8.1 Généralités
Mettre en œuvre les mesures d'assurance qualité tout au long des processus d'échantillonnage et de
manipulation conformément à l'ISO 5667-14. La Figure 3 illustre la façon dont les étapes d'assurance qualité
s'insèrent dans la séquence des processus impliqués dans l'utilisation de dispositifs d'échantillonnage passif.
Comparer les résultats des analyses des dispositifs d'échantillonnage passif qui ont été déployés ensemble
(comme spécifié en 8.2) avec ceux des dispositifs d'échantillonnage passif de contrôle (comme spécifié en
8.3) afin de calculer l'incertitude de l'échantillonnage (voir l'Article 13). Se reporter aux lignes directrices
relatives au contrôle de qualité analytique de l'ISO/TS 13530.
NOTE Les contrôles sur site (a) sont entreposés pendant la période d'exposition sur site des dispositifs
d'échantillonnage passif déployés (b).
Figure 3 — Schéma présentant la séquence des processus impliqués dans l'utilisation
de dispositifs d'échantillonnage passif
8 © ISO 2011 – Tous droits réservés
8.2 Réplicats de dispositifs d'échantillonnage passif lors du déploiement sur site
Le nombre de réplicats de dispositifs d'échantillonnage passif déployés sur chaque site est déterminé par le
type de campagne d'échantillonnage et par la précision nécessaire aux fins de la campagne. Si des
informations sur les modifications temporelles sur une longue période sont nécessaires, alors les dispositifs
d'échantillonnage passif peuvent être récupérés sur une gamme de durées écoulées après le déploiement.
8.3 Réplicats de dispositifs d'échantillonnage passif de contrôle qualité
Préparer les réplicats de dispositifs d'échantillonnage passif destinés au contrôle qualité au même moment et
de la même manière que ceux destinés à être déployés sur site. En utiliser au moins un par site
d'échantillonnage pour chaque catégorie (composés organiques polaires, composés organiques apolaires et
composés inorganiques, y compris les métaux) de dispositifs d'échantillonnage passif devant être utilisée.
8.4 Dispositifs d'échantillonnage passif de contrôle
Pour chaque jeu de dispositifs d'échantillonnage passif (groupe de dispositifs d'échantillonnage passif
déployés ensemble), préparer des dispositifs d'échantillonnage passif de contrôle conformément au
Tableau 1. La quantité et le type de contrôles dépendent du niveau de confiance exigé, mais il convient d'en
utiliser au moins un par site d'échantillonnage ou deux s'il n'y a qu'un seul site d'échantillonnage lors d'une
campagne.
La masse moyenne de dopage des PRC et la fidélité associée sont estimées en utilisant tous les dispositifs
d'échantillonnage passif de contrôle de chacun des lots de dispositifs d'échantillonnage passif déployés lors
d'une même campagne.
Pour surveiller la concentration moyenne pondérée dans le temps d'un polluant proche de la limite de
détection, il est possible de combiner les extraits issus d'un certain nombre de dispositifs d'échantillonnage
passif. Dans ces cas-là, il est nécessaire d'augmenter le nombre de dispositifs d'échantillonnage passif au
prorata.
Tableau 1 — Exigences relatives aux dispositifs d'échantillonnage passif de contrôle
Type de contrôle Nombre requis Traitement des contrôles
Séparer les contrôles sur site et les dispositifs d'échantillonnage passif
fabriqués et/ou livrés ensemble.
Transporter les contrôles sur site entre le site d'échantillonnage et le
laboratoire avec le jeu de dispositifs d'échantillonnage passif
correspondant.
Au moins un par site
d'échantillonnage ou
Exposer à l'air les contrôles sur site sur le site d'échantillonnage pendant le
Contrôle sur site deux s'il n'y a qu'un
déploiement et la récupération du jeu de dispositifs d'échantillonnage
seul site
passif correspondant, mais pendant la manipulation uniquement. Manipuler
d'échantillonnage
de la même manière que le jeu de dispositifs d'échantillonnage passif
jusqu'au début du déploiement, et à partir du début de la récupération des
dispositifs d'échantillonnage passif.
Traiter et analyser de façon identique et en même temps les contrôles sur
site et le jeu de dispositifs d'échantillonnage passif correspondant.
Au moins trois par lot
Avant de traiter un dispositif d'échantillonnage passif, doper la phase
de dispositifs
réceptrice avec un mélange contenant les composés cibles.
d'échantillonnage
Contrôle des
passif ou pour chaque
Traiter et analyser de façon identique et en même temps les contrôles
rendements
campagne sur site si
dopés et les dispositifs d'échantillonnage passif d'une même catégorie du
l'on n'utilise qu'un seul
même jeu de dispositifs d'échantillonnage.
lot d'échantillonneurs
9 Sélection du site d'échantillonnage et précautions de sécurité
9.1 Sélection du site d'échantillonnage
Sélectionner un site d'échantillonnage conformément à l'ISO 5667-1 et à l'ISO 5667-4 pour les lacs ou à
l'ISO 5667-6 pour les rivières et cours d'eau, ou encore conformément à l'ISO 5667-9 pour les eaux marines.
Avant le déploiement et avant la récupération des dispositifs d'échantillonnage passif, inspecter
soigneusement le site d'échantillonnage en prenant en considération les points suivants:
a) sources de contaminants en phase vapeur, y compris les émanations de moteurs, les huiles, les
goudrons, l'essence, le carburant diesel, les peintures, les solvants, la fumée de cigarette et les
revêtements bitumeux si des dispositifs d'échantillonnage passif pour composés organiques doivent être
utilisés;
b) sources de contamination métallique, si des dispositifs d'échantillonnage passif pour métaux doivent être
utilisés;
c) films huileux ou biofilms à la surface de l'eau;
d) il est essentiel de déployer le dispositif d'échantillonnage passif à un niveau en dessous duquel les
niveaux d'eau ne descendent pas, de façon qu'il y ait une profondeur d'eau suffisante pour assurer
l'immersion du dispositif d'échantillonnage passif tout au long du déploiement, dans toutes les situations
possibles.
Noter tout ce qui a été décelé sur le site.
NOTE Certains cours d'eau peuvent s'assécher pendant des périodes d'étiage; dans ces cas-là, il convient de déployer
les dispositifs dans des retenues d'eau plutôt que dans des zones d'écoulement libre. Dans les eaux marines, il convient
de déployer les dispositifs d'éch
...
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 5667-23
Первое издание
2011-03-01
Качество воды. Отбор проб.
Часть 23.
Руководство по пассивному отбору
проб из поверхностных вод
Water quality — Sampling —
Part 23: Guidance on passive sampling in surface waters
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
©
ISO 2011
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или вывести на экран, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на загрузку интегрированных шрифтов в компьютер, на котором ведется редактирование. В случае загрузки
настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение лицензионных условий
фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованным для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2011
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO по соответствующему адресу, указанному ниже, или комитета-члена ISO в стране
заявителя.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Напечатано в Швейцарии
ii © ISO 2011 – Все права сохраняются
Содержание Страница
Предисловие .iv
Введение .vi
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .1
3 Термины и определения .2
4 Сущность метода.4
5 Обращение с пассивными пробоотборниками .5
5.1 Общие положения .5
5.2 Пассивные пробоотборники для органических соединений .6
5.3 Пассивные пробоотборники для металлов.6
6 Оценка подходящего времени для полевого размещения .7
7 Приготовление и сборка пассивных пробоотборников.7
7.1 Приготовление пассивных пробоотборников.7
7.2 Сборка пассивных пробоотборников .8
7.3 Хранение пассивных пробоотборников .8
8 Гарантия качества .8
8.1 Общие положения .8
8.2 Применение дублированных пассивных пробоотборников в полевом размещении .9
8.3 Дублированные пассивные пробоотборники для контроля качества.9
8.4 Контрольные пассивные пробоотборники.10
9 Выбор участка для отбора проб и меры предосторожности.10
9.1 Выбор участка для отбора проб .10
9.2 Соответствующие меры предосторожности против несчастных случаев .11
10 Размещение и извлечение пассивного пробоотборника .11
10.1 Материалы и оборудование.11
10.2 Транспортировка .11
10.3 Процедура размещения.12
10.4 Процедура извлечения.13
11 Экстракция аналитов из пассивных пробоотборников и подготовка для анализа.14
12 Анализ.14
13 Вычисления.14
14 Протокол испытания.17
Приложение А (информативное) Таблицы, представляющие обзор основных типов
пассивных пробоотборников и методов для их калибровки .19
Приложение В (нормативное) Материалы и оборудование для размещения пассивных
пробоотборников в полевых условиях.21
Приложение С (информативное) Меры по контролю качества .22
Библиография.24
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в
этом комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие
связи с ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области
электротехники, ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической
комиссией (IEC).
Проекты международных стандартов разрабатываются по правилам, указанным в Директивах ISO/IEC,
Часть 2.
Главная задача технических комитетов состоит в разработке международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на
голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения, по
меньшей мере, 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Обращается внимание на то, что некоторые элементы данного документа могут быть объектом
патентных прав. ISO не несет ответственности за идентификацию какого-либо одного или всех таких
патентных прав
ISO 5667 состоит из следующих частей под общим названием Качество воды. Отбор проб:
⎯ Часть 1. Качество воды. Отбор проб. Часть 1. Руководство по составлению программ и
методикам отбора проб
⎯ Часть 3. Руководство по хранению и обращению с пробами воды
⎯ Часть 4. Руководство по отбору проб из естественных и искусственных озер
⎯ Часть 5. Руководство по отбору проб питьевой воды из очистных сооружений и
трубопроводных распределительных систем
⎯ Часть 6. Руководство по отбору проб из рек и потоков
⎯ Часть 7. Руководство по отбору проб воды и пара из котельных установок
⎯ Часть 8. Руководство по отбору проб влажных осаждений
⎯ Часть 9. Руководство по отбору проб морской воды
⎯ Часть 10. Руководство по отбору проб из сточных вод
⎯ Часть 11. Руководство по отбору проб грунтовых вод
⎯ Часть 12. Руководство по отбору проб из донных отложений
⎯ Часть 13. Рекомендации по отбору проб шлама
⎯ Часть 14. Руководство по обеспечению качества при отборе проб природных вод и обращении
с ними
iv © ISO 2011 – Все права сохраняются
⎯ Часть 15. Руководство по консервированию и обработке проб осадка и отложений
⎯ Часть 16. Руководство по биотестированию проб
⎯ Часть 17. Руководство по отбору валовых проб взвешенных твердых частиц
⎯ Часть 19. Руководство по отбору проб в морских отложениях
⎯ Часть 20. Руководство по использованию данных об образцах для принятия решения.
Соответствие с пороговыми и классификационными системами
⎯ Часть 21. Руководство по отбору проб питьевой воды, распределяемой цистернами или
другими средствами, кроме водопроводных труб
⎯ Часть 22. Руководство по проектированию и размещению мест для отбора проб грунтовых
вод
⎯ Часть 23. Руководство по пассивному отбору проб из поверхностных вод
Введение
Устройства для пассивного отбора проб могут быть использованы для мониторинга концентраций
аналитов в широком диапазоне, включая металлы, неорганические анионы, полярные органические
соединения (например, пестициды и фармацевтические препараты), неполярные органические
соединения (например, неполярные пестициды) и промышленные химикаты (например,
полиароматические углеводороды и полихлорированные бифенилы) в водных средах.
Мониторинг степени загрязнения поверхностных вод традиционно выполняется посредством точечного
отбора проб (известного также как отбор проб в бутылки или черпаком). Такой отбор проб дает
моментальную регистрацию уровней загрязнения в данное время. Уровни загрязнения имеют
тенденцию к изменениям с течением времени, и поэтому желательно проводить мониторинг в течение
длительного периода, чтобы получить более представительный показатель химического качества
водного объекта. Это можно достигнуть точечным отбором проб, непрерывным мониторингом,
биомониторингом или пассивным отбором проб.
В пассивном отборе проб применяются устройства, в которых используется диффузионный градиент
для сбора загрязняющих примесей за период от нескольких дней до нескольких недель. За этим
процессом следует экстрагирование и анализ загрязнителей в лаборатории.
Устройства для пассивного отбора проб (далее пассивные пробоотборники) могут быть использованы
в кинетическом и равновесном режимах. В равновесном режиме пассивный пробоотборник достигает
равновесия с отобранной средой и обеспечивает меру концентрации во время извлечения из
окружающей среды. В кинетическом режиме пассивный пробоотборник отбирает пробы интегративным
способом и обеспечивает меру средневзвешенной во времени концентрации загрязняющей примеси в
воде за период экспонирования. Когда поглощение в приемную фазу регулируется через мембрану,
тогда пассивные пробоотборники действуют как интегративные пробоотборники с момента
размещения и периода экспонирования до момента накопления половины максимального количества в
приемной фазе. Мембранное регулирование означает, что сопротивление мембраны транспорту
больше, чем сопротивление граничного слоя воды. В застойной воде поглощение обычно регулируется
граничным слоем воды. В условиях высокой турбулентности поглощение регулируется мембраной.
Когда поглощение регулируется граничным слоем воды, поведение пассивных пробоотборников
аналогично поведению пробоотборников при мембранном регулировании, но скорость отбора проб
зависит от параметров течения. Если параметры течения изменяются с течением времени, то
поглощение может регулироваться граничным слоем воды, когда турбулентность низкая, но
регулирование изменяется на мембранное, когда турбулентность увеличивается.
Диффузия в приемную фазу происходит за счет концентрации свободного растворенного
загрязнителя, не связанного с твердыми частицами и органическими соединениями с большой
молекулярной массой (например, гуминовая и фульвовая кислоты). Этот метод обеспечивает меру
средневзвешенной во времени концентрации свободной растворенной части загрязнителей,
собираемых пассивным пробоотборником. Для некоторых пассивных пробоотборников, применяемых
для металлов, концентрация измеряемого аналита включает как его свободную растворенную часть,
так и ту часть, которая связана с неорганическими и органическими соединениями с маленькой
молекулярной массой и может диффундировать в проницаемый слой и диссоциировать в нем.
Загрязнитель, связанный с химическими соединениями с большой молекулярной массой,
диффундирует в диффузионный слой только очень медленно. Концентрация, измеренная пассивным
пробоотборником, может отличаться от концентрации, измеренной в точечной пробе (в бутылке). В
точечной пробе часть измеряемого загрязнителя определяется посредством комбинации таких
факторов, как связь части загрязнителя с твердыми частицами и большими органическими
соединениями и обработка (например, фильтрование при 0,45 мкм или ультрафильтрование),
применяемая до анализа. Пассивные пробоотборники, используемые в поверхностных водах, обычно
состоят из приемной фазы (как правило, растворитель, полимер или сорбент), которая имеет высокое
сродство с анализируемыми загрязнителями и таким образом собирает их. Эта приемная фаза может
быть фиксированной сзади мембраны или быть окруженной мембраной, через которую может
vi © ISO 2011 – Все права сохраняются
проникать целевой аналит. Схематическое изображение такого пассивного пробоотборника
представлено на Рисунке 1. В своей самой простой форме устройство для пассивного отбора проб
состоит только из «голой» мембраны, волокна или объемного сорбента, который действует как
приемная фаза. В таких пассивных пробоотборниках полимер действует и как приемная фаза и как
проницаемая мембрана. Полимеры, используемые в этих пробоотборниках, обычно имеют высокую
проницаемость, и поглощение регулируется граничным слоем воды. Поглощение переходит под
мембранное регулирование только при очень высоких скоростях течения. Различные комбинации
проницаемого слоя и приемной фазы используются для различных классов загрязняющих веществ
(неполярные органические, полярные органические и неорганические). Пассивные пробоотборники
предназначаются для использования с одним из этих основных классов загрязнителей.
Пассивные пробоотборники могут использоваться в нескольких режимах, включая качественный и
полуколичественный, которые можно применять, например, для обнаружения источников загрязнения.
Если имеются соответствующие калибровочные данные, пассивные пробоотборники можно
использовать в количественном режиме для измерения концентрации свободного растворенного вида
загрязнителя.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 5667-23:2011(R)
Качество воды. Отбор проб.
Часть 23.
Руководство по пассивному отбору проб из поверхностных
вод
1 Область применения
Настоящая часть ISO 5667 устанавливает процедуры для определения средневзвешенных во времени
и равновесных концентраций свободной растворенной доли органических и металлоорганических
соединений, а также неорганических веществ, включая металлы, в поверхностных водах методом
пассивного отбора проб с последующим анализом.
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные нормативные документы являются обязательными при применении данного
документа. Для жестких ссылок применяется только цитированное издание документа. Для плавающих
ссылок необходимо использовать самое последнее издание нормативного ссылочного документа
(включая любые изменения).
ISO 5667-1, Качество воды. Отбор проб. Часть 1. Руководство по составлению программ и
методикам отбора проб
ISO 5667-3, Качество воды. Отбор проб. Часть 3. Руководство по хранению и обращению с пробами
воды
ISO 5667-4, Качество воды. Отбор проб. Часть 4. Руководство по отбору проб из естественных и
искусственных озер
ISO 5667-6, Качество воды. Отбор проб. Часть 6. Руководство по отбору проб из рек и потоков
ISO 5667-9, Качество воды. Отбор проб. Часть 9. Руководство по отбору проб морской воды
ISO 5667-14, Качество воды. Отбор проб. Часть. 14. Руководство по обеспечению качества при
отборе проб природных вод и обращении с ними
ISO 6107-2, Качество воды. Словарь. Часть 2
ISO/TS 13530, Качество воды. Руководство по аналитическому контролю качества для анализа
воды
ISO 14644-1, Помещения чистые и связанные с ними контролируемые среды. Часть 1.
Классификация чистоты воздуха
3 Термины и определения
Применительно к настоящему документу используются термины и определения, данные в ISO 6107-2,
и нижеследующие.
3.1
аналитический эталон восстановления
analytical recovery standard
вещество, добавляемое к приемной фазе пассивного пробоотборника до анализа, степень
восстановления которого во время анализа используется для получения информации об
эффективности восстановления
3.2
полевое контрольное устройство
field control
пассивный пробоотборник для контроля качества, регистрирующий любой химикат, который
накапливается в пассивном пробоотборнике во время изготовления, сборки, хранения,
транспортировки, размещения, извлечения и последующего анализа
3.3
пассивный отбор проб
passive sampling
метод отбора проб, основанный на диффузии аналита из отобранной среды в приемную фазу в
пассивном пробоотборнике в результате разницы между химическими потенциалами аналита в двух
средах: результирующее течение из одной среды в другую продолжается до тех пор, пока в системе не
будет установлено равновесие или когда период отбора проб будет завершен
3.4
интегративная фаза пассивного отбора проб
integrative phase of passive sampling
фаза отбора проб, во время которой скорость поглощения аналита в приемную фазу пассивного
пробоотборника приблизительно линейная и поглощение пассивного пробоотборника
пропорционально средневзвешенной во времени концентрации аналита в окружающей среде
3.5
эталонное соединение для контроля рабочих характеристик
рабочее эталонное соединение
performance reference compound
PRC
вещество, которое добавляется в пробоотборник до экспонирования и имеет такое сродство к
пробоотборнику, что оно рассеивается из него во время экспонирования и не мешает отбору проб и
аналитическим процессам
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Скорости отделения (удаления) PRCs используются для получения информации о кинетике
поглощения загрязнителей in situ.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 В настоящее время нет PRCs для пассивных пробоотборников, ориентированных на металлы и
полярные органические соединения.
3.6
холостой реактив
reagent blank
аликвота реактива, используемого в обработке пассивных пробоотборников, которая анализируется
после их применения, для того чтобы диагностировать любое загрязнение от используемых реактивов
2 © ISO 2011 – Все права сохраняются
3.7
добавка для контроля восстановления
recovery spike
пассивный пробоотборник для контроля качества, предварительно обогащенный известной массой
аналитического эталона восстановления, применяемый для определения степени восстановления
загрязнителя из пассивных пробоотборников после размещения
3.8
класс пассивного пробоотборника
passive sampling device class
класс пассивного пробоотборника на основе класса загрязнителя, для накопления которого он
предназначен
ПРИМЕЧАНИЕ Классы пассивных пробоотборников включают:
⎯ полярные органические соединения;
⎯ неполярные органические соединения;
⎯ неорганические соединения, включая металлы.
3.9
мембранное регулирование
membrane control
когда диффузия через мембрану пассивного пробоотборника определяет весь массоперенос и
сопротивление массопереносу аналитов из объемной фазы воды в приемную фазу
3.10
граничный слой воды
water boundary layer
вязкий подслой воды, смежный с поверхностью, обусловленный сложными гидродинамическими
взаимодействиями поверхности с водой, который создает сопротивление диффузии из объемной
фазы воды в приемную фазу и уменьшается по толщине при увеличении турбулентности в объемной
фазе воды
3.11
скорость отбора проб
sampling rate
R
s
кажущийся объем воды, освобождаемой от аналита в единицу времени, вычисляемый как
произведение коэффициента полного массопереноса на площадь приемной фазы, подвергающейся
воздействию окружающей среды
ПРИМЕЧАНИЕ Скорость отбора проб выражается в литрах за день.
3.12
монтажное устройство
deployment device
конструкция, к которой пассивные пробоотборники могут прикрепляться или в которой они могут
удерживаться в правильном положении на участке размещения пробоотборников в течение всего
периода их использования
ПРИМЕРЫ Металлическая сетка, шест или клеть с якорными оттяжками, буями и анкерными устройствами,
где необходимо.
4 Сущность метода
Общие характеристики пассивного пробоотборника представлены на Рисунке 1. Конструкции
различных типов пассивных пробоотборников для разных классов загрязнителей, полярных
органических, неполярных органических и неорганических (включая металлы), приведены в
Таблице A.1. Процедуры, обычно используемые для калибровки различных конструкций пассивного
пробоотборника, приведены в Таблице
A.2.
Загрязнители накапливаются в приемной фазе пассивного пробоотборника за измеряемый период
времени воздействия поверхностной воды. В лаборатории загрязнители извлекают из пассивного
пробоотборника, и количество каждого накопленного загрязнителя определяют методом химического
анализа.
Поглощение загрязнителя в приемную фазу пробоотборника соответствует приближению первого
порядка к максимуму (см. Рисунок 2). Масса, накопленная за время экспозиции, t, m , определяется
t
Уравнением (1):
mm=−⎡⎤1exp−kt (1)
()
t max e
⎣⎦
где
m накопленная максимальная масса;
max
k константа макроскорости первого порядка (константа скорости результирующего обмена),
e
которая зависит от свойств пробоотборника и загрязнителя (см. Примечание).
ПРИМЕЧАНИЕ Параметры, которые составляют константу макроскорости, k , рассматриваются в Разделе 13.
e
Поглощение имеет приблизительно линейную зависимость от времени на протяжении всего периода
экспозиции от момента размещения, t = 0, до момента накопления половины максимального
количества в приемной фазе, t = t . При таких условиях и в том случае, когда перенос массы
0,5
загрязнителя линейно связан с концентрацией в воде, пассивный пробоотборник действует в
интегративном режиме и может использоваться для измерения средневзвешенной во времени
концентрации загрязнителя, воздействующего на пассивный пробоотборник.
Время до накопления половины максимального количества в приемной фазе, t , вычисляется с
0,5
использованием Уравнения (2):
ln 2
t = (2)
0,5
k
e
При более продолжительном времени экспонирования, по мере приближения m , пассивный
max
пробоотборник действует в равновесном режиме и обеспечивает меру концентрации только во время
извлечения пассивного пробоотборника.
4 © ISO 2011 – Все права сохраняются
Обозначение
1 приемная фаза 4 граничный слой воды
2 корпус 5 вода
a
3 проницаемая мембрана Диффузия загрязнителя.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Проницаемая мембрана и граничный слой воды составляют проницаемый слой.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 В некоторых конструкциях пассивного пробоотборника корпус заменяется мембраной, которая
полностью вмещает приемную фазу. В некоторых пассивных пробоотборниках (например, полиэтиленовые
полоски или силиконовый лист) приемная фаза не удерживается в корпусе, но размещается открытая на
зажимной раме. В этих пассивных пробоотборниках нет проницаемой мембраны, но граничный слой воды
действует как проницаемый слой. Для большей информации об отдельных типах пассивных пробоотборниках см.
Ссылки c [1] до [8].
Рисунок 1 — Схематическое изображение пассивного пробоотборника
5 Обращение с пассивными пробоотборниками
5.1 Общие положения
5.1.1 При работе со всеми химикатами следует соблюдать соответствующие правила техники
безопасности
5.1.2 Важно, чтобы пассивные пробоотборники все время были изолированы от возможных
источников загрязнения, кроме времени экспозиции на участке отбора проб. Пассивные
пробоотборники должны храниться и транспортироваться в газонепроницаемых контейнерах из
инертных материалов относительно анализируемых загрязнителей.
5.1.3 Следует избегать физического контакта с приемной фазой или мембраной пассивных
пробоотборников, поскольку это может повлиять на результаты. Если контакт неизбежен, следует
пользоваться перчатками из винила или латекса без порошка. Перчатки должны быть только
одноразовые
5.1.4 При использовании некоторых пассивных пробоотборников следует избегать или по крайней
мере сводить к минимуму воздействие загрязняющих веществ из воздуха при их транспортировке,
манипулировании и размещении, а также при последующем анализе.
Обозначение
m масса, накопленная в приемной фазе пробоотборника t время экспозиции
t
Рисунок 2 — Профиль поглощения загрязнителя в пассивный пробоотборник
Для приготовления пассивных пробоотборников рекомендуется использовать чистое помещение,
классифицированное согласно ISO 14644-1, или ламинарный шкаф.
5.1.5 Пассивные пробоотборники и полученные экстракты не следует хранить поблизости от других
химикатов, в частности летучих химикатов.
5.1.6 Наконечники к пипеткам, используемые для добавления реактивов к экстрактам, должны быть
чистыми, свободными от разных загрязнений.
5.2 Пассивные пробоотборники для органических соединений
5.2.1 Контактирование пассивного пробоотборника для органических соединений с пластиковыми
материалами должно быть сведено к минимуму.
5.2.2 Следует промывать органическим растворителем, например ацетоном, все оборудование,
которое вступает в контакт с пассивным пробоотборником во время приготовления до размещения,
хранения, транспортировки и подготовки к анализу.
5.3 Пассивные пробоотборники для металлов
5.3.1 Следует промывать кислотой все оборудование, которое вступает в контакт с экстрактом,
полученным из пассивного пробоотборника после экспонирования, кроме пассивных пробоотборников,
согласно ISO 5667-3.
6 © ISO 2011 – Все права сохраняются
5.3.2 Используется класс кислоты (содержащей менее 5 мкг/кг любого отдельного тяжелого
металла), которая годится для анализа следов металлов при добавлении к пробам или для гидролиза.
6 Оценка подходящего времени для полевого размещения
Когда целью пассивного отбора проб является оценка средневзвешенной во времени концентрации
загрязнителя в поверхностных водах, экспонирование не должно выходить за пределы фазы
линейного поглощения (см. Раздел 4). В этих условиях масса загрязнителя, собираемая в приемной
фазе, ограничена скоростью отбора проб и временем экспозиции. Масса, собранная в приемной фазе,
должна быть выше уровня количественного определения аналитическим методом. Время,
необходимое для достижения этой цели, зависит от концентрации загрязнителя в воде и от скорости
отбора проб пассивным пробоотборником. Когда концентрация загрязнителя в воде и скорость отбора
проб низкие, то средневзвешенную во времени концентрацию невозможно определить. Следует
использовать пассивный пробоотборник, где скорость отбора проб соизмерима с ожидаемым
диапазоном концентраций загрязнителя.
При приближении равновесия масса загрязнителя, собираемая в приемной фазе, определяется
поглощающей способностью (произведение объема пробоотборника на коэффициент распределения
между приемной фазой и окружающей водой) приемной фазы. В этих условиях информация о
средневзвешенных во времени концентрациях ограничена.
Для экспозиции следует использовать время, рекомендуемое изготовителем при наличии серийного
производства. Для пробоотборников, которые отсутствуют на рынке, используются калибровочные
данные из прошедших экспертную оценку публикаций.
7 Приготовление и сборка пассивных пробоотборников
7.1 Приготовление пассивных пробоотборников
Пробоотборники, например полоски или листы из полимерного материала, включая полиэтилен низкой
плотности и силиконовый каучук, которые не поставляются в готовом виде для использования в
пассивном отборе проб, необходимо перед использованием очищать для удаления олигомеров и
загрязнителей. Для этого проводят термическую десорбцию и экстракцию растворителем, например
Soxhlet, или многократную промывку в растворителе, например в этилацетате, в течение 1 недели.
После этой стадии экстракции любой остаточный растворитель экстракции следует удалить, используя
как минимум две промывки в течение 24 ч. После очистки такие полимерные пробоотборники можно
хранить вплоть до 6 месяцев.
Если есть возможность использовать рабочие эталонные химические соединения (PRCs), выбирают
подходящие для этой цели соединения, соответствующие соединениям, подлежащим отбору (см.
Примечание). Практически нереально использовать меченый аналог для каждого соединения, которое
должно быть отобрано. Следует выбирать соединения в диапазоне коэффициентов распределения
октанол/вода для отбираемых аналитов, чтобы обеспечить выделение в диапазоне от 20 % до 50 %
отдельных PRCs, вводимых в приемную фазу. Рекомендуется использовать PRCs, которые охватывают
требуемый диапазон для логарифма коэффициента распределения октанол/вода поэтапно,
приблизительно 0,2. При отсутствии меченого аналога аналита рекомендуется использовать константу
скорости полного выделения PRC с логарифмом коэффициента распределения октанол/вода, который
несколько ниже, чем коэффициент для аналита в вычислении его концентрации в воде.
Растворы PRC приготовляют для каждого класса пассивного пробоотборника. Выбирают количество
PRC для обогащения. Оно должно быть достаточным для гарантии, что остаток будет выше предела
количественного определения в данном методе анализа. Не следует допускать использования
количеств больше необходимых, поскольку эти материалы выделяются в окружающую среду. Раствор
PRCs вводится в приемную фазу выбранных пробоотборников до сборки. Материалы должны быть
чистыми, дата их введения в пассивный пробоотборник обязательно указывается. Введение в
приемную фазу должно быть однородным.
В некоторых случаях обогащение проводят во время производства. Для некоторых пробоотборников,
где приемная фаза является сорбционной, обогащение может быть выполнено путем добавления
раствора PRCs в совместимый летучий растворитель. Для пассивных пробоотборников, например
полимерных полосок или листов, которые не поставляются в готовом виде для использования,
обогащение выполняют (после стадии очистки) путем пропитки в растворе PRCs в смесях этанола и
воды. Подробные рекомендации по индивидуальным пробоотборникам и применениям имеются в
публикациях, прошедших экспертную оценку.
ПРИМЕЧАНИЕ Некоторые имеющиеся в продаже пробоотборники поставляют с PRCs, уже введенными в
приемную фазу.
7.2 Сборка пассивных пробоотборников
7.2.1 Сборка пассивных пробоотборников пользователем, если необходимо, должна проводиться в
помещении с регулируемой окружающей средой, оборудованном для удаления атмосферных
загрязнителей.
7.2.2 Каждый пассивный пробоотборник подлежит маркировке согласно ISO 5667-3.
ПРИМЕЧАНИЕ Добавление изготовителем подходящей маркировки для каждого пробоотборника помогает в
идентификации во время размещения, восстановления и после восстановления.
7.3 Хранение пассивных пробоотборников
Важно, чтобы во время хранения пассивные пробоотборники были изолированы от потенциальных
источников загрязнения. Приготовленные пассивные пробоотборники следует хранить в
паронепроницаемых контейнерах при регулируемых температурах. Не рекомендуется хранить
пассивные пробоотборники вблизи от химикатов.
Температуру хранения следует выбирать согласно инструкциям изготовителя, если они имеются. При
отсутствии таких инструкций хранить пробоотборники следует при 4 °C и не допускать замораживания
пробоотборников, которые содержат следы воды.
8 Гарантия качества
8.1 Общие положения
На протяжении всего отбора проб и при обращении с пробоотборниками следует выполнять меры по
обеспечению качества согласно ISO 5667-14. На Рисунке 3 показаны шаги по обеспечению качества в
последовательных процессах, проводимых при использовании пассивных пробоотборников.
Сравниваются результаты анализа пассивных пробоотборников, размещаемых вместе (как
установлено в 8.2), и анализа контрольных пассивных пробоотборников (как установлено в 8.3), для
того чтобы рассчитать неопределенность отбора проб (см. Раздел 13). Руководство по аналитическому
контролю качества дано в ISO/TS 13530.
8 © ISO 2011 – Все права сохраняются
8.2 Применение дублированных пассивных пробоотборников в полевом размещении
Несколько дублированных пассивных пробоотборников, размещаемых на каждом участке, определяются
планом пробоотбора и прецизионностью, необходимой для целей этой операции. Если необходима
информация о временных изменениях в течение длительного периода, тогда пассивные пробоотборники
можно извлекать через определенные интервалы истекшего времени после размещения.
8.3 Дублированные пассивные пробоотборники для контроля качества
Приготовляют пассивные пробоотборники для контроля качества в то же самое время и таким же
способом, как пробоотборники для размещения в полевых условиях. Используют как минимум один
контрольный пробоотборник на участок отбора проб для каждого класса (полярные органические
соединения, неполярные органические соединения и неорганические соединения, включая металлы)
размещаемого пассивного пробоотборника.
ПРИМЕЧАНИЕ Полевые средства управления (a) хранятся во время экспозиции размещенных пассивных
пробоотборников (b).
Рисунок 3 — Схематическое изображение последовательных процессов использования
пассивных пробоотборников
8.4 Контрольные пассивные пробоотборники
Для каждого комплекта пассивных пробоотборников (группа пассивных пробоотборников,
применяемых вместе) готовят контрольные устройства согласно Таблице 1. Количество и тип
контрольных устройств зависят от требуемого доверительного уровня, но как минимум должно
применяться одно контрольное устройство на участок или два устройства, когда в операции
задействован только один участок отбора проб.
Средняя масса введения PRC и связанная прецизионность оцениваются путем использования всех
полевых контрольных пассивных пробоотборников из каждой партии пассивных пробоотборников,
применяемых в данной операции.
Для мониторинга взвешенной во времени средней концентрации загрязнителей в окрестности предела
обнаружения можно объединять экстракты из нескольких пассивных пробоотборников. В этих условиях
необходимо увеличивать количество контрольных пассивных пробоотборников пропорционально.
Таблица 1 — Требования к контрольным пассивным пробоотборникам
Тип
Требуемое
контрольного Обработка контрольных устройств
количество
устройства
Отделяют полевые контрольные устройства от пассивных
пробоотборников, изготовленных или поставляемых вместе.
Транспортируют полевые контрольные устройства между участком
пробоотбора и лабораторией вместе с комплектом пассивных
Как минимум одно
пробоотборников.
устройство на
Подвергают полевые контрольные устройства воздействию воздуха
Полевое участок
на участке пробоотбора во время размещения и извлечения
контрольное пробоотбора или
комплекта пассивных пробоотборников, но только во время
устройство два устройства,
манипулирования. Обращаются с ними так же, как с комплектом
когда имеется
пассивных пробоотборников вплоть до начала размещения и с
только один участок
начала их извлечения из полевых условий.
Обрабатывают и анализируют полевые контрольные устройства
одновременно и идентично с комплектом пассивных
пробоотборников.
Как минимум три
устройства на
Перед обработкой пассивные пробоотборники для данного контроля
партию пассивных
Контрольное
обогащают смесью целевого соединения.
пробоотборников
устройство с
или для каждой
Обрабатывают и анализируют пробоотборники с контрольными
добавкой для
полевой кампании,
добавками одновременно и идентично с пассивными
восстановления
если используется
пробоотборниками одного и того же класса в одном комплекте.
партия разового
изготовления
9 Выбор участка для отбора проб и меры предосторожности
9.1 Выбор участка для отбора проб
Выбирают участок для отбора проб согласно ISO 5667-1 и ISO 5667-4 для озер или ISO 5667-6 для рек
и потоков или ISO 5667-9 для морской воды.
Перед размещением и до извлечения пассивных пробоотборников тщательно проверяют участок для
отбора проб по следующим параметрам:
10 © ISO 2011 – Все права сохраняются
a) источники загрязнений из паровой фазы, включая выхлопные газы двигателя, масла, гудроны,
бензин, дизельное топливо, краски, растворители, сигаретный дым и асфальтовое покрытие, если
пассивные пробоотборники должны использоваться для органических соединений;
b) источники металлического загрязнения, если пассивные пробоотборники должны использоваться
для металлов;
c) маслянистые пленки или биопленки на поверхности воды;
d) важно, чтобы пассивные пробоотборники размещались в месте, ниже которого уровень воды не
опускается, так чтобы пассивный пробоотборник поддерживался погруженным в воду на
соответствующей глубине на протяжении всего отбора проб при всех условиях.
Регистрируются все сведения об участке.
ПРИМЕЧАНИЕ Некоторые потоки могут засыхать в те промежутки времени, когда нет дождя; пробоотборники в
таких случаях следует размещать в водоемах, а не в стремнинах. В приливных водах пассивные пробоотборники
следует располагать на подходящем расстоянии ниже уровня отметки высокого прилива в малой воде.
9.2 Соответствующие меры предосторожности против несчастных случаев
При широком разнообразии условий, возникающих при отборе проб из поверхностных вод, персонал
по отбору проб может подвергаться разнообразным рискам.
Персонал по обору проб должен быть информирован о необходимых мерах предосторожности,
которые следует принимать во время операций по забору воды.
ISO 5667-1 устанавливает определенные меры безопасности для различных условий, включая отбор
проб с лодок и с водных поверхностей, покрытых льдом.
ISO 5667-6 устанавливает меры безопасности, которые должны соблюдаться при отборе проб с
речных берегов.
ВАЖНО — Принимать меры предосторожности против несчастных случаев и обеспечивать
соответствующее обучение технике безопасности.
Обращается внимание на требования охраны здоровья и регламент по технике безопасности.
10 Размещение и извлечение пассивного пробоотборника
ПРИМЕЧАНИЕ Схематическое изображение последовательных процессов, выполняемых при использовании
пассивных пробоотборников и полевых контрольных устройств, дано на Рисунке 3.
10.1 Материалы и оборудование
Контрольный перечень материалов и оборудования, которые должны использоваться в полевых
условиях размещения пассивных пробоотборников, дается в Приложении B.
10.2 Транспортировка
10.2.1 При хранении и транспортировке пробоотборников следует соблюдать инструкции,
поставляемые изготовителем, а для пробоотборников, отсутствующих на рынке, используются
калибровочные данные из прошедших экспертную оценку публикаций, предоставляемых
компетентными лабораториями.
10.2.2 Следует использовать подходящие контейнеры (B.5), обеспечивающие изоляцию пассивных
пробоотборников от окружающей среды, от потенциальных источников загрязнения и друг от друга во
время хранения и транспортировки на рабочий участок и обратно в лабораторию после извлечения.
10.2.3 Необходимо проследить, чтобы во время транспортировки пассивные пробоотборники
поддерживались при соответствующей температуре хранения согласно рекомендациям изготовителя.
При отсутствии таких инструкций пробоотборники следует хранить при 4 °C и не допускать
замораживания пробоотборников, которые содержат остатки воды. Это может быть обеспечено путем
использования подходящего портативного устройства для хранения, например изолированного
контейнера с охлаждающими блоками.
10.3 Процедура размещения
10.3.1 Маркированные пассивные пробоотборники (B.1) и требуемые контрольные устройства (B.2)
транспортируют на участок отбора проб в герметичных контейнерах (B.5), помещенных в портативное
устройство хранения для поддержания низкой температуры окружающей среды (10.2.3), если
необходимо.
10.3.2 Записывают любые определители качества воды, важные для данного исследования,
например температуру воды, pH, мутность, скорость течения воды (B.6). Температура и скорости
течения воды необходимы, чтобы можно было выбрать подходящие параметры калибровки для
пассивных пробоотборников, например для металлов и полярных органических соединений, когда
PRCs не применяются. Показатель pH необходим для интерпретации данных, когда измеряемые
загрязнители являются соединениями, способными к распаду.
10.3.3 Используя перчатки (B.4), извлекают каждый пассивный пробоотборник из его контейнера
согласно инструкциям изготовителя. Полевые контрольные пассивные пробоотборники обрабатывают
точно таким же способом, как полевые размещаемые пассивные пробоотборники, но только без
размещения.
Для некоторых пассивных пробоотборников может потребоваться, чтобы контейнеры открывали под
водой.
10.3.4 По возможности не следует прикасаться к мембране пассивных пробоотборников, если только
это не требуется для данного типа пробоотборника. Приготовляют каждый пробоотборник, когда это
необходимо, и устанавливают в монтажном устройстве (B.8) (см. Примечание 1). Если может
возникнуть проблема из-за фотодеградации органических химикатов, следует защищать пассивный
пробоотборник от прямых солнечных лучей во время использования (см. Примечание 2).
Необходимо обеспечить, чтобы воздействие атмосферы на пассивный пробоотборник в процессе
применения и извлечения было сведено к минимуму. Это особенно важно, когда в паровой фазе
присутствуют загрязнители. Некоторые конструкции пассивного пробоотборника могут быстро
аккумулировать летучие загрязнители из воздуха.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Если наблюдаются поверхностные слои химикатов, необходимы меры предосторожности для
уменьшения загрязнения во время установки в воде монтажных устройств.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Использование суррогатов фотолиза, например PRCs, добавляемых к пассивному
пробоотборнику, поможет определить потенциальную потерю химикатов, обусловленную фотодеградацией
...
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...