Air quality — Sampling conventions for airborne particle deposition in the human respiratory system

ISO 13138:2012 specifies sampling conventions to define idealized samplers for estimating the deposition of non-volatile, non-hygroscopic, non-fibrous aerosols in five specific loci of the respiratory tract. The five loci consist of the anterior and posterior areas of the nasal passages, the ciliated and non-ciliated parts of the tracheobronchial area, and the alveolar (gas exchange) region. The conventions are separated into three independent sampling efficiencies defined in terms of thermodynamic diameter characterizing the diffusive (Brownian) motion of sub-micrometre particles and four efficiencies in terms of aerodynamic diameter 0,1 μm characterizing deposition by impaction, interception or gravitational settling. Each conventional curve has been developed as an average of 12 deposition curves corresponding to 12 breathing conditions ranging from sitting to heavy exercise, male vs female, and breathing mode (mouth vs nasal breathing).

Qualité de l'air — Conventions de prélèvement de particules aéroportées en fonction de leur dépôt dans les voies respiratoires humaines

La présente Norme internationale spécifie les conventions de prélèvement destinées à définir les dispositifs de prélèvement idéaux pour estimer le dépôt des aérosols non volatils, non hygroscopiques et non fibreux dans cinq régions spécifiques des voies respiratoires. Ces cinq régions sont les secteurs antérieurs et postérieurs des voies nasales, les parties ciliées et non ciliées de la région trachéo-bronchique et la région alvéolaire (d'échange gazeux). Les conventions sont différenciées en trois efficacités de prélèvement indépendantes définies en termes de diamètre thermodynamique caractérisant le mouvement (brownien) de diffusion des particules sub‑micrométriques et en quatre efficacités en termes de diamètre aérodynamique > 0,1 μm c aractérisant le dépôt par impact, par interception ou par gravité. Chaque courbe conventionnelle a été développée en faisant la moyenne de 12 courbes de dépôt correspondant à 12 conditions respiratoires faisant la distinction entre l'état assis et l'exercice intense, les hommes et les femmes et les différents modes de respiration (par la bouche ou par les narines). NOTE Le dépôt est calculé selon un modèle développé par la Commission internationale de radioprotection (ICRP, Référence [3]).

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Publication Date
05-Jan-2012
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Completion Date
18-Jan-2023
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ISO 13138:2012 - Air quality -- Sampling conventions for airborne particle deposition in the human respiratory system
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ISO 13138:2012 - Qualité de l'air -- Conventions de prélevement de particules aéroportées en fonction de leur dépôt dans les voies respiratoires humaines
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13138
First edition
2012-01-15
Air quality — Sampling conventions for
airborne particle deposition in the human
respiratory system
Qualité de l’air — Conventions de prélèvement de particules
aéroportées en fonction de leur dépôt dans les voies respiratoires
humaines
Reference number
ISO 13138:2012(E)
©
ISO 2012

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ISO 13138:2012(E)
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Published in Switzerland
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ISO 13138:2012(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 3
4.1 General . 3
4.2 Rationale for the early penetration conventions (EN 481 and ISO 7708) . 4
4.3 Need for particle deposition conventions . 4
4.4 Intended application . 4
5 Assumptions and approximations . 4
6 Deposition sampling conventions . 5
Annex A (informative) Deposition variation and its correction .10
Bibliography .16
© ISO 2012 – All rights reserved iii

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ISO 13138:2012(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 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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 document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13138 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 2, Workplace
atmospheres.
iv © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 13138:2012(E)
Introduction
Aerosols comprise disperse systems of particles, liquid or solid, inorganic or organic, anthropogenic or natural
in origin. They are found in all working and living environments, indoors or outdoors. The range of aerosol types
is vast. Many can be hazardous to humans when exposure occurs by inhalation, leading to a wide range of
diseases, depending on where inhaled particles are deposited in the respiratory tract. Many specific diseases
such as asthma, bronchitis, emphysema, pneumoconiosis (including coal workers’ pneumoconiosis, silicosis
and asbestosis), and lung cancer are all known to be associated with aerosol exposures by inhalation. Protection
of workers and the general public therefore requires meaningful standards by which such exposures may be
regulated. The emergence of such standards goes back to the beginning of the 1900s, and has accelerated
in the decades running up to the publication of this International Standard with increasing awareness of the
associations between exposures and disease, along with better understanding of the nature of aerosols and
exposures to them. Even very early on, the particle-size role in the penetration of particles into, and deposition
within, the respiratory tract has been acknowledged. Based on a large body of research that has been conducted
since 1960 and before, understanding of the role of particle size in the distribution of and deposition of particles
in the various regions of the respiratory tract has led to the stipulation of particle size-selective curves that
provide guidelines for the performance of sampling instruments, of the type widely used by occupational and
environmental hygienists, that may be used to measure exposures in a way that is directly relevant to any of
the health effects of interest.
The original conventions, based on experimental data from carefully controlled inhalation studies with human
volunteers, were expressed as curves describing penetration to the region of interest as a function of particle
size, latterly (since the 1960s) in terms of the metric known as particle aerodynamic diameter in the size range
extending from 0,5 μm to 100 μm. These conventions led to the emergence of samplers for collecting the inhalable,
thoracic, and respirable mass fractions of ambient airborne particles, in both working and living environments,
although the conventions are not restricted solely to mass sampling. The conventions were deliberately set
up conservatively in view of the large inter- and intra-person variation and with full acknowledgement that the
actual deposition of particles (and hence true exposure) differs from penetration, e.g. to or within the alveolar
region of the lung and other scenarios, especially when there are particularly fine aerosols. From the outset,
therefore, it was to be expected that correlations between disease and exposure might be somewhat limited.
However, such an approach readily paved the way for aerosol scientists to develop reasonably simple samplers
or monitors whose performance could adequately match the conventions of interest.
With the current availability of large amounts of information on aerosol particle deposition in the human
respiratory tract, with ongoing development of more advanced and truly representative sampling instruments,
and with research into health-effect determinants such as deposited particle surface area (as opposed to
mass), the establishment of conventions that allow for more direct estimations of actual deposition is now
justified. This International Standard provides conventions for samplers intended to represent fractions of
inhaled aerosol particles actually depositing in specific areas of the respiratory system. The particle size range
is extended below 0,1 μm where deposition is dominated by diffusion (Brownian motion).
Whether these new conventions will in fact lead to significantly improved correlation between exposure and
disease is, at the time of publication, still an open question. Nonetheless, deposition is likely to be a more
relevant potentially causative factor than one that includes exhaled particles that do not interact with the
body. Whereas the earlier conventions have already been adopted in many legal schemes for determining
compliance with exposure levels deemed safe, the newer conventions are expected to be applied initially in
forthcoming health effects research. Eventually, however, it is possible that compliance standards themselves
will be revised if suitable samplers come into use, and correlation between exposure measurements and health
effects are in fact found to be significantly improved.
© ISO 2012 – All rights reserved v

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 13138:2012(E)
Air quality — Sampling conventions for airborne particle
deposition in the human respiratory system
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1 Scope
This International Standard specifies sampling conventions to define idealized samplers for estimating the
deposition of non-volatile, non-hygroscopic, non-fibrous aerosols in five specific loci of the respiratory tract.
The five loci consist of the anterior and posterior areas of the nasal passages, the ciliated and non-ciliated
parts of the tracheobronchial area, and the alveolar (gas exchange) region.
The conventions are separated into three independent sampling efficiencies defined in terms of thermodynamic
diameter characterizing the diffusive (Brownian) motion of sub-micrometre particles and four efficiencies in
terms of aerodynamic diameter >0,1 μm characterizing deposition by impaction, interception or gravitational
settling. Each conventional curve has been developed as an average of 12 deposition curves corresponding
to 12 breathing conditions ranging from sitting to heavy exercise, male vs female, and breathing mode (mouth
vs nasal breathing).
NOTE Deposition is computed according to a model developed by the International Commission on Radiological
Protection (ICRP, Reference [3]).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 7708, Air quality — Particle size fraction definitions for health-related sampling
ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
EN 481, Workplace atmospheres — Size fraction definitions for measurement of airborne particles
EN 13205, Workplace atmospheres — Assessment of performance of instruments for measurement of airborne
particle concentrations
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
aerodynamic diameter

ae
3 �3 �3
diameter of a sphere of density � = 10 kg m = 1 g cm with the same terminal velocity due to gravitational
0
force in calm air as the particle, under the prevailing conditions of temperature, pressure and relative humidity
within the respiratory tract
NOTE 1 Adapted from ISO 7708:1995, 2.2.
NOTE 2 The aerodynamic diameter is applicable to any particle, but it is dependent on the density, shape and porosity
of the particle.
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ISO 13138:2012(E)
NOTE 3 Under the conditions of interest in this International Standard, the aerodynamic diameter of a spherical particle
is generally equal to �√(�/�), where � is the geometric diameter of the sphere. For high-density spheres of diameter of
0
the order of 0,1 μm where the corpuscular aspects of the air can be significant, a “slip”-correction factor is required (see
Reference [3]).
NOTE 4 For particles with aerodynamic diameter below approximately 0,4 µm, the thermodynamic diameter becomes
more significant in characterizing deposition than aerodynamic diameter.
3.2
thermodynamic diameter

th
diameter of a sphere with the same diffusion coefficient as the particle under prevailing conditions of temperature
and pressure within the respiratory tract
NOTE 1 The weak dependence of the thermodynamic diameter on the relative humidity is neglected (see Reference
[3]).
NOTE 2 The thermodynamic diameter is applicable to any particle, regardless of its shape and is independent of the
density of the particle.
NOTE 3 The thermodynamic diameter is equal to the geometric diameter for spherical particles of interest in this
International Standard.
NOTE 4 For particles of aerodynamic diameter above approximately 0,4 µm, the aerodynamic diameter becomes more
significant in characterizing deposition than thermodynamic diameter.
3.3
inhalable fraction
fraction of total airborne particles of given particle size inhaled through the nose and mouth
NOTE 1 Adapted from ISO 7708:1995, 2.3.
NOTE 2 The fractions specified in 3.3 to 3.8, as defined at specific particle size (characterized by thermodynamic and
aerodynamic diameters), are independent of the basis of measurement, e.g. mass, area or particle count.
NOTE 3 A significant portion of the inhaled particles may be exhaled, but since these are smaller particles their effect
on the mass deposited may be minimal.
3.4
extrathoracic ET deposition efficiency
1
fraction of inhaled particles of given particle size deposited in the anterior nasal passages (i.e. the entrance to
the nose itself)
NOTE 1 Particles can be deposited in the ET region directly following inhalation by the nose or indirectly from interior
1
regions of the respiratory tract upon exhalation. Particles inhaled by mouth are deposited in ET only upon exhalation.
1
NOTE 2 The nasal/oral division between inhaled particles is reflected in the conventions presented in this International
Standard by averaging over breathing habits (6.6) or by individual correction (Annex A).
3.5
extrathoracic ET deposition efficiency
2
fraction of inhaled particles of given particle size deposited in the posterior nasal passages consisting of the
larynx and pharynx
NOTE Particles can be deposited in the ET region directly following inhalation by mouth or indirectly by the nose or
2
upon exhalation.
3.6
tracheobronchial BB deposition efficiency
fraction of inhaled particles of given particle size deposited after the larynx in the trachea and bronchi from
which deposited material is cleared by ciliary action
NOTE See Reference [3] for further details.
2 © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 13138:2012(E)
3.7
tracheobronchial bb deposition efficiency
fraction of inhaled particles of given particle size deposited after the BB region in the bronchioles and terminal
bronchioles before the alveolar (gas exchange) region
NOTE See Reference [3] for further details.
3.8
alveolar deposition efficiency
fraction of inhaled airborne particles of given particle size deposited in the alveoli
3.9
tidal volume

T
volume of gas entering or leaving the lung during the inspiratory or expiratory phase
[1]
NOTE 1 Adapted from ISO 10651-4:2002 , 3.15.
NOTE 2 The tidal volume is expressed in millilitres.
3.10
breathing rate

number of breaths per minute
3.11
inspiratory flow rate

sum of the volumes of air inhaled and exhaled from a person’s lungs per time
NOTE 1 The inspiratory flow rate is expressed in millilitres per second.

NOTE 2 The inspiratory flow rate is sometimes denoted �.
NOTE 3 The inspiratory flow rate, �, is given by the equation, � = 2� �, where � is the breathing rate and � is the tidal
T T
volume.
3.12
functional residual capacity
FRC
volume of air present in the lungs at the end of expiration when extra effort is not applied
4 Principle
4.1 General
4.1.1 A large body of research has been conducted on deposition of particles within the human respiratory
system. Experience has consisted mainly of the study of physical models of the body as exposed to particles
of known size under controlled wind conditions or in tracing the fate of radioactively marked particles after
inhalation by human subjects. For a review of the various research efforts, see Reference [4]. Reference [3]
presents detailed models summarizing the experimental data.
[2] [5]
4.1.2 At the time of publication, ISO 7708, EN 481, ASTM D6062 , and ACGIH provide the only
established sampling conventions for classifying mass fractions of ambient particles (as either inhalable,
thoracic, or respirable) as to reaching specific parts of the respiratory system. The conventions are the result of
a compromise between previous definitions which were designed to approximate the fraction of dust of given
size that penetrates to (rather than deposits in) different areas of the body.
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ISO 13138:2012(E)
4.2 Rationale for the early penetration conventions (EN 481 and ISO 7708)
4.2.1 The conventions have been established conservatively, significantly overstating the actual penetration
so as to circumvent large inter- and intra-person variation.
4.2.2 With coarse particles (� greater than about 0,5 μm), such as those found in the mining environment,
ae
the conventional respirable fraction and aerosol particles deposited in the gas-exchange region correlate well in
the mean.
4.2.3 Samplers exist for personal sampling that operate reasonably in accordance with the penetration
conventions.
4.3 Need for particle deposition conventions
4.3.1 The penetration conventions (ISO 7708, EN 481) were not set up to account for exhalation of sub-
micrometre particles that is needed to achieve correlation with health effects in some situations.
4.3.2 ISO 7708 and EN 481 did not cover increased deposition in the alveolar and extrathoracic regions as
particle diameters decrease below 0,5 μm.
4.3.3 ISO 7708 and EN 481 were set up as limits rather than estimates. The deposition conventions, no longer
designed around conservative limits (4.2.1), can increase the information obtained in a workplace assessment
and also improve the establishment of meaningful occupational exposure limits.
4.4 Intended application
4.4.1 The conventions of this International Standard may find immediate application in health-effects research
in providing improved correlation between air quality assessment and observed effects. Specifically, dose
received prior to clearance can be estimated. For example, suppose that deposited mass is the health-related
metric of interest. The estimated dose in region x, � , in milligrams, is given by:
x,D
1 m
x
mq= t (1)
x,D
2 qt
xs
where
� is the inspiratory flow rate, in millilitres per second, of a person;
� is the time, in seconds, of exposure of a person;
� is the mass sampled, in milligrams;
x
� is the sampling rate, in millilitres per second;
x
� is the sampling time, in seconds.
s
4.4.2 The acceptance of definite deposition conventions will stimulate instrument development: either for
particle size-distribution measurement (via particle-size classifiers) or for samplers dedicated specifically to the
deposition conventions (e.g. see References [6] to [12]).
5 Assumptions and approximations
5.1 Many approximations come into play in establishing sampling conventions intended to mimic deposition
of particles within the respiratory system. These may be summarized in 5.2 to 5.6.
4 © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 13138:2012(E)
5.2 The sampling conventions given here are averages over a representative set of breathing characteristics
(see Table 1).
5.3 Particles which reach the alveoli but which are not deposited there can be deposited in the upper
respiratory tract as they pass through it during exhalation.
NOTE In the case of a cloud of particles small enough to avoid impaction or gravitational settling in the respiratory
tract, deposition can be significant in the extrathoracic region with Brownian motion during exhalation or inhalation.
5.4 The effect of the diameter change of hygroscopic particles due to accumulation of water while within the
respiratory system, though significant, for example to the deposition of soluble salts and acid mists, is beyond
the scope of this International Standard.
5.5 The effect of particle charge is not considered.
5.6 The ICRP deposition model (see Reference [3]), approximates the net particle capture probability at
each locus of the respiratory tract as the root sum of squares (RSS) of thermodynamic and aerodynamic sub-
probabilities. RSS is equivalent to a simple sum except in the overlap region from 0,1 μm to 1,0 μm, where
impaction, sedimentation, and diffusive deposition are inefficient. The non-linear combination of the deposition
probabilities is problematic to apply to a sampler. Therefore, this International Standard adopts a purely
linear approximation. Annex A provides a means for reducing inaccuracy in the overlap region by fitting linear
combinations of the sampling conventions to the RSS approximation. (See Reference [13] for more details.)
6 Deposition sampling conventions
6.1 As with EN 481 and ISO 7708, a small set of sampling conventions is defined in this International
Standard, rather than using raw models (see Reference [3]) involving a great many variable parameters. The
aim is to focus on aspects of interest. Furthermore, delimitation of the conventions is expected to concentrate
efforts towards developing practical instrumentation.
6.2 This International Standard employs functions �[�;(�,�)] and �ʹ[�;(�,�)] of (either thermodynamic or
c c
aerodynamic) diameter �. The function � is the cumulative lognormal distribution, parameterized in terms of

distribution constants, median cut diameter � and distribution variance �. The function �ʹ, defined as its slope
c
at diameter �, is the lognormal probability distribution function itself:
2
 
ln dd/
()
1
c
 
Fd′[;(,d σ)] ≡ exp − (2)
c
2
2πσd  

 
Many spreadsheets and all statistical programs have dedicated sub-programs for quickly computing the
cumulative distribution function �. Alternatively, an algorithm presented in ISO 7708 may be used.
6.3 The functions � and �ʹ are useful for modelling a variety of curves. Furthermore, integration with particle
size distributions is simple. For more information about the use of lognormal functions, see Reference [13].
6.4 Aerosol particle inhalability convention
6.4.1 This International Standard specifies sampling conventions in terms of sampling efficiencies for aerosol
particles following inhalation. This is possible because the ICRP deposition model (see Reference [3]) itself
estimates deposition efficiencies after inhalation. Estimation of dose from an aerosol particle cloud then requires
pre-selection accounting for the inhalable fraction (3.3).
6.4.2 For � ≤ 1 µm, the inhalable convention shall be taken as equal to 1,00.
ae
6.4.3 The inhalable convention for � > 1 µm shall be taken as specified in ISO 7708 or EN 481, covering
ae
conditions of moderate wind (see References [14] to [16]). Also, knowledge developing at the time of publication
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ISO 13138:2012(E)
(see References [17] to [21]) covering inhalability under conditions of the low wind speeds found in indoor
workplace environments can be assimilated as available. Acceptance in this aspect shall be in accordance with
ISO/IEC Guide 98-3:2008 and EN 13205.
NOTE The ICRP deposition model (see Reference [3]), in addition to specifying deposition following inhalation,
presents information on inhalability as known at the time of publication.
6.5 Respiratory tract loci
6.5.1 The ICRP deposition model (see Reference [3]) identifies five regions of aerosol particle deposition within
the respiratory tract: extrathoracic ET , extrathoracic ET , tracheobronchial BB, tracheobronchial bb, and
1 2
alveolar. For descriptions, see 3.4 to 3.8 and References [3][22][23].
6.6 Breathing conditions
6.6.1 The deposition efficiency in each region varies greatly, depending on breathing characteristics: workload,
sex, and breathing mode. Three categories of workload are considered for this International Standard, for an
individual either sitting or else performing light or heavy exercise as characterized in Reference [3]. Breathing
mode refers to the fact that people can be characterized as either “normal breathers” or “mouth breathers”.
Normal breathers inhale air strictly through the nose, except when performing heavy exercise. Mouth breathers,
however, always take in a fraction of air through the mouth. This International Standard addresses 12 sets of
breathing characteristics which are listed in Table 1.
Table 1 — The 12 specific breathing characteristics addressed: normal vs mouth breathing, male vs
female, and workload
a Oral fraction during Oral fraction during
Parameter Male (M) Female (F)
normal (n) breathing mouth (m) breathing
FRC, ml 3 301 2 681
Sitting (s): 0,00 0,30
�1
�, min 12 14
�, ml 750 464
T
�, ml/s 300 217
Light exercise (l): 0,00 0,60
�1
�, min 20 21
�, ml 1 250 992
T
�, ml/s 833 694
Heavy exercise (h): 0,50 0,70
�1
�, min 26 33
�, ml 1 920 1 364
T
�, ml/s 1 670 1 500
a
See definitions 3.9 to 3.12.
6.6.2 The specification of efficiencies for each of the 12 breathing characteristics individually in Table 1 is
impractical for the development of dedicated samplers. Instead, averages were taken over the characteristics.
Furthermore, the number of independent conventions required to cover the five physiological loci is reduced
because of approximate relationships among the deposition functions. For further details, see Reference [13].
6.6.3 It is necessary for the variability associated with the range of possible breathing conditions to be
acknowledged in any application of this International Standard with individual samplers performing according
to convention. Alternatively, Annex A provides means for approximating deposition under any specific set of
6 © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 13138:2012(E)
breathing characteristics by combining the information from an array of samplers performing according to the
individual conventional efficiencies specified here.
6.7 Conventional deposition efficiencies
6.7.1 Four conventional aerodynamic deposition efficiencies, Dd[] , D [� ], D [� ], and
a BB ae a bb ae
aETae
1
D [� ], are specified: for the extrathoracic region, ET , the two tracheobronchial regions, BB and bb, and the
a Alv ae 1
alveolar, Alv, (gas exchange) region. These functions were established as log–normal representations of the
ICRP deposition model (see Reference [3]) efficiencies at each locus averaged over the 12 breathing
characteristics of Table 1. The lognormal parameters are presented in Table 2, and the efficiencies are shown
graphically in Figure 1.
6.7.2 Three conventional thermodynamic deposition efficiencies, Dd[] , D [� ], and D [� ], are
t bb th t Alv th
tETth
1
specified: for the extrathoracic region, ET , the tracheobronchial region, bb, and the alveolar, Alv, region. The
1
lognormal parameters are presented in Table 2, and the efficiencies are shown graphically in Figure 1.
6.7.3 Three dependent thermodynamic deposition efficiencies, for the extrathoracic region ET and the
2
tracheobronchial region BB, and one aerodynamic deposition efficiency for ET are taken as shown in Table 3.
2
The dependent efficiencies are indicated (in grey) in Figure 1.
© ISO 2012 – All rights reserved 7

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ISO 13138:2012(E)
Table 2 — Deposition sampling conventions relative to inhaled aerosol represented in terms of
lognormal functions of aerodynamic or thermodynamic diameter
Deposition �
c
Regime Representation �
conventions μm
+−07,,07
Dd[]
tETth 0,002 6μm �
1 th
a a
— —
Dd[]
  

tbbth 2
−2 2 th
1
 
Thermodynamic 03, 11+ 200 μm ��− exp − ln
()
  
th c
  2
0,004 1 ln[2,57]
 
2σ �
  c 
Dd[]
  

tAlv th 2
−2 2 th
1
 
04, 8 +100 μm ��− exp − ln
()
  
th c
  2
0,015 ln[2,54]
 
2σ �
  c 
Dd[]
0,,325Fd d ,σ 
()
aETae
 ae c 
1
2,7 ln[2,5]
Dd[]  
� 
aBBae 1
2
ae
01, 2exp − ln
  
2 5,2 ln[2,0]

2σ  
 c 
Aerodynamic
Dd[ ]  
� 
abbae 1
2
ae
00, 5exp − ln
  
2 3,4 ln[2,0]

2σ  
 c 
Dd[]
 
� 
aAlv ae 1
2
ae
01, 9exp − ln
  
2 2,3 ln[2,0]

2σ  
 c 
a
Not applicable.
Table 3 — Dependent conventions
Regime Deposition conventions Representation
Dd[] 16,[7Dd]
tET tET
2 1
Thermodynamic
Dd[] 07,[0Dd]
tBB tET
1
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13138
Première édition
2012-01-15
Qualité de l’air — Conventions de
prélèvement de particules aéroportées
en fonction de leur dépôt dans les voies
respiratoires humaines
Air quality — Sampling conventions for airborne particle deposition in
the human respiratory system
Numéro de référence
ISO 13138:2012(F)
©
ISO 2012

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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 4
4.1 Généralités . 4
4.2 Raisons à l’origine des premières conventions portant sur la pénétration (EN 481 et ISO 7708) 4
4.3 Besoin de conventions portant sur le dépôt de particules . 4
4.4 Application prévue . 4
5 Suppositions et approximations . 5
6 Conventions de prélèvement concernant le dépôt . 5
Annexe A (informative) Variation de dépôt et correction correspondante .10
Bibliographie .16
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ISO 13138:2012(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 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. 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 du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 13138 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l’air, sous-comité SC 2, Atmosphères
des lieux de travail.
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ISO 13138:2012(F)
Introduction
Les aérosols sont des systèmes dispersés de particules, liquides ou solides, inorganiques ou organiques,
anthropogènes ou d’origine naturelle. Ils sont présents dans tous les environnements professionnels et
domestiques, en intérieur comme en extérieur. La gamme des différents types d‘aérosols est vaste. Beaucoup
peuvent être dangereux pour les humains en cas d’exposition par inhalation, car cela peut entraîner un large
éventail de maladies en fonction de la région des voies respiratoires dans laquelle les particules inhalées
se sont déposées. De nombreuses maladies spécifiques telles que l’asthme, la bronchite, l’emphysème, les
pneumoconioses (notamment la pneumoconiose des mineurs, la silicose et l’amiantose) et le cancer des
poumons sont toutes connues pour être associées aux expositions par inhalation aux aérosols. La protection
des travailleurs et du grand public nécessite par conséquent des normes significatives régulant ces expositions.
L’apparition de telles normes remonte au début des années 1900 et s’est accélérée au cours des décennies
qui ont précédé la publication de la présente Norme internationale, avec la conscience grandissante des
corrélations entre l’exposition et la maladie et grâce à une meilleure compréhension de la nature des aérosols
et des expositions aux aérosols. Même très tôt, le rôle joué par la taille des particules sur la pénétration
des particules au sein des voies respiratoires, et dans leur dépôt à l’intérieur de celles-ci, a été reconnu.
Basée sur un large panel de recherches qui ont été conduites depuis 1960 et avant, la compréhension du rôle
joué par la taille des particules sur la distribution des dépôts de particules dans les différentes régions des
voies respiratoires a conduit à la spécification de courbes fonction de la taille des particules qui fournissent
des lignes directrices relatives aux performances des instruments de prélèvement, de même type que ceux
généralement utilisés par les hygiénistes du travail et de l’environnement, qui peuvent être utilisées pour
mesurer des expositions de manière directement pertinente pour tout effet sur la santé considéré.
À l’origine, les conventions basées sur les données expérimentales d’études d’inhalation strictement contrôlées
sur des volontaires humains ont été exprimées par des courbes décrivant la pénétration de la région considérée
en fonction de la taille des particules et récemment (depuis les années 60) en fonction de la métrique connue
sous le nom de diamètre aérodynamique des particules dans une gamme de taille s’étendant de 0,5 μm à
100 μm. Ces conventions ont conduit à leur tour à l’apparition de dispositifs de prélèvement pour recueillir
les fractions massiques inhalables, thoraciques et respirables des particules aéroportées dans l’atmosphère
des environnements professionnels et des environnements domestiques, bien que ces conventions ne soient
pas limitées au simple échantillonnage de masse. Ces conventions ont été délibérément établies de façon
conservatrice en raison des importantes variations à l’intérieur de l’organisme et entre les personnes et avec
la pleine reconnaissance que le dépôt actuel de particules (par conséquent la véritable exposition) diffère de la
pénétration, par exemple dans la région alvéolaire du poumon et dans d’autres scénarios, en particulier dans
le cas d’aérosols particulièrement fins. Par conséquent, il était prévu dès le début que les corrélations entre la
maladie et l’exposition puissent être quelque peu limitées. Cependant, cette approche a naturellement préparé
le terrain pour que les scientifiques spécialisés en aérosols développent des dispositifs de prélèvement ou des
moniteurs raisonnablement simples dont les performances puissent correspondre de façon appropriée aux
conventions considérées.
Grâce au grand nombre d’informations actuellement disponibles sur les dépôts de particules d’aérosol dans
les voies respiratoires humaines, au développement continu de dispositifs de prélèvement plus avancés et
véritablement plus représentatifs et à la recherche sur les causes déterminantes des effets sur la santé telles
que la surface des particules déposées (par opposition à la masse), l’établissement de conventions tenant
compte d’estimations plus directes du dépôt réel est maintenant justifié. La présente Norme internationale
fournit des conventions pour les dispositifs de prélèvement prévus pour représenter les fractions de particules
d’aérosol inhalées se déposant effectivement dans des régions spécifiques des voies respiratoires. L’éventail
des tailles de particules est étendu en dessous de 0,1 μm, là où le dépôt est majoritairement dû à la diffusion
(mouvement brownien).
Le fait de savoir si ces nouvelles conventions permettront effectivement de sensiblement mieux dégager la
corrélation entre l’exposition et la maladie reste pourtant, au moment de la publication, une question ouverte.
Néanmoins, le dépôt est probablement un facteur potentiellement causal plus approprié que ne le serait un
facteur qui inclurait les particules expirées n’interagissant pas avec le corps. Considérant que les premières
conventions ont déjà été adoptées dans de nombreux arrangements légaux pour déterminer la conformité
avec les niveaux d’exposition considérés comme sans danger, les nouvelles conventions sont vouées à être
appliquées dans un premier temps aux futures recherches sur les effets produits sur la santé. Par la suite,
cependant, les normes de conformité elles-mêmes pourront être révisées si des dispositifs de prélèvement
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ISO 13138:2012(F)
appropriés entrent en usage et que la corrélation entre les mesures d’exposition et les effets sur la santé
s’avère être effectivement sensiblement améliorée.
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NORME INTERNATIONALE ISO 13138:2012(F)
Qualité de l’air — Conventions de prélèvement de particules
aéroportées en fonction de leur dépôt dans les voies
respiratoires humaines
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utiles pour la bonne compréhension du document. Il convient donc aux utilisateurs de considérer
l’emploi d’une imprimante couleur pour l’impression du présent document.
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les conventions de prélèvement destinées à définir les dispositifs de
prélèvement idéaux pour estimer le dépôt des aérosols non volatils, non hygroscopiques et non fibreux dans
cinq régions spécifiques des voies respiratoires. Ces cinq régions sont les secteurs antérieurs et postérieurs
des voies nasales, les parties ciliées et non ciliées de la région trachéo-bronchique et la région alvéolaire
(d’échange gazeux).
Les conventions sont différenciées en trois efficacités de prélèvement indépendantes définies en termes
de diamètre thermodynamique caractérisant le mouvement (brownien) de diffusion des particules
sub-micrométriques et en quatre efficacités en termes de diamètre aérodynamique > 0,1 μm caractérisant
le dépôt par impact, par interception ou par gravité. Chaque courbe conventionnelle a été développée en
faisant la moyenne de 12 courbes de dépôt correspondant à 12 conditions respiratoires faisant la distinction
entre l’état assis et l’exercice intense, les hommes et les femmes et les différents modes de respiration (par la
bouche ou par les narines).
NOTE Le dépôt est calculé selon un modèle développé par la Commission internationale de radioprotection (ICRP,
Référence [3]).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables à l’application du présent document. Pour les
références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence (y compris les éventuels amendements) s’applique.
ISO 7708, Qualité de l’air — Définitions des fractions de taille des particules pour l’échantillonnage lié aux
problèmes de santé
Guide ISO/CEI 98-3:2008, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de
mesure (GUM:1995)
EN 481, Atmosphères des lieux de travail — Définition des fractions de taille pour le mesurage des particules
en suspension dans l’air
EN 13205, Atmosphères des lieux de travail — Évaluation des performances des instruments de mesurage
des concentrations d’aérosol
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
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ISO 13138:2012(F)
3.1
diamètre aérodynamique
d
ae
3 -3 -3
diamètre d’une sphère de masse volumique ρ = 10 kg m = 1 g cm possédant la même vitesse terminale
0
de chute dans l’air calme liée à la pesanteur que celle de la particule, dans les conditions de température, de
pression et d’humidité relative régnant dans les voies respiratoires
NOTE 1 Adapté de l’ISO 7708:1995, 2.2.
NOTE 2 Le diamètre aérodynamique est applicable à n’importe quelle particule, mais il dépend de sa masse volumique,
de sa forme et de sa porosité.
NOTE 3 Dans les conditions prises en considération dans la présente Norme internationale, le diamètre aérodynamique
d’une particule sphérique est en général égal à d√(ρ/ρ ), où d est le diamètre géométrique de la sphère. Pour les sphères
0
de masse volumique élevée ayant un diamètre de l’ordre de 0,1 μm, où les aspects corpusculaires de l’air peuvent être
significatifs, un facteur de correction pour le «glissement» est requis (voir Référence [3]).
NOTE 4 Pour les particules dont le diamètre aérodynamique est inférieur à 0,4 μm environ, le diamètre thermodynamique
devient plus significatif que le diamètre aérodynamique pour caractériser le dépôt.
3.2
diamètre thermodynamique
d
th
diamètre d’une sphère ayant le même coefficient de diffusion que la particule dans les conditions de température
et de pression régnant dans les voies respiratoires
NOTE 1 La faible dépendance du diamètre thermodynamique par rapport à l’humidité relative est ignorée (voir
Référence [3]).
NOTE 2 Le diamètre thermodynamique est applicable à n’importe quelle particule, quelle que soit sa forme, et il ne
dépend pas de la masse volumique de la particule.
NOTE 3 Le diamètre thermodynamique est égal au diamètre géométrique pour les particules sphériques considérées
dans la présente Norme internationale.
NOTE 4 Pour les particules dont le diamètre aérodynamique est supérieur à 0,4 µm environ, le diamètre aérodynamique
devient plus significatif que le diamètre thermodynamique pour caractériser le dépôt.
3.3
fraction inhalable
fraction des particules totales en suspension dans l’air de taille donnée inhalées par le nez et la bouche
NOTE 1 Adapté de l’ISO 7708:1995, 2.3.
NOTE 2 Les fractions spécifiées de 3.3 à 3.8, telles que définies à une taille de particules donnée (caractérisée par les
diamètres thermodynamique et aérodynamique), ne dépendent pas de la base d’un mesurage, par exemple la masse, la
surface ou le nombre de particules.
NOTE 3 Une part significative des particules inhalées peut être expirée, mais puisque ce sont des particules plus
petites leur effet sur la masse déposée peut être minime.
3.4
efficacité de dépôt extra-thoracique ET
1
fraction des particules inhalées de taille donnée déposées dans les voies nasales antérieures (c’est-à-dire
l’entrée du nez lui-même)
NOTE 1 Des particules peuvent se déposer dans la région ET directement après l’inhalation par le nez ou bien
1
indirectement lors de l’expiration à partir des régions internes des voies respiratoires. Les particules inhalées par la
bouche se déposent dans la région ET uniquement lors de l’expiration.
1
NOTE 2 La proportion nasale/orale entre les particules inhalées est spécifiée dans les conventions présentées dans
la présente Norme internationale en calculant la moyenne sur les habitudes respiratoires (6.6) ou en procédant à une
correction individuelle (Annexe A).
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ISO 13138:2012(F)
3.5
efficacité de dépôt extra-thoracique ET
2
fraction des particules inhalées de taille donnée déposées dans les voies nasales postérieures se composant
du larynx et du pharynx
NOTE Des particules peuvent se déposer dans la région ET directement après l’inhalation par la bouche,
2
indirectement par le nez ou lors de l’expiration.
3.6
efficacité de dépôt trachéo-bronchique BB
fraction des particules inhalées de taille donnée déposées après le larynx dans la trachée et les bronches où
le dépôt est éliminé par l’action des cils
NOTE Voir Référence [3] pour de plus amples détails.
3.7
efficacité de dépôt trachéo-bronchique bb
fraction des particules inhalées de taille donnée déposées après la région BB dans les bronchioles et les
bronchioles terminales avant la région alvéolaire (d’échanges gazeux)
NOTE Voir Référence [3] pour de plus amples détails.
3.8
efficacité de dépôt alvéolaire
fraction des particules aéroportées inhalées de taille donnée déposées dans les alvéoles
3.9
volume courant
V
T
volume de gaz inspiré ou expiré par le poumon pendant la phase inspiratoire ou expiratoire
[1]
NOTE 1 Adapté de l’ISO 10651-4:2002 , 3.15.
NOTE 2 Le volume courant est exprimé en millilitres.
3.10
fréquence respiratoire
f
nombre de respirations par minute
3.11
débit respiratoire
q
somme des volumes d’air inhalés et expirés par les poumons d’une personne en fonction du temps
NOTE 1 Le débit respiratoire est exprimé en millilitres par seconde.

NOTE 2 Le débit respiratoire est parfois noté par V .
NOTE 3 Le débit respiratoire, q, est donné par l’équation q = 2f V , où f est la fréquence respiratoire et V est le
T T
volume courant.
3.12
capacité résiduelle fonctionnelle
CRF
volume d’air présent dans les poumons au terme de l’expiration quand aucun effort particulier n’est effectué
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ISO 13138:2012(F)
4 Principe
4.1 Généralités
4.1.1 Un large panel de recherches a été mené sur le dépôt de particules dans les voies respiratoires
humaines. Les expériences ont principalement consisté en des études de modèles physiques de l’organisme
lors de son exposition à des particules de taille connue sous des conditions de vent contrôlées ou en traçant
l’itinéraire de particules marquées par radioactivité après leur inhalation par des sujets humains. Pour une
revue des différents projets de recherche, voir la Référence [4]. La Référence [3] présente les modèles détaillés
récapitulant les données expérimentales.
[2] [5]
4.1.2 Au moment de la publication, l’ISO 7708, l’EN 481, l’ASTM D6062 et l’ACGIH fournissent les seules
conventions de prélèvement établies pour la classification des fractions massiques des particules ambiantes
(comme étant inhalables, thoraciques ou respirables) susceptibles d’atteindre des régions spécifiques des voies
respiratoires. Les conventions sont le résultat d’un compromis entre les définitions précédentes conçues pour
évaluer la fraction des poussières de taille donnée qui pénètrent (plutôt que les poussières qui se déposent)
dans différentes régions de l’organisme.
4.2 Raisons à l’origine des premières conventions portant sur la pénétration (EN 481 et
ISO 7708)
4.2.1 Les conventions ont été établies de façon conservatrice, en exagérant de manière significative la
pénétration réelle afin de compenser les importantes variations à l’intérieur de l’organisme et entre les personnes.
4.2.2 Avec des particules grossières (d supérieur à 0,5 μm environ), comme celles trouvées dans
ae
l’environnement minier, la fraction respirable conventionnelle et les particules d’aérosol déposées dans la région
d’échanges gazeux se corrèlent bien en moyenne.
4.2.3 Il existe des dispositifs de prélèvement fonctionnant correctement pour le prélèvement individuel
conformément aux conventions relatives à la pénétration.
4.3 Besoin de conventions portant sur le dépôt de particules
4.3.1 Les conventions relatives à la pénétration (ISO 7708, EN 481) n’ont pas été mises en place pour rendre
compte de l’expiration de particules sub-micrométriques qui est nécessaire pour réaliser la corrélation avec des
effets sur la santé dans certaines situations.
4.3.2 L’ISO 7708 et l’EN 481 ne couvrent pas le dépôt accru dans les régions alvéolaires et extra-thoraciques
quand le diamètre de particule est inférieur à 0,5 μm.
4.3.3 L’ISO 7708 et l’EN 481 ont été conçues en tant que limites plutôt qu’en tant qu’estimations. Les
conventions portant sur le dépôt, lesquelles ne sont plus conçues d’après des valeurs limites conservatrices
(4.2.1), peuvent augmenter la quantité d’informations obtenues lors de l’évaluation sur le lieu de travail et
également améliorer l’établissement de valeurs limites d’exposition significatives en milieu professionnel.
4.4 Application prévue
4.4.1 Les conventions de la présente Norme internationale trouvent leur application immédiate dans la
recherche portant sur les effets sur la santé en fournissant une corrélation améliorée entre l’évaluation de
la qualité de l’air et les effets observés. En particulier, la dose reçue avant élimination des particules peut
être estimée. Par exemple, supposons que la masse déposée soit la métrique relative à la santé prise en
considération. La dose estimée dans la région x, m , en milligrammes, est donnée par:
x,D
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ISO 13138:2012(F)
1 m
x
mq= t (1)
x,D
2 qt
xs

q est le débit respiratoire, en millilitres par seconde, d’une personne;
t est la durée, en secondes, d’exposition d’une personne;
m est la masse échantillonnée, en milligrammes;
x
q est le débit d’échantillonnage, en millilitres par seconde;
x
t est la durée d’échantillonnage, en secondes.
s
4.4.2 L’adoption de conventions définies concernant le dépôt stimulera le développement des instruments
que ce soit pour le mesurage de la distribution granulométrique des particules (par le biais de classificateurs
par taille des particules) ou pour des dispositifs de prélèvement dédiés spécialement aux conventions portant
sur le dépôt (voir par exemple les Références [6] à [12]).
5 Suppositions et approximations
5.1 De nombreuses approximations entrent en jeu dans l’établissement de conventions de prélèvement destinées
à imiter le dépôt de particules au sein des voies respiratoires. Elles peuvent être récapitulées de 5.2 à 5.6.
5.2 Les conventions de prélèvement données ici sont les moyennes d’un ensemble représentatif de
caractéristiques respiratoires (voir Tableau 1).
5.3 Les particules qui atteignent les alvéoles sans pour autant s’y déposer retraversent la région supérieure
des voies respiratoires lors de l’expiration et peuvent s’y déposer.
NOTE Dans le cas d’un nuage de particules assez petites pour éviter le dépôt par impact ou par gravité dans les
voies respiratoires, le dépôt peut être significatif dans la région extra-thoracique, avec le mouvement brownien, aussi bien
pendant l’expiration que pendant l’inhalation.
5.4 L’effet du changement de diamètre des particules hygroscopiques dû à l’accumulation d’eau durant leur
séjour dans les voies respiratoires, bien que significatif par exemple pour le dépôt de sels solubles et de
brouillards acides, n’est pas couvert par le domaine d’application de la présente Norme internationale.
5.5 L’effet de la charge de la particule n’est pas pris en considération.
5.6 Le modèle de dépôt ICRP (voir Référence [3]) estime la probabilité nette de capture des particules
pour chaque région des voies respiratoires comme étant la racine de la somme des carrés résiduels (SCR)
des sous-probabilités thermodynamiques et aérodynamiques. La SCR est équivalente à une simple somme
sauf pour la zone de chevauchement de 0,1 μm à 1,0 μm, où le dépôt par impact, le dépôt par sédimentation
et le dépôt par diffusion sont inefficaces. Il est problématique d’appliquer la combinaison non linéaire des
probabilités de dépôt à un dispositif de prélèvement. Par conséquent, la présente Norme internationale adopte
une approximation purement linéaire. L’Annexe A fournit un moyen de réduire le manque d’exactitude dans la
zone de chevauchement en adaptant les combinaisons linéaires des conventions de prélèvement en fonction
de l’approximation SCR (voir Référence [13] pour de plus amples détails).
6 Conventions de prélèvement concernant le dépôt
6.1 Comme dans l’EN 481 et l’ISO 7708, un petit ensemble de conventions de prélèvement est défini
dans la présente Norme internationale plutôt que des modèles bruts (voir Référence [3]) impliquant un grand
nombre de paramètres variables. L’objectif est de se concentrer sur les aspects pris en considération. En
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ISO 13138:2012(F)
outre, la délimitation des conventions est prévue pour concentrer les efforts sur le développement pratique de
l’instrumentation.
6.2 La présente Norme internationale emploie les fonctions F [d;(d ,s)] et F ′ [d;(d ,s)] de diamètre d (soit
c c
thermodynamique, soit aérodynamique). La fonction F est la fonction log-normale cumulative de distribution,
paramétrée en termes de constantes de distribution, du diamètre médian d et de la variance de distribution
c
2
s . La fonction F ′, dont la pente est définie par le diamètre d, est la fonction log-normale de la distribution de
probabilité elle-même:
2
 
ln ()dd/
1
c
Fd′[;(,d σ)] ≡−exp  (2)
c
2
2π σd  

 
De nombreux tableurs et tous les programmes statistiques ont consacré des sous-programmes au calcul
rapide de la fonction cumulative de distribution F. Un algorithme présenté dans l’ISO 7708 peut être utilisé
comme une alternative.
6.3 Les fonctions F et F ′ sont utiles pour modéliser une série de courbes. En outre, l’intégration avec les
distributions granulométriques des particules est simple. Pour de plus amples informations sur l’utilisation des
fonctions log-normales, voir la Référence [13].
6.4 Convention d’inhalabilité des particules d’un aérosol
6.4.1 La présente Norme internationale spécifie les conventions de prélèvement en termes d’efficacités de
prélèvement pour les particules d’aérosol après inhalation. En effet, le modèle de dépôt ICRP (voir Référence [3])
permet d’estimer les efficacités de dépôt après inhalation. L’estimation de la dose provenant d’un nuage de
particules d’aérosol nécessite ensuite la présélection de la fraction inhalable (3.3).
6.4.2 Pour d ≤ 1 µm, la convention d’inhalabilité doit être considérée égale à 1,00.
ae
6.4.3 La convention d’inhalabilité pour d > 1 µm doit être considérée telle que spécifiée dans l’ISO 7708 ou
ae
de l’EN 481, couvrant les conditions de vent modéré (voir Références [14] à [16]). En outre, les connaissances
accrues au moment de la publication (voir Références [17] à [21]) couvrant l’inhalabilité dans des conditions
de faibles vitesses de vent existant dans les environnements des lieux de travail en intérieur peuvent être
considérées comme disponibles. L’acceptation par rapport à cet aspect doit être en conformité avec le Guide
ISO/CEI 98-3:2008 et l’EN 13205.
NOTE Le modèle de dépôt ICRP (voir Référence [3]), outre la spécification du dépôt après inhalation, présente les
informations sur l’inhalabilité qui sont connues au moment de la publication.
6.5 Régions des voies respiratoires
6.5.1 Le modèle de dépôt ICRP (voir Référence [3]) identifie cinq régions de dépôt de particules d’aérosol
dans les voies respiratoires: la région extra-thoracique ET , la région extra-thoracique ET , la région trachéo-
1 2
bronchique BB, la région trachéo-bronchique bb et la région alvéolaire. Voir 3.4 à 3.8 et Références [3], [22] et
[23] pour une description.
6.6 Conditions respiratoires
6.6.1 L’efficacité de dépôt dans chaque région varie fortement en fonction des caractéristiques respiratoires:
charge de travail, sexe et mode de respiration. Trois catégories de charge de travail sont prises en considération
dans la présente Norme internationale, à savoir individu assis, individu en train d’effectuer un exercice léger
et individu en train d’effectuer un exercice intense, comme caractérisé dans la Référence [3]. Le mode de
respiration fait référence au fait que les gens peuvent être caractérisés comme ayant une respiration «normale»
ou «par la bouche». Les personnes respirant normalement inspirent l’air exclusivement par le nez, sauf quand
ils effectuent un effort intense. Les personnes respirant par la bouche, au contraire, inspirent systématiquement
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