Soil quality — Characterization of soil with respect to human exposure

This document provides guidance on the type and extent of soil characterization necessary for the evaluation of human exposure to substances present in possibly leading to adverse effects. It does not provide guidance on: — the design or selection of numerical models that can be used to estimate exposure; — potential exposure to radioactivity, pathogens or asbestos in soil. Background information is provided on human health related to exposure to soil and the influence on exposure via different pathways. NOTE 1 For convenience "soil" in this document also includes "soil material" unless stated otherwise. NOTE 2 Overall exposure can be due to potentially harmful substances (PHSs) in soil, groundwater and air. Exposure to those in soil can be direct (e.g. through inhalation, ingestion, cutaneous contact), or indirect (through the consumption of plants or animals that have taken up substances of concern). NOTE 3 The evaluation of the possible impact on human health of potentially harmful substances is most commonly required when these are present as a result of human activity (e.g. on old industrial sites) but can sometimes be required when they are present naturally. NOTE 4 Soil characterization precedes the assessment of the compatibility between soil and its use (i.e. soil quality assessment). Tools such as a conceptual site model (CSM) and health risk assessment can be used to aid this assessment. NOTE 5 Soil characterization can be used to develop an overview of population exposure to soil. Other International Standards are available that can aid the characterization of other media (e.g. surface and groundwater), in terms of their possible adverse effects on humans.

Qualité du sol — Caractérisation des sols en lien avec l'évaluation de l'exposition des personnes

Le présent document fournit des recommandations relatives au type et à l'étendue de la caractérisation des sols en lien avec l'évaluation de l'exposition humaine aux substances présentes dans les sols qui sont susceptibles d'avoir des effets néfastes. Il ne fournit aucune recommandation concernant: — la conception ou la sélection de modèles numériques qui peuvent être utilisés pour estimer l'exposition; — l'exposition potentielle à la radioactivité, aux agents pathogènes ou à l'amiante dans le sol. Le présent document fournit également des informations générales sur la santé humaine en lien avec l'exposition aux sols et à l'influence sur l'exposition par différentes voies. NOTE 1 Pour des raisons de commodité, sauf indication contraire, le terme «sol» comprend également les «matériaux de sol» tout au long du présent document. NOTE 2 Il est possible de déterminer l'exposition globale aux substances potentiellement dangereuses dans les sols, les eaux souterraines et l'air. L'exposition aux substances présentes dans les sols peut être directe (par exemple par inhalation, ingestion ou contact cutané) ou indirecte (suite à la consommation de plantes ou d'animaux ayant absorbé les substances en question). NOTE 3 L'évaluation de l'impact éventuel des substances potentiellement dangereuses sur la santé humaine est le plus souvent requise lorsque la présence de ces substances résulte de l'activité humaine (par exemple sur d'anciens sites industriels). Cette évaluation peut parfois être requise lorsque les substances en question sont naturellement présentes. NOTE 4 La caractérisation d'un sol précède l'évaluation de la compatibilité entre le sol et son usage (c'est-à-dire l'évaluation de la qualité dudit sol). L'utilisation d'outils, tels qu'un schéma conceptuel (SC) et une évaluation de risque sanitaire, peut faciliter cette évaluation. NOTE 5 La caractérisation d'un sol peut servir à obtenir une vue d'ensemble de l'exposition aux sols de la population. Il existe d'autres Normes internationales qui peuvent faciliter la caractérisation d'autres milieux (par exemple les eaux de surface et souterraines), en ce qui concerne leurs éventuels effets néfastes pour les êtres humains.

General Information

Status
Published
Publication Date
28-Aug-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
29-Aug-2019
Completion Date
29-Aug-2019
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ISO 15800:2019 - Soil quality -- Characterization of soil with respect to human exposure
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ISO 15800:2019 - Qualité du sol -- Caractérisation des sols en lien avec l'évaluation de l'exposition des personnes
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15800
Second edition
2019-08
Soil quality — Characterization of soil
with respect to human exposure
Qualité du sol — Caractérisation des sols en lien avec l'évaluation de
l'exposition des personnes
Reference number
ISO 15800:2019(E)
ISO 2019
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ISO 15800:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 15800:2019(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Use of this document ........................................................................................................................................................................................ 5

5 Background ................................................................................................................................................................................................................ 6

5.1 Characterization of soil and sites with respect to human exposure ......................................................... 6

5.2 Potential human receptors ........................................................................................................................................................... 8

5.3 Exposure pathways ............................................................................................................................................................................. 8

5.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 8

5.3.2 Soil ingestion ....................................................................................................................................................................11

5.3.3 Cutaneous contact .......................................................................................................................................................12

5.3.4 Inhalation of dust .........................................................................................................................................................12

5.3.5 Inhalation of vapours (outdoors) ...................................................................................................................12

5.3.6 Inhalation of vapours (indoors) ......................................................................................................................13

5.3.7 Intake via plants ............................................................................................................................................................13

5.3.8 Intake via animals ........................................................................................................................................................14

5.4 Exposure to asbestos in soil......................................................................................................................................................14

6 Sampling for site characterization..................................................................................................................................................14

6.1 Site characterization .......................................................................................................................................................................14

6.2 Soil ingestion .........................................................................................................................................................................................15

6.3 Vapour and dust inhalation .......................................................................................................................................................16

6.3.1 Inhalation of vapour ..................................................................................................................................................16

6.3.2 Inhalation of dust .........................................................................................................................................................16

6.4 Cutaneous contact .............................................................................................................................................................................17

6.5 Intake of substances via plants ..............................................................................................................................................17

6.6 Intake of substances via the consumption of animal products ..................................................................17

6.7 Synthesis for site sampling in relation with human exposure ....................................................................18

7 Characterization of soil as a matrix hosting physical, chemical and biological processes ..19

7.1 Relevant soil processes and parameters ........................................................................................................................19

7.2 Measurement/analysis of soil characteristics ..........................................................................................................21

7.2.1 Physical characteristics of soils ........................................................................................................................21

7.2.2 Chemical characteristics of soil ........................................................................................................................22

8 Analytical strategy ...........................................................................................................................................................................................23

8.1 Characterization of contamination .....................................................................................................................................23

8.2 Characterization of contamination in relation to exposures ........................................................................23

8.2.1 General...................................................................................................................................................................................23

8.2.2 Metals and metalloids ..............................................................................................................................................24

8.2.3 Bioaccessibility and bioavailability ..............................................................................................................24

8.2.4 Organic contaminants ..............................................................................................................................................25

8.2.5 Soil/substance related parameters...............................................................................................................26

9 Management of results ................................................................................................................................................................................26

10 Data handling, evaluation and quality ........................................................................................................................................27

Annex A (informative) Exposure pathways depending on the site use ..........................................................................29

Annex B (informative) Methods and ISO standards ...........................................................................................................................30

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................34

© ISO 2019 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 15800:2019(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 7,

Impact assessment.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15800:2003), which has been technically

revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:

— the feedback on contaminated soil management for 15 years has been taken into account;

— the analysis results have been updated.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 15800:2019(E)
Introduction

Characterizations of soils and sites relating to human exposure are performed all over the world. They

are often planned and conducted by consultancies and expert organizations. Information from these

characterizations is used to assess human exposure. Furthermore, these characterizations are used

for decision-making by companies, individuals and local and national authorities as well as a basis for

recommendations and regulations issued by national and international authorities.

The assessment of potential human health effects from exposure can be used for:
— the classification of contaminated sites;

— recommendations regarding the remediation of sites, soils and soil materials, e.g. priority of

remediation;
— decisions regarding the future/planned use of contaminated sites;

— decisions regarding the disposal/treatment/re-use of contaminated or remediated soil and/or soil

material.

The information needed for evaluations of human exposure is, to some extent, dependent on the way

in which the exposure is assessed, e.g. calculations can be based on different scenarios, each requiring

different information.

The extent of investigations necessary for the assessment of human exposure varies depending on the

level of contamination and the investigated area. In some cases, the assessment of potential human

health exposure can be based solely on information on the substances present in the soil and their

concentrations and the relevant soil parameters. In other cases, it is necessary to know the “availability”

of the substance (i.e. the proportion biologically active). This information will depend on the type and

concentration of the substance, the relevant soil parameters and the type of exposure relevant for the

area investigated, represented in the conceptual site model (CSM). Furthermore, the sampling method

and strategies can depend on the use of the project area and the possible exposure patterns.

© ISO 2019 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15800:2019(E)
Soil quality — Characterization of soil with respect to
human exposure
1 Scope

This document provides guidance on the type and extent of soil characterization necessary for the

evaluation of human exposure to substances present in possibly leading to adverse effects.

It does not provide guidance on:

— the design or selection of numerical models that can be used to estimate exposure;

— potential exposure to radioactivity, pathogens or asbestos in soil.

Background information is provided on human health related to exposure to soil and the influence on

exposure via different pathways.

NOTE 1 For convenience “soil” in this document also includes “soil material” unless stated otherwise.

NOTE 2 Overall exposure can be due to potentially harmful substances (PHSs) in soil, groundwater and

air. Exposure to those in soil can be direct (e.g. through inhalation, ingestion, cutaneous contact), or indirect

(through the consumption of plants or animals that have taken up substances of concern).

NOTE 3 The evaluation of the possible impact on human health of potentially harmful substances is most

commonly required when these are present as a result of human activity (e.g. on old industrial sites) but can

sometimes be required when they are present naturally.

NOTE 4 Soil characterization precedes the assessment of the compatibility between soil and its use (i.e. soil

quality assessment). Tools such as a conceptual site model (CSM) and health risk assessment can be used to aid

this assessment.

NOTE 5 Soil characterization can be used to develop an overview of population exposure to soil. Other

International Standards are available that can aid the characterization of other media (e.g. surface and

groundwater), in terms of their possible adverse effects on humans.
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 11074, Soil quality — Vocabulary
ISO 25177, Soil quality — Field soil description
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11074, ISO 25177 and the

following 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/
© ISO 2019 – All rights reserved 1
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ISO 15800:2019(E)
3.1
analytical data quality objectives

statement of the required detection limits, accuracy, reproducibility and repeatability of the required

analytical and other data

Note 1 to entry: Generic data quality objectives might sometimes be set at national level. Data quality objectives

can also embrace the amount of data required for an area of land [or part of a site (3.21)] to enable a sound

comparison with generic guidelines or standards or for a site-specific or material-specific estimation of risk (3.17).

3.2
bioaccessibility

fraction of a substance in soil (3.23) or soil material (3.25) that is liberated in (human) gastrointestinal

juices and thus available for absorption
[SOURCE: ISO 17924:2018, 3.2]
3.3
bioavailability

fraction of a substance present in ingested soil (3.23) that reaches the systemic circulation (blood stream)

[SOURCE: ISO 17924:2018, 3.3]
3.4
contaminant
substance or agent present in the soil (3.23) as a result of human activity

Note 1 to entry: There is no assumption in this definition that harms results from the presence of the contaminant.

See also pollutant (3.14).

[SOURCE: ISO 11074:2015, 3.4.6, modified — Term number in Note 1 to entry has been adapted to the

numbering of this document.]
3.5
deep soil

soil (3.23) that is generally deeper than 90 cm and that is not accessible in normal situations but can

become accessible in case of construction site for example

Note 1 to entry: Examples include construction of foundations and basements, installation of services, planting

pits for trees and shrubs.
3.6
exposure assessment

process of establishing whether, and how much, exposure occurs between a receptor (3.16) and a

contaminated source (3.26)
[SOURCE: ISO 11074:2015, 5.2.11]
3.7
exposure pathway
path a chemical takes from a source (3.26) to a receptor (3.16)
EXAMPLE Ingestion, inhalation (3.11) or cutaneous contact.

[SOURCE: ISO 11074:2015, 5.2.12, modified — Note 1 to entry has been replaced by the example,

accepted term "exposure routes" not included.]
3.8
groundwater

water which is being held in and can be recovered from an underground formation, except capillary water

Note 1 to entry: Groundwater is usually taken to include any water, beneath the surface of the land or beneath

the bed of any stream, lake, reservoir, or other body of surface water (3.29), whatever the geological formation or

structure in which such water occurs; but water within the beds of streams, etc. is often excluded.

2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 15800:2019(E)
[SOURCE: ISO 11074:2015, 3.2.3]
3.9
hazard

property of a substance or material or situation that in particular circumstances could lead to harm or

pollution
[SOURCE: ISO 11074:2015, 5.2.15]
3.10
ingestion

exposure pathway (3.7) of substances reaching the body by oral intake, such as from contaminated food

or direct soil (3.23) intake, in particular by children
3.11
inhalation

exposure pathway (3.7) of airborne particles and gases reaching the body during breathing

Note 1 to entry: The inhalation exposure covers alveolar exposure as well as bronchial exposure; and this

bronchial mucus can subsequently be ingested.
3.12
non–threshold effect substance
substance for which there is considered to be some risk (3.17) at any level
3.13
pathway

mechanism or route by which substance or agent could come into contact with, or otherwise affect, a

receptor (3.16)

Note 1 to entry: Examples can be migration pathway, transfer pathway and exposure pathway (3.7).

[SOURCE: ISO 11074:2015, 5.2.21, modified — Note 1 to entry added.]
3.14
pollutant

substance or agent present in the soil (3.23) [or groundwater (3.8)] which, due to its properties amount

or concentration, causes adverse impacts on soil functions or on human health or other receptors (3.16)

[SOURCE: ISO 11074:2015, 3.4.18, modified — The phrase "or on human health or other receptors"

was added.]
3.15
potentially harmful substance
PHS

substance or agent present in the soil (3.23) [or groundwater (3.8)] which, due to its properties, amount

or concentration can cause adverse impacts on soil functions or human health or receptors (3.16)

3.16
receptor

defined entity that is vulnerable to the adverse effect(s) of a hazardous substance or agent

EXAMPLE Human, animal, water, vegetation, building services, etc.
[SOURCE: ISO 11074:2015, 3.3.29]
3.17
risk

combination of the probability or frequency of occurrence of a defined hazard (3.9) and the magnitude

of the consequences of the occurrence
[SOURCE: ISO 11074:2015, 5.2.24]
© ISO 2019 – All rights reserved 3
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ISO 15800:2019(E)
3.18
risk assessment

assessment performed with the data and other information from the site (3.21) investigations using

databases and numerical models for assessment of the release of contaminants (3.4) and naturally

occurring potentially harmful substances (3.15), environmental fate analysis, exposure assessment (3.6),

environmental impact analysis, environmental impact analysis and an uncertainty analysis

3.19
risk characterization

evaluation and conclusion based on the hazard identification and the exposure and effect assessment

3.20
scenario
quantitative risk assessment

set of conditions or assumptions about sources (3.26), exposure pathways (3.7), amounts or

concentrations of agent(s)involved, and exposed organism, system, or (sub)population (i.e. numbers,

characteristics, habits) used to aid in the evaluation and quantification of exposure(s) in a given

situation
3.21
site
scope covered by the study

Note 1 to entry: It could be a site in the property sense (plot with defined boundaries) or a more extended area

affected by the same contamination.
3.22
site characterization

collection of appropriate information including analytical data, etc. for the assessment in question

Note 1 to entry: In connection with risk assessment (3.18), specifically the source (3.26) identification and

characterization element of the exposure assessment (3.6).

[SOURCE: ISO 11074:2015, 2.3.12, modified — The phrase "of data connected to a site providing" was

deleted and "including analytical data, etc." was added.]
3.23
soil

upper layer of the Earth’s crust transformed by weathering and physical/chemical and biological

processes and composed of mineral particles, organic matter, water, air, and living organisms organized

in generic soil horizons

Note 1 to entry: In a broader sense, soil includes topsoil (3.31) and subsoil (3.27), deposits such as clays, silts,

sands, gravels, cobbles, boulders, and organic matter and deposits such as peat; materials of human origin such

as wastes; ground gas and moisture; and living organisms.

[SOURCE: ISO 11074:2015, 2.1.11, modified — Note 1 to entry "civil engineering" was deleted.]

3.24
soil characterization

determination of relevant physical, chemical and biological properties of the soil (3.23) in case of human

exposure assessment (3.6)

[SOURCE: ISO 11074:2015, 2.1.12, modified — The phrase "in case of human exposure assessment"

was added.]
3.25
soil material

material composed of excavated soil (3.23), dredged materials, manufactured soils, treated soils and fill

materials
[SOURCE: ISO 11074:2015, 7.4.16]
4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 15800:2019(E)
3.26
source

place from which a substance or agent is released giving rise to potential exposure of one or more

receptor (3.16)
[SOURCE: ISO 11074:2015, 3.3.35]
3.27
subsoil

natural soil material (3.25) below the topsoil (3.31) and overlying the parent material

[SOURCE: ISO 11074:2015, 2.1.20, modified — Note 1 to entry was deleted.]
3.28
surface soil
soil (3.23) exposed at the surface
Note 1 to entry: Sometimes referred to as accessible soil or superficial soil.
3.29
surface water
water on the surface of the planet such as in a river, lake, wetland, or ocean

Note 1 to entry: It can be contrasted with groundwater (3.8) and atmospheric water.

3.30
threshold effect substance

substance where the critical effect is considered to have dose or exposure below which a significant

adverse effect is not expected

Note 1 to entry: An adverse effect is a change in morphology, physiology, growth, development or life span of

an organism which results in impairment of functional capacity or impairment of capacity to compensate for

additional stress or increase in susceptibility to the harmful effects of other environmental influences. Decisions

on whether or not any effect is adverse require expert judgement.
3.31
topsoil

upper part of a natural soil (3.23) that is generally dark coloured and has a higher content of organic

matter and nutrients when compared to the (mineral) horizons below, excluding the humus layer

[SOURCE: ISO 11074:2015, 2.1.21, modified — Note 1 to entry has been removed.]
4 Use of this document

The purpose of characterizing soil (or other media) as suggested in this document is primarily to perform

risk assessments with respect to human exposure. These assessments can be performed by referring

to published international or national standards that set out physical, chemical or other criteria that

shall be complied with, or according to criteria set on a site-specific basis. In many jurisdictions, formal

guidance on such assessments has been published and should be considered. Guidance has also been

provided by professional organizations and some standardization bodies.

This document provides guidance on the types of information that might be required for a human

health risk assessment and indicates for which parameters or procedures International Standards are

available. The assessor should choose those parameters that are appropriate to the task at hand. The

assessor will need to bear in mind the disproportionate costs and time delays that might result if it is

necessary to carry out an additional sampling campaign, or if, for example, a particular parameter is

not determined when the opportunity is available.

To provide context to this guidance, a general, non-normative account of human risk assessment, with

particular emphasis on when humans are exposed to soil is provided in Clause 5. Clause 6 considers the

relationship between soil and particular exposure pathways. Guidance on characterization of the soil,

© ISO 2019 – All rights reserved 5
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ISO 15800:2019(E)

for example in terms of physical properties is provided in Clause 7, and in terms of what substances

to look for and how to measure them in Clause 8. Clause 9 provides information on how the results

of characterization can be used and Clause 10 provides guidance on how to ensure that information

collected including analytical data are sufficient for the investigation in hand in terms of quality,

quantity and type. How to achieve the last is the principal purpose of Clauses 7 and 8.

This document refers in places to substance, potentially harmful substances (PHSs) and to

contaminants. The latter applies strictly only when a substance or agent is present due to human

activity but unless indicated otherwise or by the context can be assumed to also include substances

that are present naturally as well as those present due to human activity. The term pollutant is not used

in this document (see Note).

As indicated by the note below, those preparing human health risk assessments should always be

careful to define the terms and concepts they are employing in reports. Terms are not used consistently

by people with different backgrounds and experience, and there can be subtle differences in how terms

are used and understood. It is also important to remember that reports will often be read by those

without specific training or education in risk assessment.

NOTE It is important when carrying out human health risk assessment to carefully define the terms that

are being used, especially for example “contaminant/contamination” and “pollutant/pollution” because they

might not be understood to have the same meaning by people with different backgrounds and experience. This

document follows the established convention for documents published by ISO Technical Committee 190 (TC190)

in distinguishing between “contaminant” (“substance or agent present in an environmental medium as a result of

human activity – see 3.4) and "pollutant" (“substance or agent present in the soil (or groundwater) which, due to

its properties, amount or concentration, causes adverse impacts on soil functions” – see 3.14 and ISO 11074:2015,

3.4.18). Hence, “contamination” and “pollution” are not considered to be the same thing. However, it is recognised

that this distinction is not always made at “
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15800
Deuxième édition
2019-08
Qualité du sol — Caractérisation
des sols en lien avec l'évaluation de
l'exposition des personnes
Soil quality — Characterization of soil with respect to human
exposure
Numéro de référence
ISO 15800:2019(F)
ISO 2019
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ISO 15800:2019(F)
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© ISO 2019

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 15800:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Utilisation du présent document ......................................................................................................................................................... 6

5 Contexte ......................................................................................................................................................................................................................... 7

5.1 Caractérisation des sols et des sites en lien avec l’exposition des personnes .................................. 7

5.2 Récepteurs humains potentiels ................................................................................................................................................ 8

5.3 Voies d’exposition ................................................................................................................................................................................. 9

5.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 9

5.3.2 Ingestion de sol ..............................................................................................................................................................12

5.3.3 Contact cutané ................................................................................................................................................................12

5.3.4 Inhalation de poussières ........................................................................................................................................13

5.3.5 Inhalation de vapeurs (en extérieur) ..........................................................................................................13

5.3.6 Inhalation de vapeurs (à l’intérieur) ...........................................................................................................13

5.3.7 Absorption via des plantes ...................................................................................................................................14

5.3.8 Absorption via les matrices animales .......................................................................................................15

5.4 Exposition à l’amiante présente dans le sol ................................................................................................................15

6 Échantillonnage pour la caractérisation du site...............................................................................................................15

6.1 Caractérisation du site ...................................................................................................................................................................15

6.2 Ingestion de sol ....................................................................................................................................................................................17

6.3 Inhalation de vapeurs et de poussières ..........................................................................................................................17

6.3.1 Inhalation de vapeurs ...............................................................................................................................................17

6.3.2 Inhalation de poussières ........................................................................................................................................18

6.4 Contact cutané ......................................................................................................................................................................................18

6.5 Assimilation de substances par les plantes .................................................................................................................19

6.6 Absorption de substances par consommation de produits d’origine animale .............................19

6.7 Synthèse pour l’échantillonnage d’un site en liaison avec l’exposition humaine .......................20

7 Caractérisation du sol sous forme de matrice des processus physiques, chimiques

et biologiques .......................................................................................................................................................................................................21

7.1 Processus et paramètres pertinents du sol .................................................................................................................21

7.2 Mesure/analyse des caractéristiques du sol ..............................................................................................................23

7.2.1 Caractéristiques physiques des sols.............................................................................................................23

7.2.2 Caractéristiques chimiques du sol .................................................................................................................25

8 Stratégie d’analyse ...........................................................................................................................................................................................26

8.1 Caractérisation de la contamination .................................................................................................................................26

8.2 Caractérisation de la contamination en lien avec les expositions ...........................................................26

8.2.1 Généralités .........................................................................................................................................................................26

8.2.2 Métaux et métalloïdes ..............................................................................................................................................26

8.2.3 Bioaccessibilité et biodisponibilité ...............................................................................................................27

8.2.4 Contaminants organiques .....................................................................................................................................28

8.2.5 Paramètres relatifs au sol/à la substance ...............................................................................................28

9 Gestion des résultats .....................................................................................................................................................................................29

10 Traitement, évaluation et qualité des données .................................................................................................................30

Annexe A (informative) Voies d’exposition en fonction de l’usage du site .................................................................32

Annexe B (informative) Méthodes et normes ISO ................................................................................................................................33

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................38

© ISO 2019 – Tous droits réservés iii
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ISO 15800:2019(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 .iso .org/iso/fr/avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 7,

Évaluation des impacts.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15800:2003), qui a fait l’objet d’une

révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— le retour d’informations concernant la gestion des sites et sols pollués (SSP) depuis 15 ans a été pris

en compte;
— les résultats d’analyse ont été mis à jour.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 15800:2019(F)
Introduction

Des caractérisations de sols et de sites relatives à l’exposition humaine sont effectuées dans le monde

entier. En général, elles sont planifiées et conduites par des bureaux d’études ou des groupes d’experts.

Les informations issues de ces caractérisations sont utilisées pour évaluer l’exposition humaine.

En outre, ces caractérisations interviennent non seulement dans les processus de prise de décisions

au niveau des entreprises, des individus et des instances locales et nationales, mais servent aussi

de base pour les recommandations et les réglementations édictées par des instances nationales et

internationales.

Les évaluations des effets potentiels de l’exposition sur la santé humaine peuvent être utilisées dans les

cas suivants:
— classification des sites contaminés;

— recommandations concernant la réhabilitation des sites, des sols et des matériaux de sol (définition

des priorités en matière de réhabilitation, par exemple);
— décisions quant à l’usage futur/planifié des sites contaminés;

— décisions à propos de l’élimination/du traitement/de la réutilisation des sols pollués ou traités et/

ou des matériaux du sol.

Les informations nécessaires à l’évaluation de l’exposition humaine dépendent, dans une certaine

mesure, de la méthode d’évaluation de l’exposition (les calculs peuvent par exemple reposer sur

différents scénarios nécessitant chacun des informations d’entrée différentes).

L’étendue des investigations nécessaires à cette évaluation varie en fonction du niveau de contamination

et de la zone étudiée. Dans certains cas, l’évaluation de l’exposition potentielle sur la santé humaine ne

peut s’appuyer que sur des informations concernant les substances présentes dans le sol, leurs niveaux

de concentration et les paramètres pertinents du sol. Dans d’autres cas, il est nécessaire de connaître

la «disponibilité» de la substance (c’est-à-dire la proportion biologiquement active). Ces informations

dépendront de la nature et de la concentration de la substance, des paramètres pertinents du sol et du

type d’exposition concernant la zone étudiée, représentés dans le schéma conceptuel (SC). En outre,

la méthode et les stratégies d’échantillonnage peuvent découler de l’usage de la zone du projet et des

schémas d’exposition possibles.
© ISO 2019 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 15800:2019(F)
Qualité du sol — Caractérisation des sols en lien avec
l'évaluation de l'exposition des personnes
1 Domaine d’application

Le présent document fournit des recommandations relatives au type et à l’étendue de la caractérisation

des sols en lien avec l’évaluation de l’exposition humaine aux substances présentes dans les sols qui

sont susceptibles d’avoir des effets néfastes.
Il ne fournit aucune recommandation concernant:

— la conception ou la sélection de modèles numériques qui peuvent être utilisés pour estimer

l’exposition;

— l’exposition potentielle à la radioactivité, aux agents pathogènes ou à l’amiante dans le sol.

Le présent document fournit également des informations générales sur la santé humaine en lien avec

l’exposition aux sols et à l’influence sur l’exposition par différentes voies.

NOTE 1 Pour des raisons de commodité, sauf indication contraire, le terme «sol» comprend également les

«matériaux de sol» tout au long du présent document.

NOTE 2 Il est possible de déterminer l’exposition globale aux substances potentiellement dangereuses dans

les sols, les eaux souterraines et l’air. L’exposition aux substances présentes dans les sols peut être directe

(par exemple par inhalation, ingestion ou contact cutané) ou indirecte (suite à la consommation de plantes ou

d’animaux ayant absorbé les substances en question).

NOTE 3 L’évaluation de l’impact éventuel des substances potentiellement dangereuses sur la santé humaine

est le plus souvent requise lorsque la présence de ces substances résulte de l’activité humaine (par exemple sur

d’anciens sites industriels). Cette évaluation peut parfois être requise lorsque les substances en question sont

naturellement présentes.

NOTE 4 La caractérisation d’un sol précède l’évaluation de la compatibilité entre le sol et son usage (c’est-à-

dire l’évaluation de la qualité dudit sol). L’utilisation d’outils, tels qu’un schéma conceptuel (SC) et une évaluation

de risque sanitaire, peut faciliter cette évaluation.

NOTE 5 La caractérisation d’un sol peut servir à obtenir une vue d’ensemble de l’exposition aux sols de la

population. Il existe d’autres Normes internationales qui peuvent faciliter la caractérisation d’autres milieux (par

exemple les eaux de surface et souterraines), en ce qui concerne leurs éventuels effets néfastes pour les êtres

humains.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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 11074, Qualité du sol — Vocabulaire
ISO 25177, Qualité du sol — Description du sol sur le terrain
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 11074, l’ISO 25177 ainsi que les

suivants, s’appliquent.
© ISO 2019 – Tous droits réservés 1
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ISO 15800:2019(F)

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
objectifs de qualité des données d’analyse

indication des exigences concernant les limites de détection, la précision, la reproductibilité et la

répétabilité pour les données analytiques et autres données exigées

Note 1 à l'article: Des objectifs de qualité de données peuvent parfois être fixés de façon générique au niveau

national. Ces objectifs peuvent également englober la quantité de données requises pour une partie de terrain

[ou une partie d’un site (3.21)] afin de permettre une comparaison documentée avec les lignes directrices ou les

normes génériques, voire une estimation du risque (3.17) spécifique à un site ou à un matériau.

3.2
bioaccessibilité

fraction d’une substance dans un sol (3.23) ou un matériau du sol (3.25), libérée dans les sucs gastro-

intestinaux (humains) et donc disponible pour absorption
[SOURCE: ISO 17924:2018, 3.2]
3.3
biodisponibilité

fraction d’une substance présente dans un sol (3.23) ingéré, qui atteint la circulation générale

(circulation sanguine)
[SOURCE: ISO 17924:2018, 3.3]
3.4
contaminant
substance ou agent présent(e) dans le sol (3.23) du fait de l’activité humaine

Note 1 à l'article: La présente définition ne présuppose pas l’existence d’un danger dû à la présence du

contaminant. Voir également polluant (3.14).

[SOURCE: ISO 11074:2015, 3.4.6, modifiée — Le numéro du terme dans la Note 1 à l’article a été adapté à

la numérotation du présent document.]
3.5
sol profond

sol (3.23) dont la profondeur est généralement supérieure à 90 cm et qui n’est pas accessible en

situations normales mais qui peut le devenir dans le cas de construction d’un site par exemple

Note 1 à l'article: La construction de fondations et de soubassements, l’installation de services, les fosses de

plantation pour des arbres et des arbustes en sont des exemples.
3.6
évaluation de l’exposition

procédé de détermination de la réalité et de l’intensité de l’exposition, entre un récepteur (3.16) et une

source (3.26) contaminée
[SOURCE: ISO 11074:2015, 5.2.11]
3.7
voie d’exposition

chemin suivi par un agent chimique entre une source (3.26) et un récepteur (3.16)

EXEMPLE Ingestion, inhalation (3.11) ou contact cutané.
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 15800:2019(F)

[SOURCE: ISO 11074:2015, 5.2.12, modifiée — La Note 1 à l’article a été remplacée par l'example et le

terme accepté «trajet d’exposition» n’a pas été repris.]
3.8
eaux souterraines

eau qui est contenue et qui peut provenir d’une formation souterraine, à l’exception de l’eau capillaire

Note 1 à l'article: Les eaux souterraines englobent généralement toute eau sous la surface du sol ou sous le lit de

tout cours d’eau, lac, réservoir ou autre masse d’eau de surface (3.29), quelle que soit la formation ou la structure

géologique comportant ladite eau; l’eau constituant les lits des cours d’eau, etc., étant souvent exclue.

[SOURCE: ISO 11074:2015, 3.2.3]
3.9
dangerosité

propriété d’une substance, d’un matériau ou d’une situation susceptible, dans des circonstances

particulières, de causer des dommages ou une pollution
[SOURCE: ISO 11074:2015, 5.2.15]
3.10
ingestion

voie d’exposition (3.7) de substances atteignant le corps par absorption orale, suite à l’absorption d’un

aliment contaminé ou à l’absorption directe de sol (3.23), notamment par les enfants

3.11
inhalation

voie d’exposition (3.7) de particules en suspension dans l’air et de gaz qui atteignent le corps lors de la

respiration

Note 1 à l'article: L’exposition par inhalation couvre l’exposition alvéolaire ainsi que l’exposition bronchique, le

mucus bronchique pouvant à son tour être ingéré.
3.12
substance sans effet à seuil

substance considérée comme présentant un risque (3.17) quelle que soit la dose d’exposition

3.13
voie

mécanisme ou trajet par lequel une substance ou un agent est susceptible d’entrer en contact avec, ou

sinon d’affecter, un récepteur (3.16)

Note 1 à l'article: Une voie de migration, une voie de transfert et une voie d’exposition (3.7) en sont des exemples.

[SOURCE: ISO 11074:2015, 5.2.21, modifiée — La Note 1 à l’article a été ajoutée.]

3.14
polluant

substance ou agent présent(e) dans le sol (3.23) [ou les eaux souterraines (3.8)] qui, du fait de ses

propriétés, de sa quantité ou de sa concentration, a des effets préjudiciables sur les fonctions du sol ou

la santé humaine ou d’autres récepteurs (3.16)

[SOURCE: ISO 11074:2015, 3.4.18, modifiée — Le texte «ou la santé humaine ou d’autres récepteurs» a

été ajouté.]
3.15
substance potentiellement dangereuse

substance ou agent présent(e) dans le sol (3.23) [ou les eaux souterraines (3.8)] qui, du fait de ses

propriétés, de sa quantité ou de sa concentration, peut avoir des effets préjudiciables sur les fonctions

du sol ou la santé humaine ou d’autres récepteurs (3.16)
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ISO 15800:2019(F)
3.16
récepteur

entité définie, vulnérable à l’effet ou aux effets préjudiciable(s) d’une substance ou d’un agent dangereux

EXEMPLE Humain, animal, eau, végétation, services du bâtiment, etc.
[SOURCE: ISO 11074:2015, 3.3.29]
3.17
risque

combinaison de la probabilité ou de la fréquence d’occurrence d’un danger et de l’ampleur des

conséquences de sa survenue
[SOURCE: ISO 11074:2015, 5.2.24]
3.18
évaluation de risque

évaluation effectuée au moyen des données et d’autres informations provenant des études du site (3.21),

en utilisant des bases de données et des modèles numériques applicables à l’évaluation de la libération

des contaminants (3.4) et des substances potentiellement dangereuses (3.15) d’origine naturelle, à

l’analyse de l’évolution dans l’environnement, à l’évaluation de l’exposition (3.6), à l’analyse de l’impact

sur l’environnement et à une analyse d’incertitude
3.19
caractérisation du risque

évaluation et conclusion basées sur l’identification du risque et sur l’évaluation de l’exposition et des effets

3.20
scénario
évaluation quantitative du risque

ensemble de conditions ou d’hypothèses concernant des sources (3.26), des voies d’exposition (3.7), des

quantités ou des concentrations d’agent(s) impliqué(s), et un organisme, un système ou une (sous-)

population exposé(e) (c’est-à-dire le nombre, les caractéristiques, les habitudes) utilisés pour faciliter

l’évaluation et la quantification des expositions dans une situation donnée
3.21
site
zone couverte par l’étude

Note 1 à l'article: Un site pourrait être une propriété (c’est-à-dire une parcelle ayant des limites définies) ou une

zone plus étendue sujette à la même contamination.
3.22
caractérisation du site

collecte des informations incluant des données d’analyse, etc., appropriées pour l’évaluation concernée

Note 1 à l'article: En lien avec l’évaluation de risque (3.18), cette caractérisation concerne spécialement l’identification

de la source (3.26) et la caractérisation de l’élément pour lequel est faite l’évaluation de l’exposition (3.6).

[SOURCE: ISO 11074:2015, 2.3.12, modifiée — Le texte «des données relatives à un site fournissant les

informations» a été supprimé et «des informations incluant des données d’analyse, etc.» a été ajouté.]

3.23
sol

couche supérieure de la croûte terrestre transformée par des processus climatiques, physico-chimiques

et biologiques et composée de particules minérales, de matière organique, d’eau, d’air et d’organismes

vivants, organisée en horizons de sols génériques

Note 1 à l'article: Dans une acception plus large, le terme «sol» inclut l’horizon superficiel (3.31) et le sous-sol

(3.27); les dépôts tels que les argiles, limons, sables, graviers, gravillons, pierres, ainsi que la matière organique

et les dépôts tels que la tourbe; les matériaux d’origine anthropique tels que les déchets; les gaz et l’humidité du

sol; et les organismes vivants.
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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[SOURCE: ISO 11074:2015, 2.1.11, modifiée — Dans la Note 1 à l’article, «relevant du génie civil» a été

supprimé.]
3.24
caractérisation du sol

détermination des propriétés physiques, chimiques et biologiques pertinentes du sol (3.23) en cas

d’évaluation de l’exposition (3.6) humaine

[SOURCE: ISO 11074:2015, 2.1.12, modifiée — Le texte «en cas d’évaluation de l’exposition humaine» a

été ajouté.]
3.25
matériau du sol

matériau constitué par de la terre excavée, des matériaux de dragage, des matériaux artificiels, des sols

(3.23) traités et des matériaux de remblayage
[SOURCE: ISO 11074:2015, 7.4.16]
3.26
source

lieu duquel est libéré une substance ou un agent donnant lieu à une exposition potentielle d’un ou

plusieurs récepteurs (3.16)
[SOURCE: ISO 11074:2015, 3.3.35]
3.27
sous-sol

matériau naturel du sol, sous-jacent à l’horizon superficiel (3.31) et surmontant la roche mère

[SOURCE: ISO 11074:2015, 2.1.20, modifiée — La Note 1 à l’article a été supprimée.]

3.28
sol de surface
sol (3.23) exposé en surface
Note 1 à l'article: Parfois appelé sol accessible ou sol superficiel.
3.29
eau de surface

eau présente à la surface du globe, telle que dans une rivière, un lac, un terrain marécageux ou un océan

Note 1 à l'article: Les eaux souterraines (3.8) et l’eau atmosphérique ne sont pas des eaux de surface.

3.30
substance à effet à seuil

substance dont l’effet critique est considéré comme ayant une dose ou exposition en dessous de laquelle

aucun effet néfaste significatif n’est attendu

Note 1 à l'article: Un effet néfaste est une modification de la morphologie, de la physiologie, de la croissance, du

développement ou de la durée de vie d’un organisme, entraînant une altération de la capacité fonctionnelle ou

une altération de la capacité à compenser une contrainte supplémentaire ou un accroissement de la sensibilité

à d’autres influences environnementales. Les décisions concernant le caractère préjudiciable ou inoffensif d’un

effet nécessitent l’avis d’un expert.
3.31
horizon superficiel

partie supérieure d’un sol (3.23) naturel, généralement de couleur foncée et contenant plus de matières

organiques et de nutriments que les horizons (minéraux) sous-jacents, en excluant la couche d’humus

[SOURCE: ISO 11074:2015, 2.1.21, modifiée — La Note 1 à l’article a été retirée.]

© ISO 2019 – Tous droits réservés 5
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ISO 15800:2019(F)
4 Utilisation du présent document

L’objectif de la caractérisation du sol (ou d’autres milieux) proposée dans le présent document est

principalement d’effectuer des évaluations du risque en lien avec l’exposition des personnes. Ces

évaluations peuvent être réalisées en se référant à des Normes internationales ou nationales publiées

qui traitent des critères physiques, chimiques ou autres à respecter, ou en fonction de critères définis sur

la base d’un site spécifique. Dans de nombreuses juridictions, ces évaluations font l’objet de publications

de lignes directrices officielles qu’il convient de prendre en considération. Des lignes directrices ont

également été établies par des organisations professionnelles et certains organismes de normalisation.

Le présent document donne des recommandations sur les types d’informations qui peuvent être requis

pour une évaluation de risque sanitaire
...

Questions, Comments and Discussion

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