ISO TS 20593-2017 Ambient air - Determination of the mass concentration of tire and road wear particles (TRWP) - Pyrolysis-GC-MS method《环境空气 轮胎和路面磨损颗粒(TRWP)质量浓度.pdf

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1、 ISO 2017 Air ambiant Dtermination de la concentration en masse de particules provenant de lusure des pneumatiques et des chausses (TRWP) Mthode par pyrolyse-CG/SM Ambient air Determination of the mass concentration of tire and road wear particles (TRWP) Pyrolysis-GC-MS method Numro de rfrence ISO/T

2、S 20593:2017(F) SPCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 20593 Premire dition 2017-06 ISO/TS 20593:2017(F)ii ISO 2017 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2017, Publi en Suisse Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni

3、utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation crite pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du

4、 demandeur. ISO copyright office Ch. de Blandonnet 8 CP 401 CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland Tel. +41 22 749 01 11 Fax +41 22 749 09 47 copyrightiso.org www.iso.org ISO/TS 20593:2017(F)Avant-propos v Introduction vi 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1 3 T ermes et dfinitions . 1

5、 4 Symboles et abrviations . 3 4.1 Symboles des units (voir galement lISO 4226) 3 4.2 Abrviations 4 5 Principe 4 6 Ractifs . 5 7 Appareillage 6 7.1 chantillonnage de lair Matriel et consommables . 6 7.2 Laboratoires de prparation des prouvettes 6 7.3 Matriel danalyse 6 7.4 Consommables 7 8 Gamme de

6、mesurage 7 9 Limite de dtection 7 10 Mode opratoire 8 10.1 Gnralits 8 10.2 Collecte des chantillons 8 10.3 Prparation de ltalon interne deutr 9 10.4 Prparation des courbes dtalonnage . 9 10.4.1 Solutions mres 9 10.4.2 Courbes dtalonnage 9 10.5 Prparation des chantillons .10 10.5.1 Conditionnement du

7、 filtre 10 10.5.2 Particules en suspension totales PM 2,5et PM 10. 10 10.5.3 Prparation du filtre 11 10.5.4 Ajout des talons internes 11 10.6 Pyrolyse des chantillons .11 10.7 Mesurage des chantillons.11 11 Analyse .11 11.1 Gnralits .11 11.2 Concentration en particules en suspension totales PM 2,5ou

8、 PM 1012 11.3 Limite de dtection des TRWP .12 11.4 Quantit de polymre de pneumatique dans lchantillon 12 11.5 Concentration de TRWP dans lair 12 11.6 Concentration en masse de TRWP 12 12 Caractristiques de performance 13 12.1 Gnralits .13 12.2 Caractristiques de performance spcifiques .13 12.3 Limit

9、e de dtection de la mthode .13 13 Rapport dessai 13 Annexe A (informative) Recette pour les courbes dtalonnage et les solutions mres 15 Annexe B (informative) Pyrolyseur point de Curie 17 Annexe C (informative) Pyrogrammes et courbes dtalonnage reprsentatives 18 Annexe D (normative) Calcul des limit

10、es de dtection des TRWP 25 ISO 2017 Tous droits rservs iii Sommaire Page ISO/TS 20593:2017(F)Annexe E (normative) Calcul des rsultats laide de marqueurs dimres .27 Bibliographie .30 iv ISO 2017 Tous droits rservs ISO/TS 20593:2017(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) e

11、st une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations i

12、nternationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les procdures utilises pour laborer le prsent docume

13、nt et celles destines sa mise jour sont dcrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des diffrents critres dapprobation requis pour les diffrents types de documents ISO. Le prsent document a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans les Direct

14、ives ISO/IEC, Partie 2 (voir www .iso .org/ directives). Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de

15、 proprit et averti de leur existence. Les dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectuelle ou autres droits analogues identifis lors de llaboration du document sont indiqus dans lIntroduction et/ou dans la liste des dclarations de brevets reues par lISO (voir www .iso .org/ brevet

16、s). Les appellations commerciales ventuellement mentionnes dans le prsent document sont donnes pour information, par souci de commodit, lintention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement. Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expres

17、sions spcifiques de lISO lis lvaluation de la conformit, ou pour toute information au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOrganisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html Le p

18、rsent document a t labor par le comit technique ISO/TC 146, Qualit de lair, sous-comit SC 3, Atmosphres ambiantes. ISO 2017 Tous droits rservs v ISO/TS 20593:2017(F) Introduction Les particules provenant de lusure des pneumatiques et des revtements routiers (TRWP) sont gnres par labrasion des bandes

19、 de roulement de pneumatiques par la surface de la chausse et mises dans lenvironnement. Les TRWP se composent de particules de bandes de roulement de pneumatiques incluant des matriaux provenant de la surface des revtements routiers 3 . La fraction dlastomres dans les TRWP prsentes dans les particu

20、les en suspension PM 2,5ou PM 10est quantifie dans le prsent document par analyse directe dun chantillon sur filtre par pyrolyse-CPG-SM. La masse peut tre exprime sur la base du polymre de caoutchouc, de la bande de roulement de pneumatique, ou des particules provenant de lusure des pneumatiques et

21、des revtements routiers (TRWP). Cette mthode a t utilise pour mesurer la concentration dans lair de TRWP dans la fraction PM 10pour trois rgions gographiquement distinctes 4 . La concentration en TRWP dans le sol et les sdiments a t galement caractrise par une mthode similaire 5 . Des marqueurs chim

22、iques spcifiques sont gnrs partir de TRWP intacts, par pyrolyse dprouvettes prleves dans un chantillon. Les marqueurs chimiques se composent de fragments de dimres caractristiques et spcifiques, obtenus par pyrolyse de polymres de pneumatiques de voitures particulires et de camions, incluant le caou

23、tchouc butadine, le caoutchouc styrne-butadine et le caoutchouc isoprne. Les fragments de polymres gnrs par pyrolyse des chantillons sont ensuite spars par chromatographie en phase gazeuse et identifis par spectroscopie de masse. La concentration en masse des TRWP est calcule sur la base des taux du

24、tilisation en moyenne de part de march des polymres dans les pneumatiques et sur la base de la caractrisation pralable de la teneur en minraux des TRWP. La spcificit des polymres de caoutchouc est ralise par quantification de fragments de dimres composs de deux units monomres 67 . La rptabilit est o

25、btenue par lutilisation dun talon interne deutr prsentant une structure polymre similaire celle des polymres de bandes de roulement de pneumatiques. Ltalon interne permet de corriger les diffrences de taille de prlvement, les effets de matrice et les variations dans le temps de la rponse de linstrum

26、ent. La mthode convient pour surveiller les variations de concentrations en TRWP dans lair ambiant sur un temps dintgration moyen spcifi.vi ISO 2017 Tous droits rservs Air ambiant Dtermination de la concentration en masse de particules provenant de lusure des pneumatiques et des chausses (TRWP) Mtho

27、de par pyrolyse-CG/SM AVERTISSEMENT 1 Il convient que les personnes utilisant le prsent document soient familiarises avec les pratiques courantes de laboratoire. Le prsent document ne prtend pas couvrir tous les problmes de scurit potentiels lis son utilisation. Il incombe lutilisateur de la prsente

28、 norme dtablir des pratiques appropries en matire dhygine et de scurit et de sassurer de la conformit la rglementation nationale en vigueur. A V E R T I S S E M E N T 2 C e r t a i n s m o d e s o p r a t o i r e s s p c i f i s d a n s l e p r s e n t d o c u m e n t p e u v e n t impliquer lutilis

29、ation ou la gnration de substances ou de dchets pouvant reprsenter un danger environnemental local. Il convient de se rfrer la documentation approprie concernant la manipulation et llimination aprs usage en toute scurit. 1 Domaine dapplication Le prsent document spcifie une mthode pour la dterminati

30、on de la concentration en suspension par volume dair (g/m 3 ), de la concentration en masse (g/g) et de la fraction massique (%) des particules provenant de lusure des pneumatiques et des revtements routiers (TRWP) dans les chantillons de particules en suspension (PM) dans lair ambiant. Le prsent do

31、cument tablit les principes pour la collecte dchantillons dair, la gnration de fragments par pyrolyse de lchantillon, et la quantification des fragments de polymres gnrs. La masse quantifie des polymres est utilise pour calculer la fraction de particules de bandes de roulement dans les particules en

32、 suspension (PM) et la concentration des particules de bandes de roulement dans lair. Ces quantits sont exprimes sur une base de TRWP qui comprend la masse de particules provenant des bandes de roulement et la masse dincrustations provenant de lusure du revtement routier; ces quantits peuvent tre ga

33、lement exprimes en termes de polymres de caoutchouc de pneumatiques ou en termes de bandes de roulement de pneumatiques. Les chantillons dair sont collects sur des filtres en fibres de quartz avec slection des particules selon la taille dans une gamme de PM 2,5ou de PM 10 . La mthode convient pour l

34、a dtermination des TRWP dans les atmosphres intrieures ou extrieures. 2 Rfrences normatives Les documents suivants cits dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des exigences du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates

35、, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 4225, Qualit de lair Aspects gnraux Vocabulaire ISO 7708:1995, Qualit de lair Dfinitions des fractions de taille des particules pour lchantillonnage li aux problmes de sant 3 T ermes et dfinitio ns Pour le

36、s besoins du prsent document, les termes et dfinitions donns dans lISO 4225 ainsi que les suivants sappliquent. SPCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 20593:2017(F) ISO 2017 Tous droits rservs 1 ISO/TS 20593:2017(F) LISO et lIEC tiennent jour des bases de donnes terminologiques destines tre utilises en norma

37、lisation, consultables aux adresses suivantes: IEC Electropedia: disponible ladresse h t t p :/ www .electropedia .org/ ISO Online browsing platform: disponible ladresse h t t p :/ www .iso .org/ obp 3.1 air ambiant air extrieur auquel peuvent tre exposs les personnes, les plantes, les animaux et le

38、s matriaux 3.2 temps dintgration intervalle de temps pendant lequel la qualit de lair a t exprime sous forme de moyenne 3.3 chantillonnage continu chantillonnage, sans interruption, pendant toute une opration ou un temps prdtermin 3.4 compos deutr compos contenant au moins une molcule de deutrium (3

39、.5) 3.5 deutrium isotope mineur et stable de lhydrogne, dont le noyau possde un proton et un neutron 3.6 talon interne compos ajout un chantillon en une quantit fixe qui est presque identique lanalyte cible utilis pour corriger la drive de linstrument et les interfrences de matrice 3.7 priode de mes

40、urage intervalle de temps entre le premier et le dernier mesurage 3.8 contrle mesure rpte destine suivre lvolution dun paramtre pendant un intervalle de temps 3.9 bruit de fond naturel concentration dune espce donne dans une masse dair idale dans laquelle les missions anthropogniques sont ngligeable

41、s 3.10 diamtre arodynamique dune particule diamtre dune sphre de masse volumique 1 g/cm 3possdant la mme vitesse terminale de chute dans lair calme lie la gravit que celle de la particule, dans les mmes conditions de temprature, de pression et dhumidit relative 3.11 particule petite partie de matire

42、 solide ou liquide 3.12 p a r t i c u l e s e n s u s p e n s i o n 2 , 5 m PM 2,5 particules en suspension (3.11) traversant une entre de taille slective avec une coupure defficacit 50 % pour un diamtre arodynamique (3.10) de 2,5 m Note 1 larticle: Voir Convention thoracique dans lISO 7708:1995, Ar

43、ticle 6.2 ISO 2017 Tous droits rservs ISO/TS 20593:2017(F) 3.13 p a r t i c u l e s e n s u s p e n s i o n 1 0 m PM 10 particules en suspension (3.11) traversant une entre de taille slective avec une coupure defficacit 50 % pour un diamtre arodynamique de 10 m Note 1 larticle: Voir Convention alvol

44、aire haut risque dans lISO 7708:1995, Article 7. 3.14 analyse par pyrolyse dcomposition de molcules de polymres organiques en fragments caractristiques spars par chromatographie en phase gazeuse et quantifis par spectroscopie de masse Note 1 larticle: Le principe de dcomposition dun chantillon consi

45、ste appliquer de lnergie thermique un chantillon encapsul dans un pyrolyseur en labsence doxygne. Les ractions secondaires sont minimises par lchauffement rapide du pyrolyseur la temprature cible. 3.15 dure dchantillonnage intervalle de temps pendant lequel est prlev un seul chantillon 3.16 particul

46、es provenant de lusure des pneumatiques et des revtements routiers TRWP masse discrte de particules (3.11) allonges produites linterface de frottement entre la bande de roulement du pneumatique et la surface de la chausse au cours de lusage dun pneumatique Note 1 larticle: Les particules sont consti

47、tues de particules de bande de roulement enrichies par des incrustations minrales provenant de la surface du revtement routier. 3.17 convention thoracique fraction massique des particules (3.11) inhales qui pntrent au-del du larynx 3.18 convention alvolaire spcification cible pour les instruments dchantillonnage lorsque la fraction alvolaire est la fraction intressante 4 Symboles et abrviations 4.1 Symboles des units (voir galement lISO 422