SIST ISO 15202-1:2002
(Main)Workplace air - Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry - Part 1: Sampling
Workplace air - Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry - Part 1: Sampling
Air des lieux de travail - Détermination des métaux et métalloïdes dans les particules en suspension dans l'air par spectrométrie d'émission atomique avec plasma à couplage inductif - Partie 1: Échantillonnage
La méthode n'est pas applicable à l'échantillonnage du mercure, qui est présent dans l'air en phase vapeur aux températures ambiantes, des composés inorganiques de métaux et métalloïdes qui sont des gaz permanents, tel l'arsine (AsH3) ou des composés inorganiques de métaux et métalloïdes qui sont présents en phase vapeur aux températures ambiantes, tel le trioxyde d'arsenic (AS2O3) -NOTE: Bien que la méthode ne décrive pas de mode opératoire de collecte de composés inorganiques de métaux et métalloïdes présents en phase vapeur, dans la plupart des cas ceci est relativement facile à effectuer en utilisant un tampon de support qui a été pré-traité pour capter le(s) composé(s) intéressant(s), tampon en papier imprégné de carbonate de sodium par exemple pour recueillir le trioxyde d'arsenic (voir ISO 11041).La méthode est applicable à l'échantillonnage individuel pour la fraction inhalable ou alvéolaire de particules en suspension dans l'air, selon la définition de l'ISO 7708, et à l'échantillonnage à point fixe.
Zrak na delovnem mestu - Določevanje kovin in polkovin v lebdečih delcih z atomsko emisijsko spektrometrijo z induktivno sklopljeno plazmo - 1. del: Vzorčenje
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15202-1
First edition
2000-02-15
Workplace air — Determination of metals
and metalloids in airborne particulate
matter by inductively coupled plasma
atomic emission spectrometry —
Part 1:
Sampling
Air des lieux de travail — Détermination des métaux et métalloïdes dans
les particules en suspension dans l'air par spectrométrie d'émission
atomique avec plasma à couplage inductif —
Partie 1: Échantillonnage
Reference number
ISO 15202-1:2000(E)
©
ISO 2000
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ISO 15202-1:2000(E)
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Printed in Switzerland
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ISO 15202-1:2000(E)
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Principle.5
5 Requirement.5
6 Sampling equipment .5
7 Occupational exposure assessment .7
8 Sampling method.9
9 Documentation.12
Annex A (informative) Guidance on filter selection.14
Annex B (informative) Temperature and pressure correction for the indicated volumetric flow rate .16
Bibliography.17
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ISO 15202-1:2000(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 15202 may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 15202-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee
SC 2, Workplace atmospheres.
ISO 15202 consists of the following parts, under the general title Workplace air — Determination of metals and
metalloids in airborne particulate matter by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry:
� Part 1: Sampling
� Part 2: Sample preparation
� Part 3: Analysis
Annexes A and B of this part of ISO 15202 are for information only.
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ISO 15202-1:2000(E)
Introduction
The health of workers in many industries is at risk through exposure by inhalation of toxic metals and metalloids.
Industrial hygienists and other public health professionals need to determine the effectiveness of measures taken
to control workers' exposure, and this is generally achieved by taking workplace air measurements. This part of
ISO 15202 has been published in order to make available a method for making valid exposure measurements for a
wide range of metals and metalloids in use in industry. It will be of benefit to: agencies concerned with health and
safety at work; industrial hygienists and other public health professionals; analytical laboratories; industrial users of
metals and metalloids and their workers, etc.
This part of ISO 15202 specifies a generic method for determination of the mass concentration of metals and
metalloids in workplace air using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES).
This part of ISO 15202 gives details of relevant International, European and National Standards which specify
characteristics, performance requirements and test methods relating to sampling equipment. It augments guidance
provided elsewhere on assessment strategy and measurement strategy, and specifies a method for collecting
samples of airborne particulate matter for subsequent chemical analysis.
Part 2 of ISO 15202 describes a number of procedures for preparing sample solutions for analysis by ICP-AES.
Part 3 of ISO 15202 gives requirements and test methods for analysis of sample solutions by ICP-AES.
It has been assumed in the drafting of this part of ISO 15202 that the execution of its provisions, and the
interpretation of the results obtained, is entrusted to appropriately qualified and experienced people.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15202-1:2000(E)
Workplace air — Determination of metals and metalloids in
airborne particulate matter by inductively coupled plasma atomic
emission spectrometry —
Part 1:
Sampling
1 Scope
1.1 This part of ISO 15202 specifies a method for collecting samples of airborne particulate matter for
subsequent determination of metals and metalloids using inductively coupled plasma - atomic emission
spectrometry.
1.2 The method is not applicable to the sampling of mercury, which is present in air in the vapour phase at
ambient temperatures; inorganic compounds of metals and metalloids that are permanent gases, e.g. arsine
(AsH ); or inorganic compounds of metals and metalloids that are present in the vapour phase at ambient
3
temperatures, e.g. arsenic trioxide (As O ).
2 3
NOTE Although the method does not describe a means of collecting inorganic compounds of metals and metalloids that
are present in the vapour phase, in most instances this is relatively easily achieved by using a back-up filter which has been pre-
treated to trap the compound(s) of interest, e.g. a back-up paper pad impregnated with sodium carbonate is suitable for
collecting arsenic trioxide (see ISO 11041).
1.3 The method is applicable to personal sampling of the inhalable or respirable fraction of airborne particles, as
defined in ISO 7708, and to static sampling.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 15202. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 15202 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 7708:1995, Air quality — Particle size fraction definitions for health-related sampling.
1)
ISO 15202-2:— , Workplace air — Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by
inductively coupled plasma atomic emission spectrometry — Part 2: Sample preparation.
1)
ISO 15202-3:— , Workplace air — Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by
inductively coupled plasma atomic emission spectrometry — Part 3: Analysis.
1) To be published.
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ISO 15202-1:2000(E)
EN 482:1994, Workplace atmospheres — General requirements for the performance of procedures for the
measurement of chemical agents.
1)
EN 13205:— , Workplace atmospheres — Assessment of performance of instruments for measurement of
airborne particle concentrations.
ASTM D 4840–95, Standard Guide for Sampling Chain-of-Custody Procedures.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 15202, the following terms and definitions apply.
3.1 General definitions
3.1.1
chemical agent
any chemical element or compound, on its own or admixed as it occurs in the natural state or as produced by any
work activity, whether or not produced intentionally and whether or not placed on the market
[EN 1540]
NOTE This definition is taken from the "Council Directive 98/24/EC of 7 April 1998 on the protection of the health and
safety of workers from the risks related to chemical agents at work".
3.1.2
breathing zone
space around the worker's face from where he or she takes his or her breath
NOTE For technical purposes a more precise definition is as follows:
hemisphere (generally accepted to be 0,3 m in radius) extending in front of the human face, centred on the mid-point of a line
joining the ears; the base of the hemisphere is a plane through this line, the top of the head and the larynx
This definition is not applicable when respiratory protective equipment is used.
[EN 1540]
3.1.3
exposure (by inhalation)
situation in which a chemical agent is present in air which is inhaled by a person
3.1.4
limit value
reference figure for concentration of a chemical agent in air
3.1.5
measuring procedure
procedure for sampling and analysing one or more chemical agents in the air and including storage and
transportation of the sample
3.1.6
operating time
period during which a sampling pump can be operated at specified flow rate and back pressure without recharging
or replacing the battery
[EN 1232]
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ISO 15202-1:2000(E)
3.1.7
reference period
specified period of time stated for the limit value of a specific chemical agent
3.1.8
time-weighted average (TWA) concentration
concentration of a chemical agent in the atmosphere, averaged over the reference period
NOTE A more detailed discussion of TWA concentrations and their use can be found in the American Conference of
Government Industrial Hygienists publication Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents; Biological
Exposure Indices ACGIH, Cincinnati, OH (updated annually).
3.1.9
workplace
defined area or areas in which the work activities are carried out
[EN 1540]
3.2 Particle size fraction definitions
3.2.1
inhalable convention
target specification for sampling instruments when the inhalable fraction is of interest
[ISO 7708]
3.2.2
inhalable fraction
mass fraction of total airborne particles that is inhaled through the nose and mouth
[ISO 7708]
NOTE The inhalable fraction depends on the speed and direction of air movement, on breathing rate and other factors.
3.2.3
respirable convention
target specification for sampling instruments when the respirable fraction is of interest
[ISO 7708]
3.2.4
respirable fraction
mass fraction of inhaled particles penetrating to the unciliated airways
[ISO 7708]
3.2.5
total airborne particles
all particles surrounded by air in a given volume of air
[ISO 7708]
NOTE Because all measuring instruments are size-selective to some extent, it is often impossible to measure the total
concentration of airborne particles.
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ISO 15202-1:2000(E)
3.3 Sampling definitions
3.3.1
personal sampler
device attached to a person which samples air in the breathing zone
[EN 1540]
3.3.2
personal sampling
process of sampling carried out using a personal sampler
[EN 1540]
3.3.3
sampling instrument; sampler
device for collecting airborne particles
NOTE Instruments used to collect airborne particles are frequently referred to by a number of other terms, e.g. sampling
heads, filter holders, filter cassettes, etc.
3.3.4
static sampler; area sampler
device, not attached to a person, that samples air in a particular location
3.3.5
static sampling; area sampling
process of air sampling carried out using a static sampler
3.4 Statistical terms
3.4.1
bias
consistent deviation of the results of a measurement process from the true value of the air quality characteristic
itself
[ISO 6879]
3.4.2
overall uncertainty (of a measuring procedure or of an instrument)
quantity used to characterize as a whole the uncertainty U of a result given by an apparatus or measuring
procedure, expressed, as a percentage, by a combination of bias and precision, usually according to the formula:
xx�
F I
s
ref
U � 2 �
G J
x x
H K
ref ref
where
x is the mean value of results of a number (n) of repeated measurements;
x is the true or accepted reference value of concentration;
ref
s is the standard deviation in the measurements.
[EN 482]
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ISO 15202-1:2000(E)
3.4.3
precision
closeness of agreement of results obtained by applying the method several times under prescribed conditions
[ISO 6879]
3.4.4
true value
value which characterizes a quantity perfectly defined in the conditions which exist when that quantity is considered
[ISO 3534-1]
NOTE The true value of a quantity is a theoretical concept and, in general, cannot be known exactly [EN 1540].
4Principle
4.1 Airborne particles containing metals and metalloids are collected by drawing a measured volume of air
through a filter mounted in a sampler designed to collect an appropriate size fraction of airborne particles
(see 8.1.1.1).
4.2 The filter and collected sample are then treated to dissolve the metals and metalloids of interest using one or
more of the sample preparation methods prescribed in ISO 15202-2.
4.3 The resultant solution is subsequently analysed for the metals and metalloids of interest using inductively
coupled plasma-atomic emission spectrometry, as described in ISO 15202-3.
5 Requirement
The measuring procedure as a whole (covered by ISO 15202-1, ISO 15202-2 and ISO 15202-3) shall comply with
any relevant International, European or National Standard which specifies performance requirements for
procedures for measuring chemical agents in workplace air (e.g. EN 482).
6 Sampling equipment
6.1 Samplers
6.1.1 Inhalable samplers, designed to collect the inhalable fraction of airborne particles, complying with the
provisions of EN 13205, for use when the exposure limits for metals and metalloids of interest apply to the inhalable
fraction of airborne particles.
NOTE 1 In general, personal samplers for collection of the inhalable fraction of airborne particles do not exhibit the same
size selective characteristics if used for static sampling.
NOTE 2 Some inhalable samplers are designed to collect the inhalable fraction of airborne particles on the filter, and any
particulate matter deposited on the internal surfaces of the sampler is not of interest. Other inhalable samplers are designed
such that airborne particles which pass through the entry orifice(s) match the inhalable convention, in which case particulate
matter deposited on the internal surfaces of the sampler does form part of the sample. (Samplers of this second type generally
incorporate an internal filter cassette or cartridge which can be removed from the sampler to enable this material to be easily
recovered.) The operating instructions supplied by the manufacturer should be consulted to find out whether particulate matter
deposited on the internal surfaces of the sampler forms part of the sample.
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ISO 15202-1:2000(E)
6.1.2 Respirable samplers, designed to collect the respirable fraction of airborne particles, complying with the
provisions of EN 13205, for use when the exposure limits for the metals and metalloids of interest apply to the
respirable fraction of airborne particles.
NOTE Cyclone-type samplers are typically used for personal sampling. Cascade impactors are often used to characterise
the particle size distribution in static sampling.
6.1.3 Multi-fraction samplers, designed to collect airborne particles and fractionate them so as to enable two or
more particle size fractions to be separately determined, complying with the provisions of EN 13205, for use as an
alternative to collecting multiple samples when exposure limits for the metals and metalloids of interest apply to
more than one particle size fraction.
NOTE Multi-fraction samplers may use polyurethane foam to collect larger particles. In such cases the foam should be
compatible with the selected sample preparation method (see ISO 15202-2) and should have the same low metal content
specified for filters in 6.2.
6.2 Filters
Of a diameter suitable for use with the samplers (6.1), with a collection efficiency of not less than 99,5 % for
particles with a 0,3 μm diffusion diameter (see 2.2 of ISO 7708:1995), with a very low metal content (typically less
than 0,1 μg of each metal or metalloid of interest per filter), and compatible with the selected sample preparation
method (see ISO 15202-2).
NOTE See annex A for guidance on filter selection.
6.3 Sampling pumps
With an adjustable flow rate, capable of maintaining the selected flow rate (between 1 l/min and 5 l/min for personal
sampling pumps, and between 5 l/min and 400 l/min for high-volume sampling pumps) to within ± 5 % of the
nominal value throughout the sampling period (see 8.1.2). For personal sampling the pumps shall be capable of
being worn by the worker without impeding normal work activity.
The pump should have, as a minimum, the following features:
� an automatic control that keeps the volumetric flow rate constant in the case of a changing back pressure;
� either a malfunction indicator which, following completion of sampling, indicates that the air flow has been
reduced or interrupted during sampling; or an automatic cut-out, which stops the pump if the flow rate is
reduced or interrupted;
� a facility for the adjustment of flow rate, such that it can only be actuated with the aid of a tool (e.g.,
screwdriver) or requires special knowledge for operation (e.g., via software), so as to preclude inadvertent
readjustment of the flow rate during use.
An integral timer is a highly desirable additional feature.
NOTE 1 A flow-stabilized pump may be required to maintain the flow rate within the specified limits.
NOTE 2 EN 1232 and EN 12919 require that the performance of the pumps is such that:
� the pulsation of the flow rate does not exceed 10 %;
� a flow rate set within the nominal range does not deviate by more than� 5 % from the initial value under increasing back
pressure;
� within the range of ambient temperatures from 5 °C to 40 °C, the flow rate measured under operating conditions does not
deviate by more than�5%fromtheflowrateat20 °C;
� the operating time is at least 2 h, and preferably 8 h;
� the flow rate does not deviate by more than� 5 % from the initial value during the operating time.
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ISO 15202-1:2000(E)
If the sampling pump is used outside the range of conditions specified in EN 1232 and/or EN 12919, appropriate action should
be taken to ensure that the performance requirements are met. For instance, at sub-zero temperatures it might be necessary to
keep the pump warm.
6.4 Flowmeter
Portable, with an accuracy that is sufficient to enable the volumetric flow rate (see 8.1.1.2) to be measured to within
� 5 %. The calibration of the flowmeter shall be checked against a primary standard, i.e. a flowmeter whose
accuracy is traceable to national standards. If appropriate (see 8.1.3.2), record the atmospheric temperature and
pressure at which the calibration of the flowmeter was checked.
It is recommended that the flowmeter used be capable of measuring the volumetric flow rate to within �2% or
better.
6.5 Ancillary equipment
6.5.1 Flexible tubing, of a diameter suitable for making a leakproof connection from the samplers (6.1) to the
sampling pumps (6.3).
6.5.2 Belts or harnesses, to which the sampling pumps can conveniently be fixed for personal sampling (except
where the sampling pumps are small enough to fit in workers' pockets).
6.5.3 Flat-tipped forceps, for loading and unloading filters into samplers.
6.5.4 Filter transport cassettes or similar, if required (see 8.5.1), in which to transport samples to the
laboratory.
6.5.5 Thermometer, 0 °C to 50 °C, graduated in divisions of 1 °C or better, for measurement of atmospheric
temperature, if required (see 8.1.3).
6.5.6 Barometer, suitable for measurement of atmospheric pressure, if required (see 8.1.3).
7 Occupational exposure assessment
7.1 General
The scope of this part of ISO 15202 pertains to the taking of personal and static samples. Refer to relevant
International, European or National Standards (e.g. EN 689, ASTM E 1370–96, etc.) for guidance on how to
develop an appropriate assessment strategy and for general guidance on measurement strategy.
7.2 Personal sampling
Exposure of workers to metals and metalloids shall normally be determined by personal sampling, since the
concentration of metals and metalloids in the breathing zone is usually higher than their background levels in the
workplace.
7.3 Static sampling
Static sampling may be carried out, if appropriate, to assess the exposure of workers in a situation where personal
sampling is not possible (see NOTE in 8.1.2.1 for an example of such a situation); to characterize the background
levels of metals and metalloids in the workplace in order to give an indication of the efficiency of ventilation; or to
provide information on the location and intensity of an emission source.
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ISO 15202-1:2000(E)
7.4 Selection of measurement conditions and measurement pattern
7.4.1 General
7.4.1.1 Sampling shall be carried out in such a way as to cause the least possible interference with the worker
and the normal performance of the job, and to provide samples that are representative of normal working
conditions and that are compatible with the analytical method (see ISO 15202-2 and ISO 15202-3).
7.4.1.2 The pattern of sampling shall take into consideration practical issues, such as the nature of the
measurement task and the frequency and duration of particular work activities.
7.4.2 Screening measurements of variation of concentration in time/and or space
Screening measurements of variation of concentration in time/and or space may be performed to provide
information on the likely pattern of concentration of chemical agents. They can be used to identify locations and
periods of elevated exposure and to set the duration and frequency of sampling for measurements for comparison
with limit values. Emission sources can be located and the effectiveness of ventilation or other technical measures
can be estimated (see 4.3 of EN 482:1994).
7.4.3 Screening measurements of time-weighted average concentration and worst-case measurements
7.4.3.1 Screening measurements of time-weighted average concentration may be performed to obtain
relatively crude information on the exposure level in order to decide whether an exposure problem exists at all, and
if so to appraise its possible seriousness. They can also be used to determine if the exposure is well below or well
above the limit value (see 4.2 of EN 482:1994).
7.4.3.2 Screening measurements of time-weighted average concentration are typically carried out in the initial
stages of a survey to assess the effectiveness of control measures. Sampling may be carried out during
representative work episodes to obtain clear information about the level and pattern of exposure, or worst case
measurements may be made.
NOTE Screening measurements of time-weighted average concentration made to clearly identify work episodes during
which highest exposure occurs are typically referred to as “worst-case measurements” (see 5.2.3.2 of EN 689:1996).
7.4.4 Measurements near an emission source
Measurements may be performed near an emission source to provide information on the location and intensity of
the source. In association with other information, they can allow the elimination of a suspected source as a
significant contributor to exposure (see 4.4 of EN 482:1994)
7.4.5 Measurements for comparison with limit values and periodic measurements
7.4.5.1 Measurements for comparison with limit values
7.4.5.1.1 Measurements for comparison with limit values are performed to provide accurate and reliable
information on, or allow the prediction of, the time-weighted average concentration of a specific chemical agent in
the air which could be inhaled (see 4.5 of EN 482:1994).
7.4.5.1.2 For metals and metalloids with short-term exposure limits, the sampling time shall be as close as
possible to the reference period, which is typically 15 min, but can be anything between 5 min and 30 min.
7.4.5.1.3 For metals and metalloids with long-term exposure limits, samples shall be collected for the entire
working period, if possible, or during a number of representative work episodes (see 8.1.2.1 for the minimum
sampling time).
NOTE The best estimate of long-term exposure is obtained by taking samples for the entire working period, but this is often
not practicable (e.g. because of the possibility of overloading the filter).
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ISO 15202-1:2000(E)
7.4.5.2 Periodic measurements
Periodic measurements are performed to determine whether exposure conditions have changed since
measurements for comparison with limit values were made, or whether control measures remain effective
(see 4.6 of EN 482:1994)
8 Sampling method
8.1 Preliminary considerations
8.1.1 Selection and use of samplers
8.1.1.1 Select samplers (6.1) designed to collect the inhalable or the respirable fraction of airborne particles,
as defined in ISO 7708, according to which particle size fraction is applicable to the exposure limits for the metals
and metalloids of interest. If more than one particle size fraction is of interest, collect multiple samples or use a
multi-fraction sampler.
Exposure limits for individual metals and metalloids can apply to either the inhalable or the respirable fraction of
airborne particles, or both. The samplers used should therefore be selected to meet national requirements.
If possible, the samplers selected should be manufactured from conducting material, since samplers manufactured
in non-conducting material have electrostatic properties which can influence representative sampling.
8.1.1.2 Use the samplers at their design flow rate, and in accordance with the instructions provided by the
manufacturer, so that they collect the intended fraction of airborne particles.
8.1.2 Sampling period
8.1.2.1 Select a sampling period that is appropriate for the measurement task (see 7.4), but ensure that it is
long enough to enable the metals and metalloids of interest to be de
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 15202-1:2002
01-maj-2002
=UDNQDGHORYQHPPHVWX'RORþHYDQMHNRYLQLQSRONRYLQYOHEGHþLKGHOFLK]
DWRPVNRHPLVLMVNRVSHNWURPHWULMR]LQGXNWLYQRVNORSOMHQRSOD]PRGHO
9]RUþHQMH
Workplace air - Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by
inductively coupled plasma atomic emission spectrometry - Part 1: Sampling
Air des lieux de travail - Détermination des métaux et métalloïdes dans les particules en
suspension dans l'air par spectrométrie d'émission atomique avec plasma à couplage
inductif - Partie 1: Échantillonnage
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 15202-1:2000
ICS:
13.040.30 Kakovost zraka na delovnem Workplace atmospheres
mestu
SIST ISO 15202-1:2002 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 15202-1:2002
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SIST ISO 15202-1:2002
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15202-1
First edition
2000-02-15
Workplace air — Determination of metals
and metalloids in airborne particulate
matter by inductively coupled plasma
atomic emission spectrometry —
Part 1:
Sampling
Air des lieux de travail — Détermination des métaux et métalloïdes dans
les particules en suspension dans l'air par spectrométrie d'émission
atomique avec plasma à couplage inductif —
Partie 1: Échantillonnage
Reference number
ISO 15202-1:2000(E)
©
ISO 2000
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
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ii © ISO 2000 – All rights reserved
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Principle.5
5 Requirement.5
6 Sampling equipment .5
7 Occupational exposure assessment .7
8 Sampling method.9
9 Documentation.12
Annex A (informative) Guidance on filter selection.14
Annex B (informative) Temperature and pressure correction for the indicated volumetric flow rate .16
Bibliography.17
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 15202 may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 15202-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee
SC 2, Workplace atmospheres.
ISO 15202 consists of the following parts, under the general title Workplace air — Determination of metals and
metalloids in airborne particulate matter by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry:
� Part 1: Sampling
� Part 2: Sample preparation
� Part 3: Analysis
Annexes A and B of this part of ISO 15202 are for information only.
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
Introduction
The health of workers in many industries is at risk through exposure by inhalation of toxic metals and metalloids.
Industrial hygienists and other public health professionals need to determine the effectiveness of measures taken
to control workers' exposure, and this is generally achieved by taking workplace air measurements. This part of
ISO 15202 has been published in order to make available a method for making valid exposure measurements for a
wide range of metals and metalloids in use in industry. It will be of benefit to: agencies concerned with health and
safety at work; industrial hygienists and other public health professionals; analytical laboratories; industrial users of
metals and metalloids and their workers, etc.
This part of ISO 15202 specifies a generic method for determination of the mass concentration of metals and
metalloids in workplace air using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES).
This part of ISO 15202 gives details of relevant International, European and National Standards which specify
characteristics, performance requirements and test methods relating to sampling equipment. It augments guidance
provided elsewhere on assessment strategy and measurement strategy, and specifies a method for collecting
samples of airborne particulate matter for subsequent chemical analysis.
Part 2 of ISO 15202 describes a number of procedures for preparing sample solutions for analysis by ICP-AES.
Part 3 of ISO 15202 gives requirements and test methods for analysis of sample solutions by ICP-AES.
It has been assumed in the drafting of this part of ISO 15202 that the execution of its provisions, and the
interpretation of the results obtained, is entrusted to appropriately qualified and experienced people.
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SIST ISO 15202-1:2002
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SIST ISO 15202-1:2002
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15202-1:2000(E)
Workplace air — Determination of metals and metalloids in
airborne particulate matter by inductively coupled plasma atomic
emission spectrometry —
Part 1:
Sampling
1 Scope
1.1 This part of ISO 15202 specifies a method for collecting samples of airborne particulate matter for
subsequent determination of metals and metalloids using inductively coupled plasma - atomic emission
spectrometry.
1.2 The method is not applicable to the sampling of mercury, which is present in air in the vapour phase at
ambient temperatures; inorganic compounds of metals and metalloids that are permanent gases, e.g. arsine
(AsH ); or inorganic compounds of metals and metalloids that are present in the vapour phase at ambient
3
temperatures, e.g. arsenic trioxide (As O ).
2 3
NOTE Although the method does not describe a means of collecting inorganic compounds of metals and metalloids that
are present in the vapour phase, in most instances this is relatively easily achieved by using a back-up filter which has been pre-
treated to trap the compound(s) of interest, e.g. a back-up paper pad impregnated with sodium carbonate is suitable for
collecting arsenic trioxide (see ISO 11041).
1.3 The method is applicable to personal sampling of the inhalable or respirable fraction of airborne particles, as
defined in ISO 7708, and to static sampling.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 15202. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 15202 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 7708:1995, Air quality — Particle size fraction definitions for health-related sampling.
1)
ISO 15202-2:— , Workplace air — Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by
inductively coupled plasma atomic emission spectrometry — Part 2: Sample preparation.
1)
ISO 15202-3:— , Workplace air — Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by
inductively coupled plasma atomic emission spectrometry — Part 3: Analysis.
1) To be published.
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
EN 482:1994, Workplace atmospheres — General requirements for the performance of procedures for the
measurement of chemical agents.
1)
EN 13205:— , Workplace atmospheres — Assessment of performance of instruments for measurement of
airborne particle concentrations.
ASTM D 4840–95, Standard Guide for Sampling Chain-of-Custody Procedures.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 15202, the following terms and definitions apply.
3.1 General definitions
3.1.1
chemical agent
any chemical element or compound, on its own or admixed as it occurs in the natural state or as produced by any
work activity, whether or not produced intentionally and whether or not placed on the market
[EN 1540]
NOTE This definition is taken from the "Council Directive 98/24/EC of 7 April 1998 on the protection of the health and
safety of workers from the risks related to chemical agents at work".
3.1.2
breathing zone
space around the worker's face from where he or she takes his or her breath
NOTE For technical purposes a more precise definition is as follows:
hemisphere (generally accepted to be 0,3 m in radius) extending in front of the human face, centred on the mid-point of a line
joining the ears; the base of the hemisphere is a plane through this line, the top of the head and the larynx
This definition is not applicable when respiratory protective equipment is used.
[EN 1540]
3.1.3
exposure (by inhalation)
situation in which a chemical agent is present in air which is inhaled by a person
3.1.4
limit value
reference figure for concentration of a chemical agent in air
3.1.5
measuring procedure
procedure for sampling and analysing one or more chemical agents in the air and including storage and
transportation of the sample
3.1.6
operating time
period during which a sampling pump can be operated at specified flow rate and back pressure without recharging
or replacing the battery
[EN 1232]
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
3.1.7
reference period
specified period of time stated for the limit value of a specific chemical agent
3.1.8
time-weighted average (TWA) concentration
concentration of a chemical agent in the atmosphere, averaged over the reference period
NOTE A more detailed discussion of TWA concentrations and their use can be found in the American Conference of
Government Industrial Hygienists publication Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents; Biological
Exposure Indices ACGIH, Cincinnati, OH (updated annually).
3.1.9
workplace
defined area or areas in which the work activities are carried out
[EN 1540]
3.2 Particle size fraction definitions
3.2.1
inhalable convention
target specification for sampling instruments when the inhalable fraction is of interest
[ISO 7708]
3.2.2
inhalable fraction
mass fraction of total airborne particles that is inhaled through the nose and mouth
[ISO 7708]
NOTE The inhalable fraction depends on the speed and direction of air movement, on breathing rate and other factors.
3.2.3
respirable convention
target specification for sampling instruments when the respirable fraction is of interest
[ISO 7708]
3.2.4
respirable fraction
mass fraction of inhaled particles penetrating to the unciliated airways
[ISO 7708]
3.2.5
total airborne particles
all particles surrounded by air in a given volume of air
[ISO 7708]
NOTE Because all measuring instruments are size-selective to some extent, it is often impossible to measure the total
concentration of airborne particles.
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
3.3 Sampling definitions
3.3.1
personal sampler
device attached to a person which samples air in the breathing zone
[EN 1540]
3.3.2
personal sampling
process of sampling carried out using a personal sampler
[EN 1540]
3.3.3
sampling instrument; sampler
device for collecting airborne particles
NOTE Instruments used to collect airborne particles are frequently referred to by a number of other terms, e.g. sampling
heads, filter holders, filter cassettes, etc.
3.3.4
static sampler; area sampler
device, not attached to a person, that samples air in a particular location
3.3.5
static sampling; area sampling
process of air sampling carried out using a static sampler
3.4 Statistical terms
3.4.1
bias
consistent deviation of the results of a measurement process from the true value of the air quality characteristic
itself
[ISO 6879]
3.4.2
overall uncertainty (of a measuring procedure or of an instrument)
quantity used to characterize as a whole the uncertainty U of a result given by an apparatus or measuring
procedure, expressed, as a percentage, by a combination of bias and precision, usually according to the formula:
xx�
F I
s
ref
U � 2 �
G J
x x
H K
ref ref
where
x is the mean value of results of a number (n) of repeated measurements;
x is the true or accepted reference value of concentration;
ref
s is the standard deviation in the measurements.
[EN 482]
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
3.4.3
precision
closeness of agreement of results obtained by applying the method several times under prescribed conditions
[ISO 6879]
3.4.4
true value
value which characterizes a quantity perfectly defined in the conditions which exist when that quantity is considered
[ISO 3534-1]
NOTE The true value of a quantity is a theoretical concept and, in general, cannot be known exactly [EN 1540].
4Principle
4.1 Airborne particles containing metals and metalloids are collected by drawing a measured volume of air
through a filter mounted in a sampler designed to collect an appropriate size fraction of airborne particles
(see 8.1.1.1).
4.2 The filter and collected sample are then treated to dissolve the metals and metalloids of interest using one or
more of the sample preparation methods prescribed in ISO 15202-2.
4.3 The resultant solution is subsequently analysed for the metals and metalloids of interest using inductively
coupled plasma-atomic emission spectrometry, as described in ISO 15202-3.
5 Requirement
The measuring procedure as a whole (covered by ISO 15202-1, ISO 15202-2 and ISO 15202-3) shall comply with
any relevant International, European or National Standard which specifies performance requirements for
procedures for measuring chemical agents in workplace air (e.g. EN 482).
6 Sampling equipment
6.1 Samplers
6.1.1 Inhalable samplers, designed to collect the inhalable fraction of airborne particles, complying with the
provisions of EN 13205, for use when the exposure limits for metals and metalloids of interest apply to the inhalable
fraction of airborne particles.
NOTE 1 In general, personal samplers for collection of the inhalable fraction of airborne particles do not exhibit the same
size selective characteristics if used for static sampling.
NOTE 2 Some inhalable samplers are designed to collect the inhalable fraction of airborne particles on the filter, and any
particulate matter deposited on the internal surfaces of the sampler is not of interest. Other inhalable samplers are designed
such that airborne particles which pass through the entry orifice(s) match the inhalable convention, in which case particulate
matter deposited on the internal surfaces of the sampler does form part of the sample. (Samplers of this second type generally
incorporate an internal filter cassette or cartridge which can be removed from the sampler to enable this material to be easily
recovered.) The operating instructions supplied by the manufacturer should be consulted to find out whether particulate matter
deposited on the internal surfaces of the sampler forms part of the sample.
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
6.1.2 Respirable samplers, designed to collect the respirable fraction of airborne particles, complying with the
provisions of EN 13205, for use when the exposure limits for the metals and metalloids of interest apply to the
respirable fraction of airborne particles.
NOTE Cyclone-type samplers are typically used for personal sampling. Cascade impactors are often used to characterise
the particle size distribution in static sampling.
6.1.3 Multi-fraction samplers, designed to collect airborne particles and fractionate them so as to enable two or
more particle size fractions to be separately determined, complying with the provisions of EN 13205, for use as an
alternative to collecting multiple samples when exposure limits for the metals and metalloids of interest apply to
more than one particle size fraction.
NOTE Multi-fraction samplers may use polyurethane foam to collect larger particles. In such cases the foam should be
compatible with the selected sample preparation method (see ISO 15202-2) and should have the same low metal content
specified for filters in 6.2.
6.2 Filters
Of a diameter suitable for use with the samplers (6.1), with a collection efficiency of not less than 99,5 % for
particles with a 0,3 μm diffusion diameter (see 2.2 of ISO 7708:1995), with a very low metal content (typically less
than 0,1 μg of each metal or metalloid of interest per filter), and compatible with the selected sample preparation
method (see ISO 15202-2).
NOTE See annex A for guidance on filter selection.
6.3 Sampling pumps
With an adjustable flow rate, capable of maintaining the selected flow rate (between 1 l/min and 5 l/min for personal
sampling pumps, and between 5 l/min and 400 l/min for high-volume sampling pumps) to within ± 5 % of the
nominal value throughout the sampling period (see 8.1.2). For personal sampling the pumps shall be capable of
being worn by the worker without impeding normal work activity.
The pump should have, as a minimum, the following features:
� an automatic control that keeps the volumetric flow rate constant in the case of a changing back pressure;
� either a malfunction indicator which, following completion of sampling, indicates that the air flow has been
reduced or interrupted during sampling; or an automatic cut-out, which stops the pump if the flow rate is
reduced or interrupted;
� a facility for the adjustment of flow rate, such that it can only be actuated with the aid of a tool (e.g.,
screwdriver) or requires special knowledge for operation (e.g., via software), so as to preclude inadvertent
readjustment of the flow rate during use.
An integral timer is a highly desirable additional feature.
NOTE 1 A flow-stabilized pump may be required to maintain the flow rate within the specified limits.
NOTE 2 EN 1232 and EN 12919 require that the performance of the pumps is such that:
� the pulsation of the flow rate does not exceed 10 %;
� a flow rate set within the nominal range does not deviate by more than� 5 % from the initial value under increasing back
pressure;
� within the range of ambient temperatures from 5 °C to 40 °C, the flow rate measured under operating conditions does not
deviate by more than�5%fromtheflowrateat20 °C;
� the operating time is at least 2 h, and preferably 8 h;
� the flow rate does not deviate by more than� 5 % from the initial value during the operating time.
6 © ISO 2000 – All rights reserved
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
If the sampling pump is used outside the range of conditions specified in EN 1232 and/or EN 12919, appropriate action should
be taken to ensure that the performance requirements are met. For instance, at sub-zero temperatures it might be necessary to
keep the pump warm.
6.4 Flowmeter
Portable, with an accuracy that is sufficient to enable the volumetric flow rate (see 8.1.1.2) to be measured to within
� 5 %. The calibration of the flowmeter shall be checked against a primary standard, i.e. a flowmeter whose
accuracy is traceable to national standards. If appropriate (see 8.1.3.2), record the atmospheric temperature and
pressure at which the calibration of the flowmeter was checked.
It is recommended that the flowmeter used be capable of measuring the volumetric flow rate to within �2% or
better.
6.5 Ancillary equipment
6.5.1 Flexible tubing, of a diameter suitable for making a leakproof connection from the samplers (6.1) to the
sampling pumps (6.3).
6.5.2 Belts or harnesses, to which the sampling pumps can conveniently be fixed for personal sampling (except
where the sampling pumps are small enough to fit in workers' pockets).
6.5.3 Flat-tipped forceps, for loading and unloading filters into samplers.
6.5.4 Filter transport cassettes or similar, if required (see 8.5.1), in which to transport samples to the
laboratory.
6.5.5 Thermometer, 0 °C to 50 °C, graduated in divisions of 1 °C or better, for measurement of atmospheric
temperature, if required (see 8.1.3).
6.5.6 Barometer, suitable for measurement of atmospheric pressure, if required (see 8.1.3).
7 Occupational exposure assessment
7.1 General
The scope of this part of ISO 15202 pertains to the taking of personal and static samples. Refer to relevant
International, European or National Standards (e.g. EN 689, ASTM E 1370–96, etc.) for guidance on how to
develop an appropriate assessment strategy and for general guidance on measurement strategy.
7.2 Personal sampling
Exposure of workers to metals and metalloids shall normally be determined by personal sampling, since the
concentration of metals and metalloids in the breathing zone is usually higher than their background levels in the
workplace.
7.3 Static sampling
Static sampling may be carried out, if appropriate, to assess the exposure of workers in a situation where personal
sampling is not possible (see NOTE in 8.1.2.1 for an example of such a situation); to characterize the background
levels of metals and metalloids in the workplace in order to give an indication of the efficiency of ventilation; or to
provide information on the location and intensity of an emission source.
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
7.4 Selection of measurement conditions and measurement pattern
7.4.1 General
7.4.1.1 Sampling shall be carried out in such a way as to cause the least possible interference with the worker
and the normal performance of the job, and to provide samples that are representative of normal working
conditions and that are compatible with the analytical method (see ISO 15202-2 and ISO 15202-3).
7.4.1.2 The pattern of sampling shall take into consideration practical issues, such as the nature of the
measurement task and the frequency and duration of particular work activities.
7.4.2 Screening measurements of variation of concentration in time/and or space
Screening measurements of variation of concentration in time/and or space may be performed to provide
information on the likely pattern of concentration of chemical agents. They can be used to identify locations and
periods of elevated exposure and to set the duration and frequency of sampling for measurements for comparison
with limit values. Emission sources can be located and the effectiveness of ventilation or other technical measures
can be estimated (see 4.3 of EN 482:1994).
7.4.3 Screening measurements of time-weighted average concentration and worst-case measurements
7.4.3.1 Screening measurements of time-weighted average concentration may be performed to obtain
relatively crude information on the exposure level in order to decide whether an exposure problem exists at all, and
if so to appraise its possible seriousness. They can also be used to determine if the exposure is well below or well
above the limit value (see 4.2 of EN 482:1994).
7.4.3.2 Screening measurements of time-weighted average concentration are typically carried out in the initial
stages of a survey to assess the effectiveness of control measures. Sampling may be carried out during
representative work episodes to obtain clear information about the level and pattern of exposure, or worst case
measurements may be made.
NOTE Screening measurements of time-weighted average concentration made to clearly identify work episodes during
which highest exposure occurs are typically referred to as “worst-case measurements” (see 5.2.3.2 of EN 689:1996).
7.4.4 Measurements near an emission source
Measurements may be performed near an emission source to provide information on the location and intensity of
the source. In association with other information, they can allow the elimination of a suspected source as a
significant contributor to exposure (see 4.4 of EN 482:1994)
7.4.5 Measurements for comparison with limit values and periodic measurements
7.4.5.1 Measurements for comparison with limit values
7.4.5.1.1 Measurements for comparison with limit values are performed to provide accurate and reliable
information on, or allow the prediction of, the time-weighted average concentration of a specific chemical agent in
the air which could be inhaled (see 4.5 of EN 482:1994).
7.4.5.1.2 For metals and metalloids with short-term exposure limits, the sampling time shall be as close as
possible to the reference period, which is typically 15 min, but can be anything between 5 min and 30 min.
7.4.5.1.3 For metals and metalloids with long-term exposure limits, samples shall be collected for the entire
working period, if possible, or during a number of representative work episodes (see 8.1.2.1 for the minimum
sampling time).
NOTE The best estimate of long-term exposure is obtained by taking samples for the entire working period, but this is often
not practicable (e.g. because of the possibility of overloading the filter).
8 © ISO 2000 – All rights reserved
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SIST ISO 15202-1:2002
ISO 15202-1:2000(E)
7.4.5.2 Periodic measurements
Periodic measurements are performed to determine whether exposure conditions have changed since
measu
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15202-1
Première édition
2000-02-15
Air des lieux de travail — Détermination des
métaux et métalloïdes dans les particules
en suspension dans l’air par spectrométrie
d’émission atomique avec plasma à
couplage inductif —
Partie 1:
Échantillonnage
Workplace air — Determination of metals and metalloids in airborne
particulate matter by inductively coupled plasma atomic emission
spectrometry —
Part 1: Sampling
Numéro de référence
ISO 15202-1:2000(F)
©
ISO 2000
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ISO 15202-1:2000(F)
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ImpriméenSuisse
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ISO 15202-1:2000(F)
Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Principe.5
5 Exigences .5
6 Matériel d'échantillonnage.5
7 Évaluation de l’exposition professionnelle.7
8 Méthode d’échantillonnage .9
9 Documents .12
Annexe A (informative) Guide pour le choix du filtre .14
Annexe B (informative) Correction de température et de pression pour le débit volumétrique indiqué.17
Bibliographie .18
© ISO 2000 – Tous droits réservés iii
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ISO 15202-1:2000(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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l’ISO 15202 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.
La Norme internationale ISO 15202-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l'air,
sous-comité SC 2, Atmosphères des lieux de travail.
L'ISO 15202 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Air des lieux de travail —
Détermination des métaux et métalloïdes dans les particules en suspension dans l'air par spectrométrie d'émission
atomique avec plasma à couplage inductif:
� Partie 1: Échantillonnage
� Partie 2: Préparation des échantillons
� Partie 3: Analyse
Les annexes A et B de la présente partie de l'ISO 15202 sont données uniquement à titre d'information.
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ISO 15202-1:2000(F)
Introduction
La santé des travailleurs dans de nombreuses industries est en danger du fait de l’exposition par inhalation de
métaux et de métalloïdes toxiques. Les hygiénistes industriels et autres professionnels de santé publique ont
besoin de déterminer l’efficacité des mesures prises pour contrôler l’exposition des travailleurs, et ceci s’effectue
en général en faisant des mesurages de l’air du lieu de travail. La présente partie de l’ISO 15202 a été publiée afin
de rendre disponible une méthode permettant d’effectuer des mesurages d’exposition valides pour un large
éventail de métaux et de métalloïdes utilisés dans l’industrie. Elle bénéficiera aux agences concernées par
l’hygiène et la sécurité du travail, aux hygiénistes industriels et autres professionnels de santé publique, aux
laboratoires d’analyses, aux industriels utilisateurs de métaux et métalloïdes et à leurs employés, etc.
La présente partie de l’ISO 15202 spécifie une méthode générique pour la détermination de la concentration en
masse des métaux et métalloïdes sur le lieu de travail en utilisant la spectrométrie d’émission atomique de plasma
à couplage inductif (abréviation en anglais ICP-AES).
La présente partie de l’ISO 15202 donne les détails des normes internationales, européennes et nationales
appropriées qui spécifient les caractéristiques, les exigences de performance et les méthodes d’essais se
rapportant à l’équipement d’échantillonnage, complète les conseils donnés ailleurs sur la stratégie d’évaluation et
la stratégie de mesurage et spécifie une méthode de collecte d’échantillons de matière particulaire en suspension
dans l’air en vue d’une analyse chimique ultérieure.
L’ISO 15202-2 décrit un nombre de méthodes de préparation des solutions d’échantillons pour analyse par
ICP-AES.
L’ISO 15202-3 donne des exigences et des méthodes d’essais pour l’analyse de solutions d’échantillons par
ICP-AES.
Lors de l’élaboration de la présente partie de l’ISO 15202, il a été supposé que les personnes chargées de
l’exécution de ses dispositions et de l’interprétation des résultats obtenus ont les qualifications et l’expérience
appropriées.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15202-1:2000(F)
Air des lieux de travail — Détermination des métaux et métalloïdes
dans les particules en suspension dans l'air par spectrométrie
d'émission atomique avec plasma à couplage inductif —
Partie 1:
Échantillonnage
1 Domaine d'application
1.1 La présente partie de l’ISO 15202 spécifie une méthode de collecte d’échantillons de matière particulaire en
suspension dans l’air en vue du dosage des métaux et métalloïdes par spectrométrie d’émission atomique avec
plasma à couplage inductif.
1.2 La méthode n’est pas applicable à l’échantillonnage du mercure, qui est présent dans l’air en phase vapeur
aux températures ambiantes, des composés inorganiques de métaux et métalloïdes qui sont des gaz permanents,
tel l’arsine (AsH ) ou des composés inorganiques de métaux et métalloïdes qui sont présents en phase vapeur aux
3
températures ambiantes, tel le trioxyde d’arsenic (As O ).
2 3
NOTE Bien que la méthode ne décrive pas de mode opératoire de collecte de composés inorganiques de métaux et
métalloïdes présents en phase vapeur, dans la plupart des cas ceci est relativement facile à effectuer en utilisant un tampon de
support qui a été pré-traité pour capter le(s) composé(s) intéressant(s), tampon en papier imprégné de carbonate de sodium par
exemple pour recueillir le trioxyde d’arsenic (voir ISO 11041).
1.3 La méthode est applicable à l'échantillonnage individuel pour la fraction inhalable ou alvéolaire de particules
en suspension dans l’air, selon la définition de l’ISO 7708, et à l'échantillonnage à point fixe.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 15202. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 15202 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 7708:1995, Qualité de l’air — Définitions des fraction de taille des particules pour l'échantillonnage lié aux
problèmes de santé.
1)
ISO 15202-2:� , Air des lieux de travail — Détermination des métaux et métalloïdes dans les particules en
suspension dans l'air par spectrométrie d'émission atomique avec plasma à couplage inductif — Partie 2:
Préparation des échantillons.
1) À publier.
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ISO 15202-1:2000(F)
1)
ISO 15202-3:� , Air des lieux de travail — Détermination des métaux et métalloïdes dans les particules en
suspension dans l'air par spectrométrie d'émission atomique avec plasma à couplage inductif — Partie 3: Analyse.
EN 482:1994, Atmosphères des lieux de travail — Exigences générales concernant les performances des modes
opératoires de mesurage des agents chimiques.
1)
EN 13205:— , Atmosphères des lieux de travail — Évaluation des performances des instruments de mesurage
des concentrations d’aérosols.
ASTM D 4840-95, Standard Guide for Sampling Chain-of-Custody Procedures.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 15202, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1 Définitions générales
3.1.1
agent chimique
tout élément ou composé chimique, seul ou mélangé, tel qu’il se présente à l’état naturel ou qu’il résulte d'une
activité professionnelle, qu’il soit ou non produit intentionnellement et qu’il soit ou non commercialisé
[EN 1540]
NOTE La présente définition est tirée de la «Directive du Conseil 98/24/EC du 7 avril 1998 sur la protection de la santé et
de la sécurité des travailleurs contre les risques liés à une exposition à des agents chimiques sur le lieu de travail».
3.1.2
zone respiratoire
volume autour de la face du travailleur dans lequel il/elle respire
NOTE Une définition plus précise est utilisée à des fins techniques:
hémisphère (généralement de 0,3 m de rayon) s'étendant devant la face de la personne, centrée sur le milieu du segment qui
joint les deux oreilles et dont la base est le plan passant par ce segment, le sommet de la tête et le larynx
Cette définition est inapplicable quand un équipement de protection respiratoire est utilisé.
[EN 1540]
3.1.3
exposition (par inhalation)
situation dans laquelle un agent chimique est présent dans l’air inhalé par une personne
3.1.4
valeur limite
chiffre de référence pour la concentration d’un agent chimique dans l’air
3.1.5
mode opératoire de mesurage
mode opératoire d'échantillonnage et d'analyse pour un ou plusieurs agents chimiques dans l'air, incluant la
conservation et le transport de l'échantillon
3.1.6
durée d'utilisation
période pendant laquelle une pompe de prélèvement peut être utilisée à un débit et avec une perte de charge
spécifiés sans recharger ni remplacer les batteries
[EN 1232]
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3.1.7
période de référence
période de temps spécifiée pour la valeur limite d'un agent chimique donné
3.1.8
concentration moyenne pondérée en temps
concentration d'un agent chimique dans l'atmosphère, en moyenne sur la période de référence
NOTE Une discussion plus détaillée sur les concentrations moyennes pondérées en temps et leur utilisation apparaît dans
la publication de l’American Conference of Government Industrial Hygienists Threshold Limit Values for Chemical Substances
and Physical Agents; Biological Exposure Indices ACGIH, Cincinnati, OH (mis à jour annuellement).
3.1.9
lieu de travail
emplacement ou emplacements définis dans le(s)quel(s) les activités du travail sont effectuées
[EN 1540]
3.2 Définitions des fractions de taille de particules
3.2.1
convention inhalable
spécification-cible pour les instruments d’échantillonnage lorsque la fraction inhalable présente un intérêt
[ISO 7708]
3.2.2
fraction inhalable
fraction en masse du total des particules en suspension dans l’air qui est aspiré par le nez et la bouche
[ISO 7708]
NOTE La fraction inhalable dépend de la vitesse et de la direction du mouvement de l’air, du rythme de la respiration et
d’autres facteurs.
3.2.3
convention alvéolaire
spécification-cible pour les instruments d’échantillonnage lorsque la fraction alvéolaire présente un intérêt
[ISO 7708]
3.2.4
fraction alvéolaire
fraction en masse des particules inhalées pénétrant dans les voies respiratoires non ciliées
[ISO 7708]
3.2.5
total des particules dans l’air
totalité des particules en suspension dans l’air dans un volume d’air donné
[ISO 7708]
NOTE Étant donné que tous les instruments de mesurage sélectionnent les dimensions jusqu’à un certain point, il est
souvent impossible de mesurer la concentration totale des particules dans l’air.
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3.3 Définitions relatives à l’échantillonnage
3.3.1
échantillonneur individuel
appareil attaché à une personne qui échantillonne l’air dans la zone respiratoire
[EN 1540]
3.3.2
échantillonnage individuel
processus d'échantillonnage de l'air exécuté en utilisant un échantillonneur individuel
[EN 1540]
3.3.3
instrument d'échantillonnage
échantillonneur
dispositif destiné à recueillir les particules en suspension dans l’air
NOTE Les instruments utilisés pour recueillir les particules en suspension dans l’air sont fréquemment désignés par
d’autres termes, tels que têtes de prélèvement, porte-filtre, cassettes de filtre, etc.
3.3.4
échantillonneur à point fixe
échantillonneur d'ambiance
appareil, non attaché à une personne, qui échantillonne l’air dans un endroit particulier
3.3.5
échantillonnage à point fixe
échantillonnage d'ambiance
processus d'échantillonnage de l'air exécuté en utilisant un échantillonneur à point fixe
3.4 Termes statistiques
3.4.1
erreur systématique
biais
écart systématique des résultats d’un processus de mesurage par rapport à la valeur vraie de la caractéristique de
la qualité de l’air elle-même
[ISO 6879]
3.4.2
incertitude globale
�d’un mode opératoire de mesurage ou d’un instrument� grandeur utilisée pour caractériser dans son ensemble
l’incertitude U d’un résultat indiqué par un appareil ou un mode opératoire de mesurage, exprimée en pourcentage,
par une combinaison de l'erreur systématique et de la fidélité, en général conformément à la formule suivante:
xx�
F s I
ref
U � 2 �
G J
H x K x
ref ref
où
x est la valeur moyenne des résultats d’un nombre (n) de mesurages répétés;
x est la valeur de référence vraie ou acceptée de la concentration;
ref
s est l'écart-type des résultats des mesurages.
[EN 482]
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3.4 3
fidélité
étroitesse de l'accord entre les résultats obtenus en appliquant la méthode à plusieurs reprises, dans les conditions
déterminées
[ISO 6879]
3.4.4
valeur vraie
valeur qui caractérise une grandeur parfaitement définie, dans les conditions qui existent lorsque cette grandeur
est considérée
[ISO 3534-1]
NOTE La valeur vraie d’une grandeur est une notion théorique et, en général, ne peut pas être connue exactement
[EN 1540].
4Principe
4.1 Les particules en suspension dans l’air contenant des métaux et métalloïdes sont recueillies par passage
d’un volume d’air mesuré à travers un filtre monté dans un échantillonneur étudié pour retenir une fraction de taille
appropriée des particules dans l’air (voir 8.1.1.1).
4.2 Le filtre et l’échantillon recueillis sont alors traités pour mettre en solution les métaux et métalloïdes étudiés
par une (ou plusieurs ) des méthodes de préparation d’échantillon prescrites dans l’ISO 15202-2.
4.3 La solution obtenue est ensuite analysée pour les métaux et métalloïdes étudiés par la méthode de
spectrométrie d’émission atomique avec plasma à couplage inductif décrite dans l’ISO 15202-3.
5 Exigences
Le mode opératoire de mesurage dans son ensemble (ISO 15202-1, ISO 15202-2 et ISO 15202-3) doit être
conforme à toute norme internationale, européenne ou nationale qui spécifie les exigences de performance des
modes opératoires de mesurage des agents chimiques dans l’air des lieux de travail (par exemple, EN 482).
6 Matériel d'échantillonnage
6.1 Échantillonneurs
6.1.1 Échantillonneurs de la fraction inhalable, conçus pour recueillir la fraction inhalable des particules en
suspension dans l’air, conformément aux dispositions de l’EN 13205, et utilisés lorsque les limites d’exposition aux
métaux et métalloïdes étudiés s’appliquent à la fraction inhalable des particules dans l’air.
NOTE 1 En général, les échantillonneurs individuels utilisés pour recueillir la fraction inhalable des particules dans l’air n’ont
pas les mêmes caractéristiques de sélection de taille s’ils sont utilisés pour l'échantillonnage à point fixe.
NOTE 2 Certains échantillonneurs de la fraction inhalable sont étudiés pour recueillir la fraction inhalable des particules en
suspension dans l’air sur le filtre, toute matière particulaire déposée sur les surfaces internes de l’échantillonneur n’ayant pas
d’intérêt. D’autres échantillonneurs de la fraction inhalable sont étudiés de sorte que les particules dans l’air qui passent dans
l’(les) orifice(s) d’entrée correspondent à la convention inhalable, auquel cas la matière particulaire déposée sur les surfaces
internes de l’échantillonneur fait partie de l’échantillon. (Les échantillonneurs de ce second type comportent en général une
cassette munie d'un filtre ou d'une cartouche interne qui peut être retiré de l’échantillonneur pour permettre à ces particules
d’être facilement récupérées). Les instructions de fonctionnement fournies par le fabricant doivent être consultées pour
déterminer si la matière particulaire déposée sur les surfaces internes de l’échantillonneur fait partie de l’échantillon.
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6.1.2 Échantillonneurs de la fraction alvéolaire, conçus pour recueillir la fraction alvéolaire des particules en
suspension dans l’air, conformément aux dispositions de l’EN 13205, et utilisés lorsque les limites d’exposition aux
métaux et métalloïdes étudiés s’appliquent à la fraction alvéolaire des particules dans l’air.
NOTE Les échantillonneurs du type cyclone sont typiquement utilisés pour l'échantillonnage individuel. Les impacteurs en
cascade sont souvent utilisés pour caractériser la distribution de taille de particule en échantillonnage à point fixe.
6.1.3 Échantillonneurs de fractions multiples, conçus pour recueillir les particules en suspension dans l’air et
les fractionner afin de permettre à deux ou plusieurs fractions de taille de particules d’être déterminées
séparément, conformément aux dispositions de l’EN 13205, et utilisés comme autre moyen de recueillir des
échantillons multiples lorsque les limites d’exposition aux métaux et métalloïdes étudiés s’appliquent à plus d’une
fraction de taille de particule.
NOTE Les échantillonneurs à fractions multiples peuvent utiliser une mousse en polyuréthane pour recueillir des particules
plus larges. Dans ce cas, il convient que la mousse soit compatible avec la méthode de préparation d’échantillons sélectionnée
(voir ISO 15202-2), et qu’elle ait le même faible contenu en métal que celui spécifié pour les filtres en 6.2.
6.2 Filtres
Les filtres doivent avoir un diamètre approprié pour être utilisé avec les échantillonneurs (6.1) et une efficacité de
collecte supérieure à 99,5 % pour des particules d’un diamètre de diffusion de 0,3 μm (voir 2.2 de l’ISO 7708:1995)
ainsi qu’un contenu en métal très faible (en général inférieure à 0,1 μg de chaque métal ou métalloïde d’intérêt par
filtre), et doivent être compatibles avec la méthode de préparation d’échantillons sélectionnée (voir ISO 15202-2).
NOTE Voir l'annexe A pour le choix des filtres.
6.3 Pompes pour l’échantillonnage
Les pompes pour l’échantillonnage doivent avoir un débit réglable et pouvoir maintenir le débit choisi (entre 1 l/min
et 5 l/min pour les pompes d’échantillonnage individuelles, et entre 5 l/min et 400 l/min pour les pompes
d’échantillonnage à volume élevé) à� 5 % de la valeur nominale tout au long de la période d’échantillonnage (voir
8.1.2). Pour l’échantillonnage individuel, les pompes doivent pouvoir être portées par le travailleur sans gêner le
cours normal de son travail.
Il convient que la pompe présente, au minimum, les caractéristiques suivantes:
� un contrôle automatique qui maintient le débit volumétrique constant en cas de variation de la perte de charge;
� soit un indicateur de fonctionnement défectueux, qui, une fois l'échantillonnage fini, indique que le débit de l’air
a été réduit ou interrompu lors du prélèvement, soit un dispositif de coupure automatique, qui arrête la pompe
si le débit est réduit ou interrompu; et
� un dispositif de réglage du débit, pouvant uniquement être manœuvré par un outil (tournevis par exemple) ou
exigeant des connaissances spéciales pour la manœuvre (par le logiciel par exemple), afin d’empêcher tout
ré-ajustage du débit par inadvertance en cours d’utilisation.
Une minuterie incorporée constitue un dispositif supplémentaire extrêmement souhaitable.
NOTE 1 Une pompe à débit stabilisé peut être requise pour maintenir le débit dans les limites spécifiées.
NOTE 2 L’EN 1232 et l’EN 12919 exigent que les performances des pompes soient telles que:
� la pulsation du débit ne dépasse pas 10 %;
� un débit fixé dans la gamme nominale ne dévie pas de plus de� 5 % par rapport à la valeur initiale lorsque la perte de
charge augmente;
� dans la gamme des températures ambiantes de 5 °C à 40 °C, le débit mesuré dans les conditions de fonctionnement ne
dévie pas de plus de� 5 % par rapport au débit à 20 °C;
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� la durée de fonctionnement est au moins de 2 h, et de préférence 8 h; et
� le débit ne dévie pas de plus de� 5 % par rapport à la valeur initiale pendant la durée de fonctionnement.
Si la pompe d'échantillonnage est utilisée en dehors de la gamme des conditions définies dans l’EN 1232 et l’EN 12919, il
convient de prendre des actions appropriées pour s'assurer que les exigences de performance définies dans les normes sont
respectées, par exemple, à des températures au-dessous de zéro, il pourrait être nécessaire de maintenir la pompe au chaud.
6.4 Débitmètre
Le débitmètre doit être portable, d’une précision suffisante pour permettre la mesure du débit volumétrique (voir
8.1.1.2) à� 5 %. L’étalonnage du débitmètre doit être vérifié par rapport à un étalon de référence, c'est à dire un
débitmètre dont la précision est liée aux étalons nationaux. S’il y a lieu (voir 8.1.3.2), noter la température et la
pression atmosphériques auxquelles l’étalonnage du débitmètre a été vérifié.
Il est recommandé que le débitmètre utilisé puisse mesurer le débit volumétrique à � 2 % au minimum.
6.5 Équipement auxiliaire
6.5.1 Tuyau souple, d’un diamètre approprié, pour effectuer une connexion étanche des échantillonneurs (6.1)
aux pompes pour l’échantillonnage (6.3).
6.5.2 Ceintures ou harnais, auxquels les pompes pour l’échantillonnage peuvent facilement être fixées pour
l'échantillonnage individuel (sauf si ces pompes sont assez petites pour être placées dans la poche des
travailleurs).
6.5.3 Pinces à bout plat, pour placer et retirer les filtres dans les échantillonneurs.
6.5.4 Cassettes de transport de filtre ou équipement similaire, s’il y a lieu (voir 8.5.1), dans lesquelles les
échantillons sont transportés au laboratoire.
6.5.5 Thermomètre, 0 °C à 50 °C, gradué en échelons de 1 °C au minimum, pour mesurer la température
atmosphérique, s’il y a lieu (voir 8.1.3).
6.5.6 Baromètre, convenant au mesurage de la pression atmosphérique, s’il y a lieu (voir 8.1.3).
7 Évaluation de l’exposition professionnelle
7.1 Généralités
L’objet de la présente partie de l’ISO 15202 se rapporte au prélèvement d’échantillons individuels et à point fixe.
Se référer aux normes internationales, européennes ou nationales appropriées (telles que EN 689,
ASTM E 1370-96, etc.) comme guides sur la façon de développer une stratégie d’évaluation appropriée et comme
guides généraux sur la stratégie de mesurage.
7.2 Échantillonnage individuel
L’exposition des travailleurs aux métaux et métalloïdes doit normalement être déterminée par échantillonnage
individuel, puisque la concentration en métaux et métalloïdes dans la zone respiratoire est en général plus élevée
que leur niveau ambiant sur le lieu de travail.
7.3 Échantillonnage à point fixe
L'échantillonnage à point fixe peut être effectué, s’il y a lieu, pour évaluer l’exposition des travailleurs dans une
situation où l’échantillonnage individuel n’est pas possible (voir la NOTE en 8.1.2.1 comme exemple d’une telle
situation), pour caractériser le niveau ambiant des métaux et métalloïdes sur le lieu de travail afin de donner une
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ISO 15202-1:2000(F)
indication de l’efficacité de la ventilation ou pour donner des informations sur la position et l’intensité d’une source
d’émission.
7.4 Sélection des conditions de mesurage et du mode de mesurage
7.4.1 Généralités
7.4.1.1 L’échantillonnage doit être effectué de façon à causer le minimum possible d’interférences avec le
travailleur et l’exécution normale de son travail, et pour fournir des échantillons qui soient représentatifs des
conditions de travail normales et compatibles avec la méthode analytique (voir ISO 15202-2 et ISO 15202-3).
7.4.1.2 Le mode d’échantillonnage doit prendre en compte les questions pratiques, telles que la nature du
travail de mesurage et la fréquence et la durée des activités du travail en question.
7.4.2 Évaluation de la variation de concentration dans le temps ou l’espace
Des évaluations de la variation de concentration dans le temps ou l’espace peuvent être réalisées pour fournir des
informations sur la distribution probable de concentration d’agents chimiques. Elles peuvent être utilisées pour
identifier les positions et périodes d’exposition élevée et pour fixer la durée et la fréquence du prélèvement pour
des mesurages de comparaison avec des valeurs limites. Les sources d’émission peuvent être localisées et
l’efficacité de ventilation ou des autres mesures techniques peut être évaluée (voir 4.3 de l’EN 482:1994).
7.4.3 Évaluation de la concentration moyenne pondérée en temps et mesurages dans le cas le plus
défavorable
7.4.3.1 Des évaluations de la concentration moyenne pondérée en temps peuvent être réalisées pour obtenir des
informations relativement brutes sur le niveau d’exposition afin de décider si un problè
...
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