ISO 19204:2017
(Main)Soil quality — Procedure for site-specific ecological risk assessment of soil contamination (soil quality TRIAD approach)
Soil quality — Procedure for site-specific ecological risk assessment of soil contamination (soil quality TRIAD approach)
ISO 19204:2017 describes in a general way the application of the soil quality TRIAD approach for the site-specific ecological risk assessment of contaminated soils. In detail, it presents in a transparent way three lines of evidence (chemistry, ecotoxicology and ecology) which together allow an efficient, ecologically robust but also practical risk assessment of contaminated soils. This procedure can also be applicable to other stress factors, such as acidification, soil compaction, salinization, loss of soil organic substance, and erosion. However, so far, no experience has been gained with these other applications. Therefore, this document focuses on soils contaminated by chemicals. NOTE 1 This document focuses on ecological risk assessment. Thus, it does not cover human health end points. In view of the nature of this document, the investigation procedure is described on a general level. It does not contain details of technical procedures for the actual assessment. However, this document includes references relating to technical standards (e.g. ISO 15799, ISO 17616) which are useful for the actual performance of the three lines of evidence. In ecological risk assessment, the effects of soil contamination on the ecosystem are related to the intended land use and the requirements that this use sets for properly functioning soil. This document describes the basic steps relating to a coherent tool for a site-specific risk assessment with opportunities to work out site-specific details. ISO 19204:2017 can also be used for the evaluation of clean-up operations, remediation processes or management measures (i.e. for the evaluation of the environmental quality after having performed such actions). NOTE 2 This document starts when it has already been decided that an ecological risk assessment at a given site needs to be performed. In other words, the practical performance of the soil quality TRIAD and the evaluation of the individual test results will be described. Thus, nothing will be said about decisions whether (and if yes, how) the results of the assessment are included in soil management measures or not. NOTE 3 The TRIAD approach can be used for different parts of the environment, but this document focuses mostly on the soil compartment. Comparable documents for other environmental compartments are intended to be prepared in addition (e.g. the terrestrial aboveground compartment) in order to perform a complete site assessment, based on the same principles and processes.
Qualité du sol — Procédure d'évaluation des risques écologiques spécifiques au site de la contamination des sols (approche TRIADE de la qualité du sol)
ISO 19204:2017 décrit, de manière générale, l'application de l'approche TRIADE de la qualité du sol pour l'évaluation des risques écologiques spécifiques aux sites et sols contaminés. En particulier, il présente de façon transparente trois éléments de preuve (chimie, écotoxicologie et écologie) qui permettent ensemble une évaluation efficace, écologiquement robuste, mais également pratique, des risques des sols contaminés. Cette procédure peut également s'appliquer à d'autres facteurs de stress, tels que l'acidification, le tassement des sols, la salinisation, la baisse de la matière organique des sols et l'érosion. Toutefois, aucune expérience n'a été acquise jusqu'à présent sur ces autres applications. Par conséquent, le présent document se concentre sur les sols contaminés par des produits chimiques. NOTE 1 Le présent document se concentre sur l'évaluation des risques écologiques. Par conséquent, il ne couvre pas les effets sur la santé humaine. Compte tenu de la nature du présent document, la procédure d'investigation est décrite de façon générale. Elle ne contient pas les détails des procédures techniques en vue d'une réelle évaluation. Toutefois, le présent document contient des références renvoyant à des normes techniques (par exemple ISO 15799, ISO 17616) qui sont utiles pour la réalisation des trois éléments de preuve. Dans le cadre de l'évaluation des risques écologiques, les effets de la contamination des sols sur l'écosystème sont liés à l'usage prévu des sols et aux exigences définies par cet usage pour un fonctionnement approprié des sols. Le présent document décrit les étapes de base relatives à un outil cohérent d'évaluation des risques spécifiques au site offrant la possibilité d'étudier des détails spécifiques au site. ISO 19204:2017 peut également être utilisé pour l'évaluation des mesures de dépollution, de remédiation ou de gestion (c'est-à-dire pour l'évaluation de la qualité environnementale après avoir mis en ?uvre de telles actions). NOTE 2 Le présent document débute lorsqu'il a déjà été décidé qu'une évaluation des risques écologiques doit être effectuée au niveau d'un site donné. En d'autres termes, la réalisation pratique de la TRIADE de la qualité du sol et l'évaluation des résultats d'essais individuels seront décrites. Ainsi, les décisions d'inclure ou non les résultats de l'évaluation dans les mesures de gestion des sols (et si oui, la manière de le faire) ne seront pas abordées. NOTE 3 L'approche TRIADE peut être utilisée pour différentes parties de l'environnement, mais le présent document concerne essentiellement le compartiment des sols. Il est prévu d'élaborer aussi des documents comparables pour les autres compartiments de l'environnement (par exemple le compartiment terrestre en surface) afin de réaliser une évaluation complète du site, en se basant sur les mêmes principes et processus.
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19204
First edition
2017-02
Soil quality — Procedure for site-
specific ecological risk assessment of
soil contamination (soil quality TRIAD
approach)
Qualité du sol — Procédure d’évaluation des risques écologiques
spécifiques au site de la contamination des sols (approche TRIADE de
la qualité du sol)
Reference number
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©
ISO 2017
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ISO 19204:2017(E)
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ISO 19204:2017(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Process overview . 6
5 Uncertainty and weight of evidence . 7
6 Soil quality TRIAD performance . 7
6.1 First step: Objective of the investigation (formulating the problem and decision
regarding the need of a site-specific risk assessment) . 7
6.1.1 General approach . 7
6.1.2 Decision . 8
6.1.3 Stakeholders involved in an ecological risk assessment . 8
6.1.4 Independent quality control . 9
6.2 Second step: Basic considerations . 9
6.2.1 General approach . 9
6.2.2 Assessment criteria .10
6.3 Third step: Practical performance of the soil quality TRIAD .11
6.3.1 General.11
6.3.2 Soil quality TRIAD tiers .11
6.3.3 Soil quality TRIAD lines of evidence .12
6.3.4 Measurement parameters .15
6.4 Fourth step: Assessments at the different tiers: scaling, weighting and
integrating results .16
6.4.1 General.16
6.4.2 Quantification of results from terrestrial tests .16
6.4.3 Scaling in practise .16
6.4.4 Weighting .17
6.4.5 Integration of results .17
6.5 Fifth step: Decision on how to proceed .18
7 Reporting .18
Annex A (informative) Bioindicators of effect and accumulation — Additional tools for site-
specific ecological risk assessment .20
Bibliography .21
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ISO 19204:2017(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 on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www . i so .org/ iso/ foreword .html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 7, Soil and
site assessment.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 19204:2017(E)
Introduction
This document is set up to ensure the quality of the site-specific ecological risk assessment of soil
contamination. This process was described previously in a report by the Dutch PGBO (Integrated
Soil Research Programme Agency), continued in the current SKB (Foundation for Soil Knowledge
[69]
Development and Transfer) . The present document is based on these Dutch reports but has
been shortened in order to increase its general applicability. In addition, parts of the ecological risk
[21][22][23]
assessment framework for contaminants in soil prepared by the British Environment Agency
[24][25][26][27]
were considered (this tiered framework does use the same three Lines of Evidence (LoE)
[29][30][68]
as the TRIAD but not in parallel but consecutively). Experiences from various other sources ,
[36]
in particular, a summary of a Danish study performed as part of the EU FP6 project Liberation , as
[35]
well as a Danish report , were added.
[10]
The term TRIAD relates to the following three LoE’s: chemistry, toxicology and ecology . Originally, it
[38]
was described as Sediment Quality TRIAD by Long and Chapman . The TRIAD does not particularly
[11]
consist of three lines of evidence (up to five have been proposed ) but in specific situations, two
might be sufficient. Descriptions of the soil quality TRIAD approach in the context of soil contamination
are given, for example, in References [36], [40], [55], [59], [60], [63], [69], [71] and [73]. It should be
mentioned that the soil quality TRIAD is not only used in Central Europe but also in other regions of the
[1] [67] [44]
world, for example, in Portugal , Italy or Brazil . These publications can be used as case studies
for the application of the soil quality TRIAD.
NOTE Recently, the ecological risk assessment procedures in The Netherlands, Norway, Sweden and the
[35]
United Kingdom were compared . The basic ideas of the TRIAD approach [e.g. a tiered approach and the
combination of information from different disciplines (chemistry, ecotoxicology, and ecology)] have been
[21][22][23][24][25][26][27] [40]
accepted in these countries. However, only in the United Kingdom and The Netherlands
[43][53][58][60][61][63]
have detailed frameworks been developed. The overall structure of this document combines
and modifies both national frameworks in order to provide guidance independently from the country or region
where the site to be assessed is located. The terminology of this document does follow the approach described in
[36]
the EU project Liberation .
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19204:2017(E)
Soil quality — Procedure for site-specific ecological risk
assessment of soil contamination (soil quality TRIAD
approach)
1 Scope
This document describes in a general way the application of the soil quality TRIAD approach for the
site-specific ecological risk assessment of contaminated soils. In detail, it presents in a transparent
way three lines of evidence (chemistry, ecotoxicology and ecology) which together allow an efficient,
ecologically robust but also practical risk assessment of contaminated soils. This procedure can also be
applicable to other stress factors, such as acidification, soil compaction, salinization, loss of soil organic
substance, and erosion. However, so far, no experience has been gained with these other applications.
Therefore, this document focuses on soils contaminated by chemicals.
NOTE 1 This document focuses on ecological risk assessment. Thus, it does not cover human health end points.
In view of the nature of this document, the investigation procedure is described on a general level. It
does not contain details of technical procedures for the actual assessment. However, this document
includes references relating to technical standards (e.g. ISO 15799, ISO 17616) which are useful for the
actual performance of the three lines of evidence.
In ecological risk assessment, the effects of soil contamination on the ecosystem are related to the
intended land use and the requirements that this use sets for properly functioning soil. This document
describes the basic steps relating to a coherent tool for a site-specific risk assessment with opportunities
to work out site-specific details.
This document can also be used for the evaluation of clean-up operations, remediation processes or
management measures (i.e. for the evaluation of the environmental quality after having performed
such actions).
NOTE 2 This document starts when it has already been decided that an ecological risk assessment at a given
site needs to be performed. In other words, the practical performance of the soil quality TRIAD and the evaluation
of the individual test results will be described. Thus, nothing will be said about decisions whether (and if yes,
how) the results of the assessment are included in soil management measures or not.
NOTE 3 The TRIAD approach can be used for different parts of the environment, but this document focuses
mostly on the soil compartment. Comparable documents for other environmental compartments are intended
to be prepared in addition (e.g. the terrestrial aboveground compartment) in order to perform a complete site
assessment, based on the same principles and processes.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
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ISO 19204:2017(E)
3.1
stakeholder
person or party with an interest in the soil quality (3.21) of a potentially contaminated site
Note 1 to entry: The composition of the stakeholder group depends on the specific local conditions.
3.2
assessment criteria
criteria set up to decide if a site requires further investigation or other action (e.g. remediation)
Note 1 to entry: They can be drawn up by the competent authority (3.3), the stakeholders (3.1) and the investigators
for the interpretation of the results of the soil quality TRIAD study before the investigation is carried out. Two
criteria could be distinguished, namely:
a) threshold that marks the boundary between adequate and inadequate removal of uncertainties in the
assessment;
b) threshold that marks the boundary between an effect that is considered acceptable and one that is not
considered acceptable, based on a reference or a limit value.
Note 2 to entry: Assessment criteria are necessary for every collection of ecological conditions (for example, all
species in a generic system, a key species or a protected species).
3.3
competent authority
part of the authorities that is responsible for the implementation of the soil clean-up operation
Note 1 to entry: Depending on the site and the country, the competent authority could be very different. The
competent authority assesses investigation results and takes decisions via decrees about the severity and
urgency of the soil contamination found. The competent authority also assesses the clean-up plans of the clean-
up teams on their own initiative (for example, companies).
3.4
soil management
all the anthropogenic activities that influence the soil system at the site to be assessed
Note 1 to entry: This can include choices in land use (3.5) (e.g. groundwater level management, nature
management, park management, loading with soil-contaminated substances).
3.5
land use
using the ecosystem services (3.8) that the soil provides
3.6
land user
person or group of people who uses the ecosystem services (3.8) of the soil, whereby in the role allocation,
the larger spatial scales are generally represented by organizations, societal parties and authorities
3.7
ecological effect
change to an aspect of the ecosystem caused by anthropogenic stress factors (3.15)
Note 1 to entry: Changes [see also assessment criteria (3.2)] to an ecosystem as a result of the presence of
contaminants are regarded as negative changes regardless of the direction. In this document, the three lines of
evidence (LoE) in accordance with the soil quality TRIAD approach are required for the effect to be determined.
In addition, the variation in space, time and parameters is also important. See also type 1 error (3.17).
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ISO 19204:2017(E)
3.8
ecosystem service
service that is (directly or indirectly) provided by an ecosystem
Note 1 to entry: The Ecosystem Service Approach is becoming more and more the theoretical basis for the
definition of protection goals in the context of the risks of chemicals in the environment (e.g. EFSA 2012),
including the risk assessment of contaminated soils (e.g. [2], [41], and [74]).
Note 2 to entry: Examples of ecosystem services that the soil provides to people are agricultural products, clean
surface water, groundwater and drinking water, and a healthy environment in which to live. The provision of
many of these services depends in many cases on the activity of diverse organism communities, e.g. degradation
[75]
of contaminants in soil by microbes, meaning that groundwater is kept clean .
Note 3 to entry: Some soil functions (organic substance composition and degradation, natural self-cleaning
ability of the soil and soil structure for a good rooting of vegetation and crops) are counted as ecosystem services
in this context. In detail, four basic soil services are distinguished, namely, soil fertility, resistance to stress
[41]
and adaptation, the soil as a buffer and reactor, and biodiversity. The Millennium Ecosystem Assessment
distinguishes at ecosystem level regulating services (regulation of ecosystem processes), provisioning services
(products), cultural services (non-material benefits) and support services (for the provision of all the other
ecosystem services).
3.9
generic assessment
assessment of a site using a general investigation method that is not geared to the properties of the site
3.10
site-specific assessment
assessment of a site using an investigation method that is partially geared to the properties of the site
Note 1 to entry: The assessment consists of a combination of generally applicable and possibly specifically
developed (tailor-made) parts. The interpretation of the results of the investigation is site-specific and can be
generalized only to a limited extent [see also generic assessment (3.9)].
3.11
site-specific model
description of the local ecosystem and of the intended land use (3.5) in terms of ecological conditions
for this use, and of the nature and spread of the contamination
Note 1 to entry: This model makes it clear which exposure routes are relevant for aspects of the ecosystem that
are needed for the land use (3.5). Suitable parameters can then be selected for the soil quality TRIAD study with
[70]
optimum weight of evidence (3.20) and support .
3.12
uncertainty
degree of doubt about the assumptions or investigation results, to be broken down in the case of the
assessment of the ecological risks of soil contamination into: communications uncertainty, model
uncertainty (epistemic uncertainty), uncertainty because of variation and uncertainty in decision-making
Note 1 to entry: For the different types of uncertainty, see also Clause 5.
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ISO 19204:2017(E)
3.13
reference
part of a site, of a sample or of a group of literature data that acts as a benchmark for the effect scale
(the baseline, measure or standard)
Note 1 to entry: It is a description of the condition of the soil in quantitative and qualitative terms that can be used
as part of the measure for the soil quality (3.21) to be assessed. The ideal reference is identical to the site (or the
sample) to be assessed, the only difference being that the stress factor (3.15) to be assessed is missing. Chemical,
physical and biological aspects form partial aspects of the reference. For a site-specific application, site-specific
details are needed to obtain an accurate reference. A reference is preferably chosen at the investigation site;
measurements are then preferably taken at the same time as the samples/measurements to be assessed. If no
comparable clean reference is available, the least contaminated sample can also be chosen (for example, in a
gradient), on condition that the sample is regarded as being sufficiently representative to be used as a reference. A
reference can also be based on samples of a comparable site elsewhere or on literature data (= virtual reference).
3.14
scaling
process in which measurement or model data are interpreted using a measure intended for this purpose
Note 1 to entry: When applying the soil quality TRIAD (3.16), assessment data are generated to ascertain an effect
on the level of the ecosystem as quantitatively as possible. A practical, standardized scale runs from 0 to 1 or
from 0 % to 100 %. 0 or 0 % represents no effect and 1 or 100 % represent the maximum theoretical effect
at a high concentration of the contaminating substances. Sometimes, only a low level of quantitative scaling is
possible, such as on an ordinary scale or on a 2 or 3 point scale (yes/no or yes/maybe/no). These low quantitative
scaling methods can be used in a weight-of-evidence (WOE) (3.20) approach. Examples of scaling are given in, e.g.
Reference [40].
3.15
stress factor
outcome of an anthropogenic activity that has a possible negative effect on the ecosystem, such as
chemical soil contamination, overfertilization, desiccation or soil compaction
3.16
soil quality TRIAD
procedure for a site-specific ecological risk assessment, whereby the weight of evidence (WOE) (3.20) is
made up of three independent lines of evidence (LoE):
1) a line of evidence based on environmental chemistry with data about concentrations of toxic
substances being converted into the expected effect on the ecosystem,
2) a line of evidence based on measurements of the ecotoxicity in samples of the site with tests, and
3) a line of evidence based on observations of the ecosystem at the site that focus on demonstrating
the effects caused by the contamination
Note 1 to entry: The total of these elements is more than the sum of the separate parts because the burden of
proof is partly based on consistency between the elements.
Note 2 to entry: Descriptions of the approach of the soil quality TRIAD study applied to soil contamination are
given in References [36], [40], [59], [60] and [63], among other places. For the choice of tests, see also ISO 17616.
3.17
type 1 error
judgment that unjustly concludes that there is an unacceptable effect
Note 1 to entry: The term comes from statistics. If there is a type 1 error, the assessment is based not on an actual
unacceptable effect but on chance or a model error. The risk of a type 1 error occurring can be reduced by making
more observations or by improving the model with the ecological aspects and indicators. This latter option can
be achieved by choosing improved conditions and investigation parameters.
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ISO 19204:2017(E)
3.18
type 2 error
judgment that unjustly concludes that there is no unacceptable effect
Note 1 to entry: The term comes from statistics. If there is a type 2 error, there is actually an unacceptable effect,
but this effect has not been demonstrated because of insufficient or incorrect investigation efforts (too few
observations, unsuitable reference(s) or model errors).
3.19
weighting
rating various investigation results transparently, with equal or different weight being given to the
information concerned
Note 1 to entry: A simple starting position is to give equal weight to the results of the various assessment
parameters. This can be deviated from to devote attention to specific ecological conditions [protected species,
key species, processes, ecosystem services (3.8)], to relatively reliable parameters, or to special test results
(giving weight to observations that show a great effect or giving extra weight to measurements of bioavailable
concentrations).
3.20
weight of evidence
WOE
weight of evidence of the soil quality TRIAD study which can be used as the basis for taking decisions
responsibly
Note 1 to entry: In this document, WOE is meant above all in the methodological sense, with all available data
obtained from various lines of evidence-taking being involved in the final conclusion, possibly on the basis of
quantitative weighting. Background information about scaling (3.14), weighting (3.19) and WOE can be found in
References [12], [16], [40], [53], [67], and [72].
Note 2 to entry: With a set budget for the soil quality TRIAD study, the WOE needs to be optimized across
investigation parameters and sample intensity. The assessment criteria (3.2) per parameter and the acceptable
statistical error margin [type 1 error (3.17)] is chosen such that the WOE and acceptance of possible results of the
investigation by the stakeholders (3.1) are maximized.
3.21
soil quality
all current positive or negative properties with regard to soil utilization and soil functions
Note 1 to entry: This definition includes all anthropogenic as well as natural properties, including services
provided by organisms.
3.22
screening value
soil value which, if exceeded, indicates an assumed potential effect on soil biological structure and
function
3.23
retention function
ability of soils/soil materials to adsorb pollutants in such a way that they cannot be mobilized via the
water pathway and translocated into the food chain
Note 1 to entry: The habitat and retention functions include the following soil functions according to ISO 11074:
— control of substance and energy cycles as components of ecosystems;
— basis for the life of plants, animals and man;
— carrier of genetic reservoir;
— basis for the production of agricultural products;
— buffer inhibiting movement of water, contaminants or other agents into the groundwater.
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ISO 19204:2017(E)
4 Process overview
The main five steps of performing a soil quality TRIAD according to this document are summarized in
Figure 1. Only the performance of the soil quality TRIAD itself (= execution phase in Reference [43]) is
described.
The method is based on the decision whether and how soil quality shall be assessed at a specific site
[21][22]
(Step I) (also called the phase of the development of a Conceptual Site Model (CSM) . In case
this decision is positive, the three lines of evidence, here abbreviated as chemistry, ecotoxicology and
ecology, will be performed (Steps II to IV). Based on an integrative assessment of the results of the
investigation, a decision, e.g. regarding soil remediation, can be made (Step V). This document refers
primarily to Steps I to IV (Step V is not covered in detail in this document). Note that the extent of the
input from stakeholders (left side in Figure 1) and risk assessors (right side in Figure 1) differ in the
different steps — but in any step, input from both sides is required.
NOTE 1 The description of the performance of the soil quality TRIAD as described in this overview can be
considered as the “ideal” version (e.g. the steps and tiers are performed one after another). However, in reality,
depending on the contamination and site properties, the different steps might be performed in a more flexible
way. In addition, as soon as a decision on the ecological risk of a specific site is possible, the process can be
stopped.
NOTE 2 Annex A describes the use of bioaccumulation data as an additional tool for site-specific ecological
risk assessment.
Key
C chemistry
T ecotoxicology
E ecology
NOTE For details of the central (technical) part of the TRIAD approach, see also Figure 2.
Figure 1 — Diagram of the five steps to be carried out for site-specific ecological risk
assessment (soil quality TRIAD) of soil contamination supporting
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19204
Première édition
2017-02
Qualité du sol — Procédure
d’évaluation des risques
écologiques spécifiques au site de la
contamination des sols (approche
TRIADE de la qualité du sol)
Soil quality — Procedure for site-specific ecological risk assessment of
soil contamination (soil quality TRIAD approach)
Numéro de référence
ISO 19204:2017(F)
©
ISO 2017
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ISO 19204:2017(F)
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ISO 19204:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Vue d’ensemble du processus . 6
5 Incertitude et poids de la preuve. 7
6 Réalisation de l’approche TRIADE de la qualité du sol . 8
6.1 Première étape: objectif de l’investigation (formuler le problème et la décision
concernant la nécessité d’une évaluation des risques spécifiques au site) . 8
6.1.1 Approche générale . 8
6.1.2 Décision . 9
6.1.3 Parties prenantes impliquées dans une évaluation des risques écologiques . 9
6.1.4 Contrôle de la qualité indépendant .10
6.2 Deuxième étape: considérations initiales .10
6.2.1 Approche générale .10
6.2.2 Critères d’évaluation .10
6.3 Troisième étape: réalisation pratique de l’approche TRIADE de la qualité du sol .12
6.3.1 Généralités .12
6.3.2 Niveaux d’une étude TRIADE de la qualité du sol .12
6.3.3 Éléments de preuve de l’approche TRIADE de la qualité du sol .13
6.3.4 Paramètres de mesurage .16
6.4 Quatrième étape: évaluations des différents niveaux (mise à l’échelle, pondération
et intégration des résultats) .17
6.4.1 Généralités .17
6.4.2 Quantification des résultats d’essais terrestres .18
6.4.3 Mise à l’échelle dans la pratique .18
6.4.4 Pondération .18
6.4.5 Intégration des résultats .19
6.5 Cinquième étape: décision quant à la façon de procéder .20
7 Compte rendu .20
Annexe A (informative) Bio-indicateurs d’effet et d’accumulation — Outils supplémentaires
pour l’évaluation des risques écologiques spécifiques aux sites .22
Bibliographie .23
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ISO 19204:2017(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien
suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ foreword .html.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 7,
Évaluation des sols et des sites.
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ISO 19204:2017(F)
Introduction
Le présent document est établi pour assurer la qualité de l’évaluation des risques écologiques
spécifiques aux sites et sols contaminés. Ce processus a été précédemment décrit dans un rapport
de l’agence néerlandaise PGBO (agence chargée d’un programme intégré de recherches sur les sols),
poursuivi actuellement par la fondation SKB (fondation pour le développement et le transfert de
[69]
connaissances sur les sols) . Le présent document est fondé sur ces rapports néerlandais, mais a été
réduit afin d’accroître sa généricité. En outre, des parties du cadre d’évaluation des risques écologiques
liés aux contaminants dans le sol élaboré par la British Environment Agency (agence britannique
[21][22][23][24][25][26][27]
de l’environnement) ont été prises en compte (ce cadre à plusieurs niveaux
utilise les trois mêmes éléments de preuve (LoE - Level of Evidence) que l’approche TRIADE, mais
[29][30]
consécutivement et non pas en parallèle). Des enseignements issus de diverses autres sources
[68] [36]
, en particulier le résumé d’une étude danoise réalisée dans le cadre du projet UE FP6 Libération ,
[35]
ainsi qu’un rapport danois ont été ajoutés.
Le terme TRIADE se rapporte aux trois éléments de preuve (LoE) suivants: chimie, toxicologie
[10]
et écologie . Il a initialement été décrit en tant que TRIADE de Qualité des sédiments par Long et
[38]
Chapman . L’approche TRIADE n’est pas particulièrement constituée de trois éléments de preuve
[11]
(jusqu’à cinq ont été proposés ), mais deux peuvent suffire dans des situations spécifiques.
Des descriptions de l’approche TRIADE pour la qualité du sol dans le contexte de sols contaminés
sont proposées, par exemple, dans les Références [36], [40], [55], [59], [60], [63], [69], [71] et [73]. Il
convient de mentionner que l’approche TRIADE de la qualité du sol n’est pas utilisée uniquement en
[1] [67]
Europe centrale, mais aussi dans d’autres régions du monde, par exemple au Portugal , en Italie
[44]
ou au Brésil . Ces publications peuvent être utilisées comme des études de cas pour l’application de
l’approche TRIADE de la qualité du sol.
NOTE Récemment, les procédures d’évaluation des risques écologiques aux Pays-Bas, en Norvège, en Suède
[35]
et au Royaume-Uni ont été comparées . Les notions fondamentales de l’approche TRIADE [par exemple
une approche à plusieurs niveaux et la combinaison d’informations issues de différentes disciplines (chimie,
écotoxicologie et écologie)] ont été acceptées dans ces pays. Toutefois, des cadres détaillés n’ont été développés
[21][22][23][24][25][26][27] [40][43][53][58][60][61][63]
qu’au Royaume-Uni et aux Pays-Bas . La structure générale
du présent document combine et modifie les deux cadres nationaux afin de fournir des lignes directrices
indépendamment du pays ou de la région où est situé le site à évaluer. La terminologie du présent document suit
[36]
l’approche décrite dans le projet UE Libération .
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NORME INTERNATIONALE ISO 19204:2017(F)
Qualité du sol — Procédure d’évaluation des risques
écologiques spécifiques au site de la contamination des
sols (approche TRIADE de la qualité du sol)
1 Domaine d’application
Le présent document décrit, de manière générale, l’application de l’approche TRIADE de la qualité du
sol pour l’évaluation des risques écologiques spécifiques aux sites et sols contaminés. En particulier,
il présente de façon transparente trois éléments de preuve (chimie, écotoxicologie et écologie) qui
permettent ensemble une évaluation efficace, écologiquement robuste, mais également pratique, des
risques des sols contaminés. Cette procédure peut également s’appliquer à d’autres facteurs de stress,
tels que l’acidification, le tassement des sols, la salinisation, la baisse de la matière organique des sols
et l’érosion. Toutefois, aucune expérience n’a été acquise jusqu’à présent sur ces autres applications. Par
conséquent, le présent document se concentre sur les sols contaminés par des produits chimiques.
NOTE 1 Le présent document se concentre sur l’évaluation des risques écologiques. Par conséquent, il ne
couvre pas les effets sur la santé humaine.
Compte tenu de la nature du présent document, la procédure d’investigation est décrite de façon
générale. Elle ne contient pas les détails des procédures techniques en vue d’une réelle évaluation.
Toutefois, le présent document contient des références renvoyant à des normes techniques (par exemple
ISO 15799, ISO 17616) qui sont utiles pour la réalisation des trois éléments de preuve.
Dans le cadre de l’évaluation des risques écologiques, les effets de la contamination des sols sur
l’écosystème sont liés à l’usage prévu des sols et aux exigences définies par cet usage pour un
fonctionnement approprié des sols. Le présent document décrit les étapes de base relatives à un
outil cohérent d’évaluation des risques spécifiques au site offrant la possibilité d’étudier des détails
spécifiques au site.
Le présent document peut également être utilisé pour l’évaluation des mesures de dépollution, de
remédiation ou de gestion (c’est-à-dire pour l’évaluation de la qualité environnementale après avoir mis
en œuvre de telles actions).
NOTE 2 Le présent document débute lorsqu’il a déjà été décidé qu’une évaluation des risques écologiques doit
être effectuée au niveau d’un site donné. En d’autres termes, la réalisation pratique de la TRIADE de la qualité
du sol et l’évaluation des résultats d’essais individuels seront décrites. Ainsi, les décisions d’inclure ou non les
résultats de l’évaluation dans les mesures de gestion des sols (et si oui, la manière de le faire) ne seront pas
abordées.
NOTE 3 L’approche TRIADE peut être utilisée pour différentes parties de l’environnement, mais le présent
document concerne essentiellement le compartiment des sols. Il est prévu d’élaborer aussi des documents
comparables pour les autres compartiments de l’environnement (par exemple le compartiment terrestre en
surface) afin de réaliser une évaluation complète du site, en se basant sur les mêmes principes et processus.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
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ISO 19204:2017(F)
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
3.1
partie prenante
personne ou partie intéressée par la qualité du sol (3.21) d’un site potentiellement contaminé
Note 1 à l’article: La composition du groupe de parties prenantes dépend des conditions locales spécifiques.
3.2
critères d’évaluation
critères établis afin de décider si un site nécessite une investigation supplémentaire ou une autre action
(par exemple remédiation)
Note 1 à l’article: Ils peuvent être établis par l’autorité compétente (3.3), les parties prenantes (3.1) et les
évaluateurs pour l’interprétation des résultats de l’approche TRIADE de la qualité du sol, préalablement à
l’investigation. Deux critères peuvent être distingués, à savoir:
a) le seuil qui marque la frontière entre une réduction adéquate ou inadéquate des incertitudes lors de
l’évaluation;
b) le seuil qui marque la frontière entre un effet considéré comme acceptable et un effet considéré comme
inacceptable, sur la base d’une valeur de référence ou d’une valeur limite.
Note 2 à l’article: Des critères d’évaluation sont nécessaires pour chaque collection de conditions écologiques
(par exemple toutes les espèces dans un système générique, une espèce clé ou une espèce protégée).
3.3
autorité compétente
autorités qui sont responsables de la mise en œuvre de l’opération de dépollution des sols
Note 1 à l’article: Selon le site et le pays, l’autorité compétente peut être très différente. L’autorité compétente
évalue les résultats des investigations et prend des décisions par décret en fonction de la sévérité et de l’urgence
de la contamination observée des sols. L’autorité compétente évalue également les plans de dépollution élaborés
par les équipes de dépollution à leur propre initiative (par exemple entreprises).
3.4
gestion des sols
ensemble des activités anthropiques ayant une influence sur le sol au niveau du site à évaluer
Note 1 à l’article: Cela peut inclure les choix d’usage des sols (3.5) (par exemple gestion du niveau des eaux
souterraines, gestion des espaces naturels et des parcs, apport de contaminants).
3.5
usage des sols
utilisation des services écosystémiques (3.8) rendus par le sol
3.6
usager des sols
personne ou groupe de personnes qui utilise les services écosystémiques (3.8) du sol, de sorte que,
dans la répartition des rôles, les grandes échelles spatiales sont généralement représentées par des
organisations, des parties de la société civile et des autorités
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ISO 19204:2017(F)
3.7
effet écologique
modification d’un aspect de l’écosystème provoquée par des facteurs de stress (3.15) anthropiques
Note 1 à l’article: Les modifications [voir aussi critères d’évaluation (3.2)] d’un écosystème résultant de la présence
de contaminants sont considérées comme négatives quel qu’en soit le sens. Dans le présent document, les trois
éléments de preuve (LoE) selon l’approche TRIADE de la qualité du sol sont nécessaires pour pouvoir déterminer
l’effet. En outre, la variation dans l’espace et dans le temps ainsi que la variation des paramètres sont également
importantes. Voir aussi erreur de type 1 (3.17).
3.8
service écosystémique
service qui est (directement ou indirectement) fourni par un écosystème
Note 1 à l’article: L’approche utilisant les services écosystémiques sert de plus en plus de base théorique pour
la définition d’objectifs de protection dans le contexte des risques associés aux produits chimiques dans
l’environnement (par exemple EFSA 2012), y compris pour l’évaluation des risques des sols contaminés (par
exemple [2], [41] et [74]).
Note 2 à l’article: Les exemples de services écosystémiques fournis par le sol aux personnes sont les produits
agricoles, des eaux de surface, souterraines et potables propres et un environnement sain dans lequel vivre. La
fourniture d’un grand nombre de ces services dépend dans bien des cas de l’activité de différentes communautés
d’organismes, par exemple dégradation des contaminants dans le sol par des microorganismes, ce qui signifie
[75]
que les eaux souterraines restent propres .
Note 3 à l’article: Certaines fonctions du sol (composition et dégradation de substances organiques, capacité
naturelle d’auto-nettoyage du sol et structure du sol permettant un bon enracinement de la végétation et des
cultures) sont considérées comme des services écosystémiques dans ce contexte. En particulier, quatre services
fondamentaux du sol sont distingués, à savoir la fertilité du sol, sa résistance au stress et son adaptation, le
[41]
sol en tant que tampon et réacteur, et sa biodiversité. L’Évaluation des écosystèmes pour le millénaire
fait la distinction, au niveau des écosystèmes, entre les services de régulation (régulation des processus
écosystémiques), les services de prélèvement (produits), les services culturels (bénéfices immatériels) et les
services d’auto-entretien (nécessaires à la production de tous les autres services écosystémiques).
3.9
évaluation générique
évaluation d’un site en utilisant une méthode générale d’investigation qui n’est pas axée sur les
propriétés du site
3.10
évaluation spécifique au site
évaluation d’un site en utilisant une méthode d’investigation qui est en partie axée sur les propriétés du
site
Note 1 à l’article: L’évaluation consiste en une combinaison de méthodes génériques et de méthodes
éventuellement développées spécifiquement (sur mesure). L’interprétation des résultats de l’investigation est
spécifique au site et ne peut être généralisée que de façon limitée [voir aussi évaluation générique (3.9)].
3.11
modèle spécifique au site
description de l’écosystème local et de l’usage des sols (3.5) prévu en termes de conditions écologiques
pour cet usage, de la nature et de l’étendue de la contamination
Note 1 à l’article: Ce modèle indique clairement les voies d’exposition qui sont pertinentes pour les composantes
de l’écosystème qui sont nécessaires à l’usage des sols (3.5). Des paramètres appropriés peuvent ensuite être
[70]
choisis pour l’approche TRIADE de la qualité du sol, avec des éléments de preuve (3.20) et un soutien optimaux .
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ISO 19204:2017(F)
3.12
incertitude
degré de doute concernant les hypothèses ou les résultats d’une investigation, devant être décomposé
dans le cas de l’évaluation des risques écologiques d’une contamination du sol en: incertitude associée
aux communications, incertitude associée au modèle (incertitude épistémique), incertitude associée à
la variation et incertitude dans la prise de décision
Note 1 à l’article: Pour les différents types d’incertitude, voir aussi l’Article 5.
3.13
référence
partie d’un site, d’un échantillon ou d’un ensemble de données bibliographiques qui sert de repère pour
l’échelle de l’effet (référentiel, mesure ou étalon)
Note 1 à l’article: La description de l’état du sol en termes quantitatif et qualitatif peut être utilisée comme mesure
de la qualité du sol (3.21) à évaluer. La référence idéale est identique au site (ou à l’échantillon) à évaluer, la seule
différence étant l’absence du facteur de stress (3.15) à évaluer. Les aspects chimique, physique et biologique
constituent des aspects partiels de la référence. Pour une application spécifique au site, des détails spécifiques
au site sont nécessaires pour obtenir une référence exacte. Il est préférable de choisir une référence au niveau du
site investigué; des mesures sont ensuite réalisées, de préférence au même moment que les échantillons/mesures
à évaluer. Si aucune référence non contaminée comparable n’est disponible, l’échantillon le moins contaminé peut
également être choisi (par exemple au sein d’un gradient), à condition que l’échantillon soit considéré comme
suffisamment représentatif pour être utilisé comme référence. Une référence peut également être basée sur
des échantillons provenant d’un site comparable situé ailleurs ou sur des données bibliographiques (= référence
virtuelle).
3.14
mise à l’échelle
processus dans lequel des données issues de mesurages ou de modèles sont interprétées en utilisant
une mesure prévue à cet effet
Note 1 à l’article: Lors de l’application de l’approche TRIADE de la qualité du sol (3.16), des données d’évaluation
sont générées pour vérifier un effet au niveau de l’écosystème aussi quantitativement que possible. Une échelle
normalisée pratique s’étend de 0 à 1 ou de 0 % à 100 %. 0 ou 0 % représente l’absence d’effet et 1 ou 100 %
représente l’effet maximal théorique à une concentration élevée de substances contaminantes. Parfois, seul un
faible niveau d’échelle quantitative est possible, par exemple sur une échelle ordinaire ou sur une échelle à 2
ou 3 niveaux (oui/non ou oui/peut-être/non). Ces méthodes à faible échelle quantitative peuvent être utilisées
dans une approche privilégiant le poids de la preuve (WOE) (3.20). Des exemples de mise à l’échelle sont donnés,
par exemple, dans la Référence [40].
3.15
facteur de stress
résultat d’une activité anthropique qui a un effet négatif possible sur l’écosystème, tel qu’une
contamination du sol par des produits chimiques, une fertilisation excessive, une dessiccation ou une
imperméabilisation des sols
3.16
approche TRIADE de la qualité du sol
procédure d’évaluation des risques écologiques spécifiques au site, par laquelle le poids de la preuve
(WOE - Weight of Evidence) (3.20) est constitué de trois éléments de preuve indépendants (LoE):
1) un élément de preuve basé sur la chimie environnementale, les données sur les concentrations de
substances toxiques étant converties en effet attendu sur l’écosystème,
2) un élément de preuve basé sur des mesurages de l’écotoxicité sur des échantillons du site par des
essais, et
3) un élément de preuve basé sur des observations de l’écosystème sur le site visant à démontrer les
effets provoqués par la contamination
Note 1 à l’article: Le total de ces éléments est supérieur à la somme des éléments séparés car la charge de la
preuve est en partie basée sur la cohérence entre les éléments.
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ISO 19204:2017(F)
Note 2 à l’article: Des descriptions de l’approche TRIADE de la qualité du sol appliquée à la contamination des sols
sont données dans les Références [36], [40], [59], [60] et [63], entre autres. Pour le choix des essais, se reporter
également à l’ISO 17616.
3.17
erreur de type 1
jugement concluant injustement à l’existence d’un effet inacceptable
Note 1 à l’article: Le terme vient des statistiques. En cas d’erreur de type 1, l’évaluation est fondée non pas sur
un effet inacceptable réel, mais sur une probabilité ou une erreur du modèle. Le risque de survenue d’une erreur
de type 1 peut être réduit en effectuant un plus grand nombre d’observations ou en améliorant le modèle avec
des informations et indicateurs écologiques. Cette dernière option peut être mise en œuvre en choisissant de
meilleures conditions et de meilleurs paramètres d’investigation.
3.18
erreur de type 2
jugement concluant injustement à l’absence d’effet inacceptable
Note 1 à l’article: Le terme vient des statistiques. En cas d’erreur de type 2, un effet inacceptable existe
réellement, mais cet effet n’a pas été démontré en raison d’efforts d’investigation insuffisants ou incorrects (trop
peu d’observations, référence(s) inappropriée(s) ou erreurs du modèle).
3.19
pondération
notation transparente des divers résultats d’une investigation, un poids égal ou différent étant attribué
aux informations concernées
Note 1 à l’article: Une position initiale simple consiste à attribuer un poids égal aux résultats des divers
paramètres d’évaluation. Il est possible de s’en écarter pour concentrer l’attention sur des conditions écologiques
spécifiques [espèces protégées, espèces clés, processus, services écosystémiques (3.8)], sur des paramètres
relativement fiables ou sur des résultats d’essai spéciaux (en attribuant du poids aux observations démontrant
un effet important ou en attribuant un poids supplémentaire aux mesurages des concentrations biodisponibles).
3.20
poids de la preuve
WOE
poids de la preuve de l’approche TRIADE de la qualité du sol qui peut servir de base à la prise de
décisions de façon responsable
Note 1 à l’article: Dans le présent document, le poids de la preuve s’entend avant tout au sens méthodologique,
toutes les données disponibles obtenues par le relevé des divers éléments de preuve étant impliquées dans la
conclusion finale, éventuellement sur la base d’une pondération quantitative. Des informations de base sur la
mise à l’échelle (3.14), la pondération (3.19) et le poids de la preuve sont données dans les Références [12], [16],
[40], [53], [67] et [72].
Note 2 à l’article: Avec un budget donné pour l’approche TRIADE de la qualité du sol, le poids de la preuve entre les
paramètres d’investigation et l’intensité des échantillons a besoin d’être optimisé. Les critères d’évaluation (3.2) par
paramètre et la marge d’erreur statistique acceptable [erreur de type 1 (3.17)] sont choisis de manière à maximiser
le poids de la preuve et l’acceptation des résultats possibles de l’investigation par les parties prenantes (3.1).
3.21
qualité du sol
toutes propriétés positives ou négatives par rapport à leur effet sur l’utilisation et les fonctions du sol
Note 1 à l’article: Cette définition inclut toutes les propriétés anthropiques ainsi que naturelles, y compris les
services fournis par les organismes.
3.22
valeur de dépistage
valeur du sol qui, si elle est dépassée, indique u
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.