ISO 21268-3:2019

Soil quality — Leaching procedures for subsequent chemical and ecotoxicological testing of soil and soil-like materials — Part 3: Up-flow percolation test

This document specifies a test, which is aimed at determining the leaching behaviour of inorganic and organic substances from a soil and soil-like materials. The method is a once-through up-flow percolation test under standardized conditions of flow rate. The material is leached under dynamic hydraulic conditions. The document has been developed to measure the release of inorganic and organic substances from soil and soil-like material as well as to produce eluates for subsequent ecotoxicological testing. For ecotoxicological testing, see ISO 15799[6] and ISO 17616[7]. The test results enable the distinction between different release patterns, for instance wash-out and release under the influence of interaction with the matrix, when approaching local equilibrium between material and leachant. This test method produces eluates, which can subsequently be characterized by physical, chemical and ecotoxicological methods in accordance with existing standard methods. The results of eluate analysis are presented as a function of the liquid/solid (L/S) ratio. The test is not suitable for substances that are volatile under ambient conditions. NOTE 1 Volatile organic substances include the low-molecular-weight substances in mixtures such as mineral oil. NOTE 2 It is not always possible to optimize test conditions simultaneously for inorganic and organic substances and optimum test conditions can also vary between different groups of organic substances. Test requirements for organic substances are generally more stringent than those for inorganic substances. The test conditions suitable for measuring the release of organic substances will generally also be applicable to inorganic substances. NOTE 3 Within the category of organic substances, a significant difference in behaviour exists between the more polar, relatively water-soluble compounds and apolar, hydrophobic organic substances (HOCs). In the latter case, mechanisms of release (e.g. particle-bound or dissolved organic carbon-bound) can be more crucial as well as sorption losses of soluble HOCs on different materials with which they come in contact (e.g. bottles, filters). The test and the results should be used for leaching of organic substances only with thorough consideration of the specific properties of the substances in question and the associated potential problems. NOTE 4 For ecotoxicological testing, eluates representing the release of both inorganic and organic substances are needed. In this document, ecotoxicological testing is also meant to include genotoxicological testing. NOTE 5 The test is generally not suitable for soils with hydraulic conductivities below 10−8 m/s (see also Annex B). It can be difficult to maintain the designated flow rate already in the range of saturated hydraulic conductivity between 10−7 m/s and 10−8 m/s. The application of this test method alone is not sufficient for the determination of the leaching behaviour of a material under specified conditions different to those from the test procedure, since this generally requires the application of several test methods, behavioural modelling and model validation. This document does not address issues related to health and safety. It only determines the leaching properties as outlined in Clause 4.

Qualité du sol — Modes opératoires de lixiviation en vue d'essais chimiques et écotoxicologiques ultérieurs des sols et matériaux du sol — Partie 3: Essai de percolation à écoulement ascendant

Le présent document spécifie un essai destiné à déterminer le comportement à la lixiviation de substances inorganiques et organiques issues de sols et de matériaux analogues au sol. La méthode est un essai de percolation à écoulement ascendant mené dans des conditions de débit normalisées. Le matériau est lixivié dans des conditions hydrauliques dynamiques. Le présent document a été conçu pour étudier le relargage de substances organiques et inorganiques à partir du sol et des matériaux analogues au sol et produire des éluats destinés aux essais écotoxicologiques. Pour en savoir plus sur les essais écotoxicologiques, voir l'ISO 15799[6] et l'ISO 17616.[7] Les résultats de l'essai permettent de faire la distinction entre différents types de relargage, tels que le lessivage ou le relargage sous l'effet de l'interaction avec la matrice, à l'approche de l'équilibre local entre le matériau et le lixiviant. Cette méthode d'essai produit des éluats qui peuvent ensuite être caractérisés par des méthodes physiques, chimiques et écotoxicologiques selon des méthodes normalisées existantes. Les résultats de l'analyse des éluats sont présentés en fonction du rapport liquide/solide (L/S). L'essai n'est pas adapté aux substances qui sont volatiles dans des conditions ambiantes. NOTE 1 Les substances organiques volatiles comprennent les substances à faible masse moléculaire contenues dans des mélanges tels que les huiles minérales. NOTE 2 Il n'est pas toujours possible d'optimiser les conditions d'essai à la fois pour les substances organiques et les substances inorganiques. Les conditions d'essai optimales peuvent également varier entre les différents groupes de substances organiques. Les exigences d'essai pour les substances organiques sont généralement plus strictes que celles applicables aux substances inorganiques. En règle générale, les conditions d'essai appropriées à la mesure du relargage des substances organiques s'appliquent également aux substances inorganiques. NOTE 3 Au sein de la catégorie des substances organiques, une différence de comportement notable existe entre les composés les plus polaires, relativement solubles dans l'eau et les composés organiques hydrophobes (COH), apolaires. Concernant ces derniers, les mécanismes de relargage (par exemple liés à des particules ou liés au carbone organique dissous) peuvent avoir plus d'importance, de même que les pertes dues à la sorption de COH solubles sur différents matériaux avec lesquels ils entrent en contact (par exemple flacons, filtres). Il convient d'utiliser les essais et les résultats pour la lixiviation des substances organiques, uniquement en ayant une connaissance approfondie des propriétés spécifiques des substances en question et des problèmes potentiels qui y sont associés. NOTE 4 Pour les essais d'écotoxicité, des éluats avec à la fois des substances inorganiques et organiques sont nécessaires. Dans le présent document, les essais d'écotoxicité englobent les essais de génotoxicité. NOTE 5 En général, l'essai n'est pas adapté aux sols dont la conductivité hydraulique est inférieure à 10−8 m/s (voir également l'Annexe B). Il peut déjà s'avérer difficile de maintenir le débit indiqué pour une conductivité hydraulique saturée comprise entre 10−7 m/s et 10−8 m/s. L'application de la présente méthode d'essai seule ne suffit pas pour déterminer le comportement à la lixiviation d'un matériau dans des conditions spécifiées différentes de celles applicables au mode opératoire, car cela nécessite généralement l'application de plusieurs méthodes d'essai, d'une modélisation comportementale et d'une validation du modèle. Le présent document ne traite pas des questions liées à la santé et à la sécurité. Il permet uniquement de déterminer les propriétés de lixiviation telles que décrites dans l'Article 4.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 03-Sep-2019
• ICS: 13.080.05 - Examination of soils in general
• Technical Committee: ISO/TC 190/SC 7 - Impact assessment
• Drafting Committee: ISO/TC 190/SC 7/WG 6 - Transfer and mobility of components
• Current Stage: 9020 - International Standard under periodical review
• Start Date: 15-Jul-2024
• Completion Date: 15-Jul-2024

Relations

• Revises: ISO/TS 21268-3:2007 - Soil quality — Leaching procedures for subsequent chemical and ecotoxicological testing of soil and soil materials — Part 3: Up-flow percolation test
• Effective Date: 05-Nov-2015

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21268-3
First edition
2019-09
Soil quality — Leaching procedures
for subsequent chemical and
ecotoxicological testing of soil and
soil-like materials —
Part 3:
Up-flow percolation test
Qualité du sol — Modes opératoires de lixiviation en vue d'essais
chimiques et écotoxicologiques ultérieurs des sols et matériaux du
sol —
Partie 3: Essai de percolation à écoulement ascendant
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 3
5 Reagents and materials . 4
6 Apparatus . 4
7 Sample pre-treatment . 6
7.1 Preparation of laboratory sample and specification of particle size . 6
7.2 Preparation of the test sample . 7
7.3 Test portion . 7
7.4 Determination of dry matter content . 7
8 Procedure. 8
8.1 Temperature . 8
8.2 Preparation of the eluent . 8
8.3 Preparation of the column . 8
8.4 Packing of the column . 8
8.5 Start of the test . 9
8.6 Sample Collection and Liquid/Solid separation step .10
8.7 Collection of additional eluate fractions .11
8.8 Further preparation of the eluates for analysis .12
8.9 Blank test .12
9 Calculation .12
10 Test report .13
11 Analytical determination .13
11.1 General .13
11.2 Blank test information .13
12 Performance characteristics .14
12.1 General .14
12.2 Validation trials performed in Japan .15
12.2.1 Round robin tests performed in accordance with ISO/TS 21268-3:2007 .15
12.2.2 Robustness testing and validation results considering equilibration
period and flow rate . .15
[5]
12.3 Validation results obtained in Germany (DIN 19528 ) .16
12.3.1 General.16
12.3.2 Results for validation trial 1 .17
12.3.3 Results for validation trial 2 .20
Annex A (informative) Suggestions for packing the column, water saturationand
establishment of equilibrium conditions .25
Annex B (informative) Justification of the choices made in developing the test procedure .27
Annex C (informative) Calculation of centrifugation duration depending on centrifugation
speed and rotor dimensions.31
Annex D (informative) Additional information on robustness testing and validation results
based on waste materials .33
Bibliography .34
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 first edition of ISO 21268-3:2019 cancels and replaces (ISO/TS 21268-3:2007), which has been
technically revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the maximum grain size has been changed to <2 mm as usual for soil;
— demineralized water has been added as possible leachant;
— the column diameter has been changed from "5 cm or 10 cm" to "5 cm to 10 cm";
— flow rate of 30 cm/d has been added as option based on robustness testing;
— 7.1 and 7.2 has been exchanged to read 7.1 "Particle size" and 7.2 "Sample preparation";
— 11.1 "General", 11.2 "Validation trials performed in Japan" and 12.3 "Validation results obtained in
Germany (DIN 19528)" have been added;
— B.2 "Particle size distribution" has been deleted;
— a new informative Annex C "Calculation of centrifugation duration depending on centrifugation
speed and rotor dimensions" has been added;
— references in Clause 2 and Bibliography has been updated.
A list of all parts in the ISO 21268 series can be found on the ISO website.
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

Introduction
In various countries, tests have been developed to characterize and assess the substances which can
be released from materials. The release of soluble substances upon contact with water is regarded as
a main mechanism of release, which results in a potential risk to the environment during the use or
disposal of materials. The intent of these tests is to identify the leaching properties of materials. The
[1]
complexity of the leaching process makes simplifications necessary .
Not all of the relevant aspects of leaching behaviour can be addressed in one standard (see description
of influencing factors in Annex A).
Tests to characterise the behaviour of materials can generally be divided into three categories addressed
[2] [3]
in ISO 18772 and EN 12920 . The relationships between these tests are summarized below.
a) “Basic characterization” tests are used to obtain information on the short- and long-term
leaching behaviour and characteristic properties of materials. Liquid/solid (L/S) ratios, leachant
composition, factors controlling leachability, such as pH, redox potential, complexing capacity, role
of dissolved organic carbon (DOC), ageing of material and physical parameters, are addressed in
these tests.
b) “Compliance” tests are used to determine whether the material complies with a specific behaviour
or with specific reference values. The tests focus on key variables and leaching behaviour previously
identified by basic characterisation tests.
c) “On-site verification” tests are used as a rapid check to confirm that the material is the same as that
which has been subjected to the compliance test(s). On-site verification tests are not necessarily
leaching tests.
The test procedure described in this met
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21268-3
Première édition
2019-09
Qualité du sol — Modes opératoires de
lixiviation en vue d'essais chimiques
et écotoxicologiques ultérieurs des
sols et matériaux du sol —
Partie 3:
Essai de percolation à écoulement
ascendant
Soil quality — Leaching procedures for subsequent chemical and
ecotoxicological testing of soil and soil-like materials —
Part 3: Up-flow percolation test
Numéro de référence
©
ISO 2019
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Fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Principe . 3
5 Réactifs et matériaux . 4
6 Appareillage . 4
7 Prétraitement de l’échantillon . 6
7.1 Préparation de l’échantillon pour laboratoire et spécification de la granulométrie . 6
7.2 Préparation de l’échantillon pour essai . 7
7.3 Prise d’essai . 7
7.4 Détermination du taux de matière sèche . 7
8 Mode opératoire. 8
8.1 Température . 8
8.2 Préparation de l’éluant. 8
8.3 Préparation de la colonne . . 8
8.4 Compactage de la colonne . 8
8.5 Démarrage de l’essai . 9
8.6 Recueil de l’échantillon et étape de séparation liquide/solide .10
8.7 Collecte de fractions d’éluat supplémentaires .11
8.8 Préparation complémentaire des éluats pour analyse .12
8.9 Essai à blanc .12
9 Calcul .13
10 Rapport d’essai .13
11 Détermination analytique .14
11.1 Généralités .14
11.2 Informations concernant l’essai à blanc .14
12 Caractéristiques de performance .14
12.1 Généralités .14
12.2 Études de validation menées au Japon .16
12.2.1 Essais comparatifs interlaboratoires réalisés conformément à l’ISO/
TS 21268-3:2007 .16
12.2.2 Essais de robustesse et résultats de validation traitant de la période
d’équilibrage et du débit .16
[5]
12.3 Résultats de validation obtenus en Allemagne (pour la méthode DIN 19528 ) .17
12.3.1 Généralités .17
12.3.2 Résultats de l’étude de validation n° 1 .18
12.3.3 Résultats de l’étude de validation n° 2 .22
Annexe A (informative) Suggestions pour le compactage de la colonne, la saturation en eau
et l’établissement des conditions d’équilibre .28
Annexe B (informative) Justification des choix adoptés lors de la mise au point du mode
opératoire de l’essai .30
Annexe C (informative) Calcul de la durée de centrifugation en fonction de la vitesse de
centrifugation et des dimensions du rotor .34
Annexe D (informative) Informations complémentaires sur des essais de robustesse et des
résultats de validation obtenus sur des déchets .36
Bibliographie .37
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés

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 première édition de l'ISO 21268-3:2019 annule et remplace l’ISO/TS 21268-3, qui a fait l’objet
d’une révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les
suivantes:
— modification de la granulométrie maximale de la prise d’essai, qui doit à présent être inférieure
à 2 mm, ce qui correspond à une valeur habituelle pour les sols;
— ajout de l’eau déminéralisée en tant que lixiviant possible;
— modification du diamètre de colonne, qui passe de « 5 cm ou 10 cm » à « 5 cm à 10 cm »;
— ajout à titre d’option d’un débit de 30 cm/j, cette valeur découlant des essais de robustesse;
— modification des titres de 7.1 et 7.2, qui sont à présent intitulés 7.1 « Granulométrie » et
7.2 « Préparation des échantillons », et inversion des corps de texte de ces paragraphes;
— ajout de 11.1 « Généralités », 11.2 « Études de validation réalisées au Japon » et 12.3 « Résultats de
validation obtenus en Allemagne (pour la méthode DIN 19528) »;
— suppression de B.2 « Distribution granulométrique »;
— ajout d’une nouvelle Annexe C « Calcul de la durée de centrifugation en fonction de la vitesse de
centrifugation et des dimensions du rotor », informative;
— mise à jour des références de l’Article 2 et de la Bibliographie.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 21268 se trouve sur le site web de l’ISO.
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.
vi © ISO 2019 – Tous droits réservés

Introduction
Des essais ont été mis au point dans plusieurs pays pour caractériser et déterminer les substances
pouvant être relarguées à partir de matériaux. Le relargage de substances solubles au contact de
l’eau est considéré comme le principal mécanisme de relargage, qui se traduit par un risque potentiel
pour l’environnement lors de l’utilisation ou l’élimination de ces matériaux. Le but de ces essais est
d’identifier les propriétés de lixiviation des matériaux. La complexité du processus de lixiviation rend
[1]
des simplifications nécessaires .
Il n’est pas possible de prendre en compte tous les aspects importants du comportement à la lixivia
...