ISO 23266:2020
(Main)Soil quality — Test for measuring the inhibition of reproduction in oribatid mites (Oppia nitens) exposed to contaminants in soil
Soil quality — Test for measuring the inhibition of reproduction in oribatid mites (Oppia nitens) exposed to contaminants in soil
This document specifies one of the methods for evaluating the habitat function of soils and determining effects of soil contaminants and individual chemical substances on the reproduction of the oribatid mite Oppia nitens by dermal and alimentary uptake. This chronic (28-day) test is applicable to soils and soil materials of unknown quality (e.g., contaminated sites, amended soils, soils after remediation, agricultural or other sites under concern and waste materials). This method is not intended to replace the earthworm or Collembola tests since it represents another taxonomic group (= mites; i.e., arachnids), nor the predatory mite test since this species represents a different trophic level and ecological niche. Effects of substances are assessed using standard soil, preferably a defined artificial soil substrate. For contaminated soils, the effects are determined in the test soil and in a control soil. According to the objective of the study, the control and dilution substrate (dilution series of contaminated soil) should be either an uncontaminated soil with similar properties to the soil sample to be tested (reference soil) or a standard soil (e.g., artificial soil). Information is provided on how to use this method for testing substances under temperate conditions. This document is not applicable to substances for which the air/soil partition coefficient is greater than 1, or to substances with vapour pressure exceeding 300 Pa at 25 °C. NOTE The stability of the test substance cannot be assured over the test period. No provision is made in the test method for monitoring the persistence of the substance under test.
Qualité du sol — Essai de détermination de l'inhibition de la reproduction chez les acariens oribates (Oppia nitens) exposés aux contaminants dans le sol
Le présent document spécifie l'une des méthodes d'évaluation de la fonction d'habitat des sols et détermine les effets des contaminants et substances chimiques individuelles du sol sur la reproduction de l'acarien oribate, Oppia nitens, par absorption par voie dermique et alimentaire. Cet essai chronique (28 jours) est applicable aux sols et matériaux de type sol de qualité inconnue (par exemple, sites contaminés, sols amendés, sols après remédiation, sols agricoles ou autres sites sujets à préoccupation et déchets). Cette méthode n'est pas destinée à remplacer ni les essais sur vers de terre ou sur collemboles car elle représente un autre groupe taxonomique (= acariens; à savoir, arachnides), ni l'essai sur acariens prédateurs car cette espèce représente un niveau trophique et une niche écologique différents. Les effets des substances sont évalués en utilisant un sol standard, de préférence un substrat défini de sol artificiel. Pour les sols contaminés, les effets sont déterminés dans le sol soumis à essai et dans un sol témoin. Selon l'objectif de l'étude, il convient que le substrat témoin et le substrat de dilution (séries de dilutions du sol contaminé) soient un sol non contaminé ayant des propriétés similaires à celles du sol à analyser (sol de référence) ou un sol standard (par exemple, sol artificiel). Des informations sont fournies sur la façon d'utiliser cette méthode pour analyser les substances dans des conditions tempérées. Le présent document n'est pas applicable aux substances pour lesquelles le coefficient de partage air/sol est supérieur à 1, ou aux substances dont la pression de vapeur dépasse 300 Pa à 25 °C. NOTE La stabilité de la substance d'essai ne peut pas être garantie tout au long de la période d'essai. La méthode d'essai ne prévoit pas de contrôler la persistance de la substance soumise à essai.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23266
First edition
2020-06
Soil quality — Test for measuring the
inhibition of reproduction in oribatid
mites (Oppia nitens) exposed to
contaminants in soil
Qualité du sol — Essai de détermination de l'inhibition de la
reproduction chez les acariens oribates (Oppia nitens) exposés aux
contaminants dans le sol
Reference number
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Published in Switzerland
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ISO 23266:2020(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 4
5 Reagents and material . 4
6 Apparatus . 7
7 Procedure. 7
7.1 Experimental design . 7
7.1.1 General. 7
7.1.2 Range-finding test (preliminary test) . 7
7.1.3 Definitive test . 8
7.2 Preparation of test mixture . 8
7.2.1 Testing contaminated soil . 8
7.2.2 Testing substances added to the test substrate . 9
7.2.3 Preparation of control containers .10
7.3 Addition of the mites .10
7.4 Test conditions and measurements .10
7.5 Determination of adult survival and reproductive output .10
8 Calculation and expression of results .11
8.1 Calculation .11
8.2 Expression of results .11
9 Validity of the test .11
10 Statistical analysis .12
10.1 General .12
10.2 Single-concentration tests .12
10.3 Multi-concentration tests.12
10.3.1 Range-finding test .12
10.3.2 Definitive test .12
11 Test report .13
Annex A (informative) Techniques for rearing and breeding of Oppia nitens .15
Annex B (normative) Determination of water holding capacity .18
Annex C (informative) Guidance on adjustment of pH of artificial soil .19
Annex D (informative) Extraction and counting of Oppia nitens .20
Annex E (informative) Performance of the method .24
Bibliography .29
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ISO 23266:2020(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see
www .iso .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 4,
Biological characterization.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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ISO 23266:2020(E)
Introduction
Ecotoxicological test systems are applied to obtain information about the effects of contaminants in soil
[1] [2]
and are proposed to complement conventional chemical analysis (see ISO 15799 and ISO 17616 ).
ISO 15799 includes a list and short characterization of recommended and standardized test systems
and ISO 17616 gives guidance on the choice and evaluation of the bioassays. Aquatic test systems with
soil eluate are applied to obtain information about the fraction of contaminants potentially reaching the
groundwater by the water path (retention function of soils), whereas terrestrial test systems are used
to assess the habitat function of soils with regards to supporting soil biota and interactions within.
Mites (Acari) are a world-wide and diverse group of arthropods belonging to a sub-class of Arachnida
with over 40 000 species recorded, divided into two super-orders (Acariformes and Parasitiformes).
Due to their relative small size (a few μm to a few cm), they occupy specific ecological niches on plants
[5]
as well as in soils .
In recent years, there has been an increase in the development of biological test methods for assessing
contaminated soil, which has historically lagged behind that for other media (e.g., water and sediment).
Ecotoxicology tests for soil are challenged, among other things, by the complexity of soil systems
(e.g., lack of homogeneity) and the variety of exposure routes (e.g., via alimentary uptake, exposure
to pore water or soil vapours, or direct contact with soil particles). A recently developed method
[3]
(ISO 21285 ) assesses the effects of contaminated soil on the reproduction of the predatory mite
(Hypoaspis aculeifer), mainly through alimentary uptake. Oribatid mites represent a different but
essential ecological niche than H. aculeifer within soil, contributing to carbon mineralization and soil
formation, as well as nitrogen and phosphorous release through grazing activities. Oribatid mites are
among the most diverse and abundant micro-arthropod species within soil, however, their slower
metabolism and development, coupled with low fecundity, long life span, and limited dispersal capacity
[6]
increase the potential for susceptibility and sensitivity to short- and long-term disturbances . The
[7][8][9]
use of oribatid mites in the context of soil ecotoxicology testing has been thoroughly reviewed
[10][11]
. Recent research using Oppia nitens for soil testing has demonstrated applicability and relative
sensitivity of the species for the assessment of contaminated soils from both agronomic regions, and
[6][12][13][14][15]
those from the boreal and taiga ecozones . Research has also demonstrated its sensitivity
[16][17][18][19] [20][21] [16][17][22]
to metals , pesticides , and organic compounds . Oppia nitens is an oribatid
mite, inhabiting the upper organic layer of soil, and is a member of the largest oribatid family (Oppiidae)
with approximately 1 000 species in 129 genera widely distributed throughout Holarctic and Antarctic
[23]
regions . They are sexually reproducing, polyphagous fungivores that can be easily reared in the
[10]
laboratory in soil or on plaster of Paris, and on a diet of Baker’s yeast .
This method outlines procedures for conducting 28-day tests for determining the effects of
contaminated soils on the survival and reproduction of the oribatid mite, Oppia nitens. Optionally, the
method can be used for testing chemicals added to standard soils (e.g., artificial soil) for their lethal
and sublethal hazard potential to oribatid mites. The performance of this method has been assessed
[15]
in an international inter-laboratory investigation , as summarized in Annex E. Mites represent
communities that cannot be omitted from environmental hazard assessment. This species is considered
to be representative of non-predatory soil mites.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 23266:2020(E)
Soil quality — Test for measuring the inhibition of
reproduction in oribatid mites (Oppia nitens) exposed to
contaminants in soil
WARNING — Contaminated soils may contain unknown mixtures of toxic, mutagenic, or
otherwise harmful chemicals or infectious microorganisms. Occupational health risks may
arise from dust or evaporated chemicals during handling and incubation. Precautions should be
taken to avoid skin contact.
1 Scope
This document specifies one of the methods for evaluating the habitat function of soils and determining
effects of soil contaminants and individual chemical substances on the reproduction of the oribatid
mite Oppia nitens by dermal and alimentary uptake. This chronic (28-day) test is applicable to soils
and soil materials of unknown quality (e.g., contaminated sites, amended soils, soils after remediation,
agricultural or other sites under concern and waste materials). This method is not intended to replace
the earthworm or Collembola tests since it represents another taxonomic group (= mites; i.e., arachnids),
nor the predatory mite test since this species represents a different trophic level and ecological niche.
Effects of substances are assessed using standard soil, preferably a defined artificial soil substrate. For
contaminated soils, the effects are determined in the test soil and in a control soil. According to the
objective of the study, the control and dilution substrate (dilution series of contaminated soil) should be
either an uncontaminated soil with similar properties to the soil sample to be tested (reference soil) or
a standard soil (e.g., artificial soil).
Information is provided on how to use this method for testing substances under temperate conditions.
This document is not applicable to substances for which the air/soil partition coefficient is greater than
1, or to substances with vapour pressure exceeding 300 Pa at 25 °C.
NOTE The stability of the test substance cannot be assured over the test period. No provision is made in the
test method for monitoring the persistence of the substance under test.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 10390, Soil quality — Determination of pH
ISO 10694, Soil quality — Determination of organic and total carbon after dry combustion (elementary
analysis)
ISO 11260, Soil quality — Determination of effective cation exchange capacity and base saturation level
using barium chloride solution
ISO 11265, Soil quality — Determination of the specific electrical conductivity
ISO 11277, Soil quality — Determination of particle size distribution in mineral soil material — Method by
sieving and sedimentation
ISO 11465, Soil quality — Determination of dry matter and water content on a mass basis —
Gravimetric method
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ISO 23266:2020(E)
ISO 18400-206, Soil quality — Sampling — Part 206: Collection, handling and storage of soil under aerobic
conditions for the assessment of microbiological processes, biomass and diversity in the laboratory
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
contaminant
substance or agent present in the soil as a result of human activity
3.2
effect concentration
ECx
concentration (mass fraction) of a test sample or test substance that causes x % of an effect on a given
end-point within a given exposure period when compared with a control
EXAMPLE An EC50 is a concentration estimated to cause an effect on a test end-point in 50 % of an exposed
population over a defined exposure period.
Note 1 to entry: The ECx is expressed as a percentage of soil to be tested (dry mass) per soil mixture (dry mass).
When substances are tested, the ECx is expressed as mass of the test substance per dry mass of soil in milligrams
per kilogram.
3.3
effect rate
ERx
rate of a soil to be tested that causes an x % of an effect on a given end-point within a given exposure
period when compared with a control
3.4
lethal concentration
LCx
concentration (mass fraction) of a test sample or test substance that causes x % mortality within a
given exposure period when compared with a control
EXAMPLE An LC50 is a concentration estimated to cause mortality in 50 % of an exposed population over a
defined exposure period.
Note 1 to entry: The LCx is expressed as a percentage of soil to be tested (dry mass) per soil mixture (dry mass).
When substances are tested, the LCx is expressed as mass of the test substance per dry mass of soil in milligrams
per kilogram.
3.5
limit test
single concentration test consisting of at least five replicates each, the test soil (3.14) without any
dilution or the highest concentration of test substance mixed into the control soil and the control
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ISO 23266:2020(E)
3.6
lowest observed effect concentration
LOEC
lowest tested concentration (mass fraction) of a test sample or test substance that has a statistically
significant effect (probability p < 0,05)
Note 1 to entry: In this test, the LOEC is expressed as a percentage of soil to be tested (dry mass) per soil mixture
(dry mass) or as a mass of test substance per dry mass of the soil to be tested. All test concentrations above the
LOEC should usually show an effect that is statistically different from the control.
3.7
lowest observed effect rate
LOER
lowest rate of a soil to be tested in a control soil at which a statistically significant effect is observed
3.8
no observed effect concentration
NOEC
highest tested concentration (mass fraction) of a test sample or test substance immediately below the
LOEC at which no effect is observed
Note 1 to entry: In this test, the concentration corresponding to the NOEC, has no statistically significant effect
(probability p < 0,05) within a given exposure period when compared with the control.
3.9
no observed effect rate
NOER
lowest rate of a soil to be tested immediately below the LOER which, when compared to the control, has
no statistically significant effect (probability p < 0,05) within a given exposure period
3.10
reproduction
mean number of offspring per test vessel after a 28-day incubation under the specified test conditions
3.11
reference soil
uncontaminated soil with comparable pedological properties (nutrient concentrations, pH, organic
carbon content and texture) to the test soil (3.14)
3.12
standard soil
field-collected soil or artificial soil whose main properties (pH, texture, organic matter content) are
within a known range
EXAMPLE Euro soils, artificial soil, LUFA standard soil.
Note 1 to entry: The properties of standard soils can differ from those of the test soil.
3.13
control soil
reference or standard soil (3.12) used as a control and as a medium for preparing dilution series with
test soils/samples or a reference substance, which fulfils the validity criteria
Note 1 to entry: In the case of natural soil, it is advisable to demonstrate its suitability for a test and for achieving
the test validity criteria before using the soil in a definitive test.
3.14
test soil
sample of field-collected soil or chemical-spiked soil to be evaluated for toxicity to mites
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ISO 23266:2020(E)
3.15
test mixture
mixture of contaminated soil or the test substance (e.g. chemical, biosolid, waste) with control soil (3.13)
Note 1 to entry: Test mixtures are given in percent of contaminated soil based on soil dry mass.
3.16
test mixture ratio
ratio of test soil to control soil in a test mixture (3.15)
Note 1 to entry: Different ratios may be applied in a dilution series to establish a dose-response relationship.
4 Principle
The effects on reproduction of adult, laboratory-cultured mites, Oppia nitens, exposed to the test soil
are compared to those observed for organisms in control soil. If appropriate, effects based on exposure
to a test mixture of contaminated soil and control soil, or a range of concentrations of a test substance
mixed into control soil, are determined. Test mixtures are prepared at the start of the test and are not
renewed during the test period.
The test is started with 15 adult mites from age-synchronized cultures (aged 8 to 10 d after ecdysis
(i.e., moult) to adult form) per test vessel. The test is performed in 30 mL glass vessels with a wet-
weight equivalent to a volume of ~20 mL of soil, and a minimum of five replicates are prepared for
each treatment. The test runs for 28 d at (20 ± 2) °C by which time offspring (F ) have emerged from
1
eggs laid by the adults and the number of offspring produced is determined. Survival of the adults is
also determined at the end of the test. The results obtained from the tests are compared with a control
or, where a serial dilution design is used, to determine the concentration resulting in x % reduction
of juveniles produced compared to the control (ECx, 28 d), depending on the experimental design. An
estimate of the test concentration resulting in x % mortality (LCx, 28 d) is an optional test endpoint. If a
multi-concentration hypothesis test design is used, the reproductive output of the mites exposed to the
test mixtures is compared to that of the controls in order to determine the concentration which causes
no effects on mortality and reproduction (NOEC).
In cases where there is no prior knowledge of the dilution/concentration of the soil to be tested or the
test substance likely to have an effect, then it is useful to conduct the test in two steps:
— a range-finding test is carried out to give an indication of the effect dilution/concentration, and
the dilution/concentration resulting in no mortality. Dilutions/concentrations to be used in the
definitive test can then be selected; and
— the definitive test to determine lethal and sub-lethal effects of (dilutions of) contaminated soil or
the concentration of a substance which, when evenly mixed into the standard soil, results in: 1)
x % inhibition of reproduction, ECx (e.g., EC10, EC20, or EC50), or 2) causes no significant effects
on numbers of offspring hatched from eggs compared with the control for estimation of the NOEC
and LOEC.
The use of a reference soil is an essential requirement to demonstrate the present status of the test
population, and to avoid misinterpretation of results.
5 Reagents and material
5.1 Biological material
In this test, adult mites, Oppia nitens C.L. Koch 1836, aged 8 to 10 d (i.e., 8 to 10-d post-ecdysis to adult
form), established from newly emerged adults collected over a 1- to 3-d period, are required to start the
test. The mites shall be selected from an age-synchronised culture. A method for culturing Oppia nitens
and for obtaining age-synchronised test organisms is provided in Annex A.
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ISO 23266:2020(E)
Adult Oppia nitens are obtained from laboratory cultures maintained under conditions of temperature,
photoperiod, and food similar to those in the test. Species identification should be confirmed by
qualified personnel experienced in identifying soil mites using the distinguishing taxonomic features,
[26]
described in taxonomic keys , or using DNA-based taxonomic identification (i.e., barcoding) as
[4]
outlined in ISO 21286 . All mites used in a test shall be derived from the same population and source.
Sources of animals to be used to establish cultures include government or private laboratories that are
[24]
culturing Oppia nitens for soil toxicity tests, or commercial biological suppliers .
5.2 Test mixture can consist of field-collected soil or control soil mixed with the test soil or spiked
with the test substance.
5.2.1 Field-collected soil or waste
The sample(s) can be field-collected soil from an industrial, agricultural or other site of concern, or
waste materials (e.g., dredged material, municipal sludge from a wastewater treatment works, plant-
derived compost, or manure) under consideration for possible land disposal.
The field-collected soils used in this test shall be passed through a sieve of 4 to 10 mm square mesh
to remove coarse fragments and thoroughly mixed. If necessary, soil may be air-dried without
heating before sieving. Storage of the test soil should be as short as possible. The soil shall be stored
in accordance with ISO 18400-206 using containers that minimize losses of soil contaminants by
volatilization and sorption to the container walls. If soils or test mixtures have been stored, they should
be mixed a second time immediately before use. Soil pH should not be corrected as it can influence
bioavailability of soil contaminants.
NOTE A 4-mm mesh sieve is appropriate for use with any mineral-based soil with relatively low organic
matter (e.g., agricultural soil), however for forest soils or wetland soils with higher organic matter content, sieves
with larger mesh sizes (e.g., 6 to 8 mm for forest soils and 8 to 10 mm for wetland soils) could be required.
For interpretation of test results, the following characteristics shall be determined for each soil sampled
from a field site:
a) pH in accordance with ISO 10390;
b) texture (sand, loam, silt) in accordance with ISO 11277;
c) water content in accordance with ISO 11465;
d) water holding capacity according to Annex B;
e) cationic exchange capacity in accordance with ISO 11260;
f) electrical conductivity in accordance with ISO 11265
g) organic carbon in accordance with ISO 10694;
h) percentage of material removed by the sieve.
NOTE It is important to measure the water holding capacity of all mixtures used in the test.
5.2.2 Control soil, either a) reference soil (3.11) or b) standard soil (3.12) that allows the presence of
oribatid mites. Control soil and soil used for dilution shall not differ in one test (either a) or b)).
a) If reference soils from uncontaminated areas near a contaminated site are available, they should
be treated and characterized like the test soils. If a toxic contamination or unusual soil properties
cannot be ruled out, standard control soils should be preferred.
b) For testing the effects of substances mixed into soil, standard soils (e.g. artificial soil, LUFA
standard soil) shall be used as test substrate. The properties of the field-collected standard soil
shall be reported.
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NORME ISO
INTERNATIONALE 23266
Première édition
2020-06
Qualité du sol — Essai de
détermination de l'inhibition de
la reproduction chez les acariens
oribates (Oppia nitens) exposés aux
contaminants dans le sol
Soil quality — Test for measuring the inhibition of reproduction in
oribatid mites (Oppia nitens) exposed to contaminants in soil
Numéro de référence
ISO 23266:2020(F)
©
ISO 2020
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ISO 23266:2020(F)
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Publié en Suisse
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ISO 23266:2020(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe . 4
5 Réactifs et matériel . 5
6 Appareillage . 7
7 Mode opératoire. 8
7.1 Plan d’expérience . 8
7.1.1 Généralités . 8
7.1.2 Essai préliminaire . 8
7.1.3 Essai définitif . 8
7.2 Préparation du mélange d’essai . 9
7.2.1 Essai sur sol contaminé . . 9
7.2.2 Essai sur substances ajoutées au substrat d’essai .10
7.2.3 Préparation des récipients témoins .10
7.3 Ajout des acariens .11
7.4 Conditions d’essai et mesurages .11
7.5 Détermination de la survie et de l’efficacité de reproduction des adultes .11
8 Calcul et expression des résultats .12
8.1 Calcul .12
8.2 Expression des résultats .12
9 Validité de l’essai .12
10 Analyse statistique .13
10.1 Généralités .13
10.2 Essais à une seule concentration .13
10.3 Essais multi-concentrations .13
10.3.1 Essai préliminaire .13
10.3.2 Essai définitif .14
11 Rapport d’essai .14
Annexe A (informative) Techniques d’élevage d’Oppia nitens .16
Annexe B (normative) Détermination de la capacité de rétention d’eau .19
Annexe C (informative) Recommandations relatives à l’ajustement du pH d’un sol artificiel .21
Annexe D (informative) Extraction et comptage d’Oppia nitens .22
Annexe E (informative) Performance de la méthode .26
Bibliographie .32
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ISO 23266:2020(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iis .orgoiso// fr/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 4,
Caractérisation biologique.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l'adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
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ISO 23266:2020(F)
Introduction
Les systèmes d’essais écotoxicologiques sont mis en œuvre pour obtenir des informations sur
les effets des contaminants présents dans les sols et sont proposés pour compléter l’analyse
[1] [2]
chimique conventionnelle (voir l’ISO 15799 et l’ISO 17616 ). L’ISO 15799 contient une liste et une
brève caractérisation des systèmes d’essai recommandés et normalisés et l’ISO 17616 donne des
recommandations sur le choix et l’évaluation des essais biologiques. Les systèmes d’essai aquatiques
avec un éluat de sol sont mis en œuvre pour obtenir des informations sur la fraction des contaminants
susceptibles d’être entraînés jusque dans les eaux souterraines par le cheminement de l’eau (fonction
de rétention des sols), alors que les systèmes d’essai terrestres sont utilisés pour évaluer la fonction
d’habitat des sols concernant le fait de subvenir aux besoins du biote du sol et de ses interactions.
Les acariens sont un groupe divers d’arthropodes, présent dans le monde entier, appartenant à une
sous-classe des Arachnides, avec plus de 40 000 espèces comptabilisées, divisé en deux superordres
(Acariformes et Parasitiformes). En raison de leur taille relativement petite (de quelques micromètres
à quelques centimètres), ils occupent des niches écologiques spécifiques sur les végétaux et dans les
[5]
sols .
Dans les dernières années, il y a eu une augmentation des méthodes d’essai biologiques pour évaluer
les sols contaminés, en retard par rapport aux autres milieux (par exemple, eau et sédiment). Les
essais écotoxicologiques pour les sols sont confrontés, entre autres, à la complexité des systèmes
terrestres (par exemple, manque d’homogénéité) et de la variété des voies d’exposition (par exemple,
absorption par voie alimentaire, exposition à l’eau interstitielle ou aux vapeurs du sol, ou contact
[3]
direct avec les particules de sol). Une méthode développée récemment (ISO 21285 ) évalue les effets
d’un sol contaminé sur la reproduction de l’acarien prédateur (Hypoaspis aculeifer), principalement
par absorption par voie alimentaire. Les acariens oribates représentent une niche différente de H.
aculeifer dans le sol, mais pour autant essentielle, contribuant à la minéralisation du carbone et à la
formation du sol, ainsi qu’au rejet d’azote et de phosphore par les activités de pâturage. Les acariens
oribates comptent parmi les espèces de microarthropodes les plus variées et les plus abondantes du
sol. Toutefois, leur métabolisme et leur croissance plus lents, couplés à une faible fécondité, une longue
durée de vie et une capacité de dispersion limitée augmentent le risque de vulnérabilité et de sensibilité
[6]
aux perturbations à court et long terme . L’utilisation d’acariens oribates dans le cadre des essais
[7][8][9][10][11]
écotoxicologiques terrestre a été étudiée en détail . Les recherches récentes utilisant Oppia
nitens pour les essais sur sols ont démontré une applicabilité et une sensibilité relative de l’espèce pour
l’évaluation des sols contaminés des zones agronomiques ainsi que des écozones des plaines boréales
[6][12][13][14][15] [16][17]
et de la taïga . Les recherches ont également démontré sa sensibilité aux métaux
[18][19] [20][21] [16][17][22]
, aux pesticides et aux composés organiques . Oppia nitens est un acarien oribate
peuplant la couche organique supérieure du sol, et est un membre de la plus grande famille des oribates
(Oppiidae), comptant environ 1 000 espèces dans 129 genres répartis dans les zones holarctiques et
[23]
antarctiques . Ce sont des fongivores polyphages, se reproduisant par voie sexuée, qui peuvent être
facilement élevés en laboratoire dans le sol ou sur le plâtre de Paris, et nourris avec de la levure de
[10]
boulanger .
Cette méthode décrit les modes opératoires pour réaliser des essais de 28 jours déterminant les effets de
sols contaminés sur la survie et la reproduction de l’acarien oribate, Oppia nitens. En option, la méthode
peut être utilisée pour évaluer le danger létal et sublétal des substances chimiques ajoutées aux sols
standards (par exemple, sol artificiel) pour les acariens oribates. La performance de cette méthode a
[15]
été évaluée lors d’une étude interlaboratoires internationale , comme synthétisé à l’Annexe E. Les
acariens représentent des communautés qui ne peuvent pas être exclues de l’évaluation des dangers
pour l’environnement. Cette espèce est considérée comme étant représentative des acariens non
prédateurs du sol.
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NORME INTERNATIONALE ISO 23266:2020(F)
Qualité du sol — Essai de détermination de l'inhibition de
la reproduction chez les acariens oribates (Oppia nitens)
exposés aux contaminants dans le sol
AVERTISSEMENT — Les sols contaminés peuvent contenir des mélanges inconnus de substances
chimiques toxiques, mutagènes ou nocives ou des micro-organismes infectieux. Des risques pour
la santé au travail peuvent survenir en raison de la poussière ou de l’évaporation de substances
chimiques pendant la manipulation et l’incubation. Il convient de prendre des précautions pour
éviter tout contact avec la peau.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie l’une des méthodes d’évaluation de la fonction d’habitat des sols et
détermine les effets des contaminants et substances chimiques individuelles du sol sur la reproduction
de l’acarien oribate, Oppia nitens, par absorption par voie dermique et alimentaire. Cet essai chronique
(28 jours) est applicable aux sols et matériaux de type sol de qualité inconnue (par exemple, sites
contaminés, sols amendés, sols après remédiation, sols agricoles ou autres sites sujets à préoccupation et
déchets). Cette méthode n’est pas destinée à remplacer ni les essais sur vers de terre ou sur collemboles
car elle représente un autre groupe taxonomique (= acariens; à savoir, arachnides), ni l’essai sur acariens
prédateurs car cette espèce représente un niveau trophique et une niche écologique différents.
Les effets des substances sont évalués en utilisant un sol standard, de préférence un substrat défini de
sol artificiel. Pour les sols contaminés, les effets sont déterminés dans le sol soumis à essai et dans un
sol témoin. Selon l’objectif de l’étude, il convient que le substrat témoin et le substrat de dilution (séries
de dilutions du sol contaminé) soient un sol non contaminé ayant des propriétés similaires à celles du
sol à analyser (sol de référence) ou un sol standard (par exemple, sol artificiel).
Des informations sont fournies sur la façon d’utiliser cette méthode pour analyser les substances dans
des conditions tempérées.
Le présent document n’est pas applicable aux substances pour lesquelles le coefficient de partage air/
sol est supérieur à 1, ou aux substances dont la pression de vapeur dépasse 300 Pa à 25 °C.
NOTE La stabilité de la substance d’essai ne peut pas être garantie tout au long de la période d’essai. La
méthode d’essai ne prévoit pas de contrôler la persistance de la substance soumise à essai.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences 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 10390, Qualité du sol — Détermination du pH
ISO 10694, Qualité du sol — Dosage du carbone organique et du carbone total après combustion sèche
(analyse élémentaire)
ISO 11260, Qualité du sol — Détermination de la capacité d'échange cationique et du taux de saturation en
bases échangeables à l'aide d'une solution de chlorure de baryum
ISO 11265, Qualité du sol — Détermination de la conductivité électrique spécifique
ISO 11277, Qualité du sol — Détermination de la répartition granulométrique de la matière minérale des
sols — Méthode par tamisage et sédimentation
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ISO 23266:2020(F)
ISO 11465, Qualité du sol — Détermination de la teneur pondérale en matière sèche et en eau — Méthode
gravimétrique
ISO 18400-206, Qualité du sol — Échantillonnage — Partie 206: Collecte, manipulation et conservation de
sols destinés à l'évaluation de paramètres biologiques fonctionnels et structurels en laboratoire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
contaminant
substance ou agent présent(e) dans le sol du fait de l’activité humaine
3.2
concentration efficace
CEx
concentration (fraction massique) d’un échantillon pour essai ou d’une substance d’essai qui engendre
un effet de x % sur un critère d’effet donné durant une période d’exposition déterminée, par rapport à
un témoin
EXEMPLE Une CE50 est une concentration estimée produire un effet de 50 % d’une population exposée sur
un critère d’effet donné durant une période d’exposition déterminée.
Note 1 à l'article: La CEx est exprimée en pourcentage de sol soumis à essai (masse sèche) par mélange de sols
(masse sèche). Lorsque des substances sont soumises à essai, la CEx est exprimée en masse de substance d’essai
par masse sèche de sol en milligrammes par kilogramme.
3.3
taux efficace
REx
taux d’un sol soumis à essai qui engendre un effet de x % sur un critère d’effet donné durant une période
d’exposition déterminée, par rapport à un témoin
3.4
concentration létale
CLx
concentration (fraction massique) d’un échantillon pour essai ou d’une substance d’essai qui engendre
une mortalité de x % durant une période d’exposition déterminée, par rapport à un témoin
EXEMPLE Une CL50 est une concentration estimée provoquer une mortalité de 50 % chez une population
exposée sur une période d’exposition définie.
Note 1 à l'article: La CLx est exprimée en pourcentage de sol soumis à essai (masse sèche) par mélange de sols
(masse sèche). Lorsque des substances sont soumises à essai, la CLx est exprimée en masse de substance d’essai
par masse sèche de sol en milligrammes par kilogramme.
3.5
essai limite
essai à une seule concentration comprenant au moins cinq réplicats chacun, le sol d’essai (3.14) sans
dilution ou la concentration maximale de substance d’essai mélangée dans le sol témoin et le témoin
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ISO 23266:2020(F)
3.6
concentration minimale avec effet observé
CMEO
concentration d’essai minimale (fraction massique) d’un échantillon pour essai ou d’une substance
d’essai ayant un effet statistiquement significatif (probabilité p < 0,05)
Note 1 à l'article: Dans cet essai, la CMEO est exprimée en pourcentage de sol soumis à essai (masse sèche) par
mélange de sols (masse sèche) ou en masse de substance d’essai par masse sèche de sol soumis à essai. Il convient
que toutes les concentrations d’essai supérieures à la CMEO présentent généralement un effet statistiquement
différent du témoin.
3.7
taux minimal avec effet observé
RMEO
taux minimal d’un sol soumis à essai dans un sol témoin pour lequel un effet statistiquement significatif
est observé
3.8
concentration sans effet observé
CSEO
concentration d’essai maximale (fraction massique) d’un échantillon pour essai ou d’une substance
d’essai, immédiatement inférieure à la CMEO, à laquelle aucun effet n’est observé
Note 1 à l'article: Dans cet essai, la concentration correspondant à la CSEO ne présente aucun effet statistiquement
significatif (probabilité p < 0,05) durant une période d’exposition déterminée, en comparaison avec le témoin.
3.9
taux sans effet observé
RSEO
taux minimal d’un sol soumis à essai, immédiatement inférieur au RMEO, qui, en comparaison avec le
témoin, ne présente aucun effet statistiquement significatif (probabilité p < 0,05) durant une période
d’exposition déterminée
3.10
reproduction
nombre moyen de juvéniles par récipient d’essai après une incubation de 28 jours dans les conditions
d’essai spécifiées
3.11
sol de référence
sol non contaminé avec des propriétés pédologiques (concentrations en éléments nutritifs, pH, teneur
en carbone organique et texture) comparables à celles du sol d’essai (3.14)
3.12
sol standard
sol prélevé sur le terrain ou sol artificiel dont les principales propriétés (pH, texture, teneur en matières
organiques) se situent dans une gamme connue
EXEMPLE Euro-sols, sol artificiel, sol standard LUFA.
Note 1 à l'article: Les propriétés des sols standards peuvent différer de celles du sol d’essai.
3.13
sol témoin
sol de référence ou sol standard (3.12) utilisé comme témoin et comme milieu pour préparer une série
de dilution avec des sols/échantillons d’essai ou une substance de référence, qui satisfait aux critères de
validité
Note 1 à l'article: Dans le cas d’un sol naturel, il est recommandé de démontrer sa capacité à être utilisé pour un
essai et à remplir les critères de validité de l’essai avant de l’utiliser dans un essai définitif.
© ISO 2020 – Tous droits réservés 3
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ISO 23266:2020(F)
3.14
sol d’essai
échantillon de sol prélevé sur le terrain ou de sol dopé avec une substance chimique, dont la toxicité doit
être évaluée vis-à-vis des acariens
3.15
mélange d’essai
mélange d’un sol contaminé ou d’une substance d’essai (par exemple, substance chimique, biosolide,
déchet) avec un sol témoin (3.13)
Note 1 à l'article: Les mélanges d’essai sont exprimés en pourcentage de sol contaminé par masse sèche de sol.
3.16
ratio de mélange d’essai
ratio entre le sol d’essai et le sol témoin dans un mélange d’essai (3.15)
Note 1 à l'article: Différents ratios peuvent être appliqués dans une série de dilutions pour établir une relation
dose-effet.
4 Principe
Les effets sur la reproduction d’acariens adultes Oppia nitens élevés en laboratoire et exposés au sol
d’essai, sont comparés à ceux observés pour les organismes présents dans le sol témoin. Si cela est
approprié, les effets sont déterminés sur la base de l’exposition à un mélange d’essai de sol contaminé et
de sol témoin ou à une gamme de concentrations d’une substance d’essai mélangée dans le sol témoin.
Les mélanges d’essai sont préparés au début de l’essai et ne sont pas renouvelés au cours de la période
d’essai.
L’essai commence avec 15 acariens adultes provenant d’élevages synchronisés (8 jours à 10 jours après
exuviation (c’est-à-dire, mue) jusqu’au stade adulte) par récipient d’essai. L’essai est effectué dans des
récipients en verre de 30 ml contenant le sol (poids humide) équivalent à un volume d’environ 20 ml,
et au moins cinq réplicats sont préparés pour chaque traitement. L’essai se déroule pendant 28 jours
à (20 ± 2) °C après quoi les juvéniles (F ) éclosent des œufs pondus par les adultes et le nombre de
1
juvéniles produits est déterminé. La survie des adultes est également déterminée à la fin de l’essai.
Les résultats de l’essai, en fonction du plan d’expérience, sont comparés avec un témoin ou, lorsqu’une
dilution en série est utilisée, pour déterminer la concentration entraînant une réduction de x % des
juvéniles produits en comparaison avec le témoin (CEx, 28 jours). Une estimation de la concentration
d’essai entraînant une mortalité de x % (CLx, 28 jours) est un critère d’effet facultatif. Si un test
d’hypothèse à plusieurs concentrations est utilisé, l’efficacité de reproduction des acariens exposés aux
mélanges d’essai est comparée à celle des témoins afin de déterminer la concentration sans effet sur la
mortalité et la reproduction (CSEO).
Dans le cas où il n'y a aucune connaissance préalable de la dilution/concentration du sol soumis à essai
ou de la substance d’essai susceptible d’avoir un effet, il est utile d’effectuer cet essai en deux étapes:
— un essai préliminaire est réalisé pour obtenir une indication de la dilution/concentration produisant
un effet, et de la dilution/concentration ne provoquant pas de mortalité. Les dilutions/concentrations
à utiliser au cours de l’essai définitif peuvent ensuite être choisies; et
— l’essai définitif pour déterminer les effets létaux et sublétaux de (dilutions de) sols contaminés ou
de la concentration d’une substance qui, lorsqu’elle est uniformément répartie dans le sol standard:
1) provoque x % d’inhibition de la reproduction, CEx (par exemple, CE10, CE20 ou CE50), ou 2) n’a
pas d’effet significatif sur le nombre de juvéniles éclos des œufs comparativement au témoin pour
l’estimation de la CSEO et de la CMEO.
L’utilisation d’un sol de référence est une exigence essentielle pour démontrer l’état actuel de la
population d’essai et éviter une mauvaise interprétation des résultats.
4 © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO 23266:2020(F)
5 Réactifs et matériel
5.1 Matériel biologique
Dans cet essai, des acariens adultes, Oppia nitens C.L. Koch 1836, âgés de 8 jours à 10 jours (c’est-à-
dire, 8 jours à 10 jours après exuviation jusqu’au stade adulte), choisis parmi des adultes récemment
apparus prélevés sur une période de 1 jour à 3 jours, sont requis pour commencer l’essai. Les acariens
doivent être choisis à partir d’un élevage synchronisé. L’Annexe A fournit une méthode d’élevage d’Oppia
nitens et d’obtention d’organismes d’essai synchronisés.
Les acariens adultes Oppia nitens sont obtenus à partir d’élevages de laboratoire maintenus dans des
conditions de température, de photopériode et d’alimentation similaires à celles utilisées pendant
l’essai. Il convient de faire confirmer l’identification de l’espèce par un personnel qualifié expérimenté
dans le domaine de l’identification des acariens du sol à l’aide des caractéristiques taxonomiques
[26]
distinctives, décrites dans les clés taxonomiques , ou par l’identification taxonomique reposant sur
[4]
l’analyse de l’ADN (c’est-à-dire, code-barres ADN) telle qu’indiquée dans l’ISO 21286 . Tous les acariens
utilisés dans un essai doivent provenir de la même population et avoir la même origine. Les animaux à
utiliser pour établir les élevages peuvent provenir de laboratoires publics ou privés élevant Oppia nitens
[24]
pour des essais de toxicité du sol, ou de fournisseurs biologiques du commerce .
5.2 Mélange d’essai, comprenant le sol prélevé sur le terrai
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.