固體廢棄物監(jiān)測1

第四章固體廢物監(jiān)測本章教學目的、要求 1.熟悉有害工業(yè)固廢的定義和分類； 2.掌握固廢樣品的采樣和制備； 3.了解有害特性的監(jiān)測方法； 4.掌握生活垃圾的特性； 5.了解有害物質(zhì)的毒理學研究方法。

本章重點 固廢樣品的采集和制備、生活垃圾特性分析

本章難點 固廢樣品的采集和制備、危險特性分析第一節(jié)固體廢物概述第二節(jié)固體廢物樣品的采集和制備第三節(jié)有害特性的監(jiān)測方法第四節(jié)生活垃圾和衛(wèi)生保健機構(gòu)廢棄物的監(jiān)測第五節(jié)有害物質(zhì)的毒理學研究方法一、固體廢物的定義和分類第一節(jié)固體廢物概述固體廢物：生產(chǎn)、建設(shè)、日常生活和其他

活動中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物

質(zhì)。分類方法按化學性質(zhì)：有機物和無機物；按形狀：固體和泥狀；按危害狀況：危險廢物（有害廢物）和一般廢物；按來源：礦業(yè)、工業(yè)固體廢物、城市垃圾

（包括下水道污泥）、農(nóng)業(yè)和放射性固體廢物

等。危險廢物二、危險廢物的定義和鑒別指在國家危險廢物名錄中，和根據(jù)國務(wù)院環(huán)境保護部門規(guī)定的危險廢物鑒別標準認定的具有危險性的廢物。（1）引起或嚴重導致人類

和動植物死亡率增加；（2）引起各種疾病的增加；（3）降低對疾病的抵抗力；（4）在處理、貯存、運送、

處置或其他管理不當時，對人

體健康或環(huán)境會造成現(xiàn)實的或

潛在的危害。危險廢物的特性：易燃性腐蝕性反應性放射性浸出毒性急性毒性其他毒性放射性：含有天然放射性元素的廢物，比放射性大于1×10－7Ci/kg者；含有人工放射性元素的廢物或比放射性大于露天水源限制濃度的10～100倍（半衰期>60天）者。易燃性：含閃點低于60℃的液體，經(jīng)摩擦或吸濕和自發(fā)的變化具有著火傾向的固體。腐蝕性:含水廢物，或本身不含水但加入定量水后其浸出液的pH≤2或pH≥12.5的廢物，或最低溫度為55℃以下時對鋼制品每年的腐蝕深度大于0.64cm的廢物。反應性：a.無爆震時就很易發(fā)生劇烈變化；b.和水劇烈反應；c.能和水形成爆炸性混合物；d.和水混合產(chǎn)生毒性氣體、蒸汽或煙霧；e.有引發(fā)源或加熱時能爆震或爆炸；f.常溫常壓下易爆炸和爆炸性反應；j.根據(jù)其它法規(guī)定義的爆炸品。浸出毒性：按規(guī)定的浸出方法進行浸取，當浸出液中有一種或一種以上有害成分的濃度超過表4.1所示鑒別標準的物質(zhì)。急性毒性：指引起小鼠（大鼠）在48h內(nèi)死亡半數(shù)以上者。表4.1

有色金屬工業(yè)固體廢物浸出毒性鑒別標準序號項目浸出液的最高允許濃度/(mg·L-1)1汞及其無機化合物0.05（按Hg計）2鎘及其化合物0.3（按Cd計）3砷及其無機化合物1.5（按As）4六價鉻化合物1.5（按Cr6+計）5鉛及其無機化合物3.0（按Pb）6銅及其化合物50（按Cu）7鋅及其化合物50（按Zn）8鎳及其化合物25（按Ni）9鈹及其化合物0.1（按Be計）10氟化物50（按F計）第二節(jié)固體廢物樣品的采集和制備一、樣品的采集1.采樣程序

①確定采樣單元(采樣點)個數(shù)。②確定采樣量。③選用采樣方法。2.采樣單元數(shù)確定采樣單元的多少取決于兩個因素：①物料的均勻程度:物料越不均勻，采樣單元應越多。

②采樣的準確度:采樣的準確度要求越高，采樣單元應越多。3.采樣量采樣量可根據(jù)切喬特經(jīng)驗公式（縮分公式）計算。

Q=Kda

Q——應采的最小樣品量，kg；d——固體廢物最大顆粒直徑，mm；K——縮分系數(shù)；a——經(jīng)驗常數(shù)4.采樣方法①現(xiàn)場采樣當廢物以運送帶、管道等形式連續(xù)排出時，須按一定的間隔采樣。②運輸車及容器采樣

在運輸一批固體廢物時，當車數(shù)不多于該批廢物規(guī)定的份樣數(shù)時車應采份樣數(shù)按下式計算。每車應采樣單元數(shù)（小數(shù)進整數(shù)）=規(guī)定采樣單元數(shù)/車數(shù)

當車數(shù)多于規(guī)定的份樣數(shù)時，按規(guī)定選出所需最少的采樣車數(shù)后從所選車中各隨機采集一個份樣。在車中，采樣點應均勻分布在車廂的對角線上，端點距車角應大于0.5m，表層去掉30cm。車廂中的采樣布點的位置③廢渣堆采樣法

在渣堆兩側(cè)距堆底0.5m處畫第一條橫線，然后每隔0.5m劃一條橫線；再每隔2m劃一條橫線的垂線，其交點做為采樣點。

廢渣堆中采樣點的分布示意圖二、樣品的制備制樣的目的是將原始試樣制成滿足實驗室分析要求的分析試樣，即數(shù)量縮減到幾百克、組成均勻（能代表原始樣品）、粒度細（易于分解）。制樣的步驟包括：破碎、過篩、混均、縮分。粉碎經(jīng)破碎和研磨以減小樣品的粒度：粉碎可用機械或手工完成。將干燥后的樣品根據(jù)其硬度和粒徑的大小，采用適宜的粉碎機械、分段粉碎至所要求的粒度。篩分使樣品保證95％以上處于某一粒度范圍：根據(jù)樣品的最大粒徑選擇相應的篩號，分階段篩出全部粉碎樣品篩上部分應全部返回粉碎工序重新粉碎，不得隨意丟棄?；旌鲜箻悠愤_到均勻：混合均勻的方法有堆錐法、環(huán)錐法、掀角法和機械拌均法等，使過篩的樣品充分混合?？s分將樣品縮分，以減少樣品的質(zhì)量。采用圓錐四分法進行縮分。圓錐四分法：即將樣品置于潔凈、平整板面(聚乙烯板、木板等)上，堆成圓錐形，將圓錐尖頂壓平，用十字分樣板自上壓下，分成四等分，保留任意對角的兩等分，重復上述操作至達到所需分析試樣的最小質(zhì)量。三、樣品水分的測定稱取樣品20g左右，測定樣品中的無機物時可在105℃下干燥，恒重至±0.1g，測定水分含量。

測定樣品中的有機物時應于60℃下干燥24h，確定水分含量。四、樣品pH值的測定見本章第三節(jié)，三、腐蝕性試驗方法。由于固體廢物的不均勻性，測定時應將各點分別測定，測定結(jié)果以實際測定pH值范圍表示，而不是通過計算混合樣品平均值表示。由于樣品中二氧化碳含量影響pH值，并且二氧化碳達到平衡極為迅速，所以采樣后必須立即測定。制好的樣品密封于容器中保存（容器對樣品不

吸附；不使樣品變質(zhì)）貼標簽：注明編號、廢物名稱、采樣地點、批

量、采樣人、制樣人、時間。五、樣品的保存第三節(jié)有害特性的監(jiān)測方法一、急性毒性的初篩試驗

(1)將100g制備好的樣品置于500ml具塞磨口錐形瓶中，加入100mL蒸餾水(即固液1∶1)，振搖3min，在常溫下靜止浸泡24h后，用中速定量濾紙過濾，濾液留待灌胃實驗用；(2)以10只體重18－24g的小白鼠(或體重200—300g的大白鼠)作為實驗對象。若是外購鼠，必須在本單位飼養(yǎng)條件下飼養(yǎng)7－10天，健康者，方可使用。實驗前8－12h和觀察期間禁食；(3)灌胃采用1（或5）mL注射器，注射針采用9（或12）號，去針頭，磨光，彎曲呈新月形，進行經(jīng)口一次灌胃，灌胃量為小鼠不超過0.4mL／20g(體重)，大鼠不超過1.0mL／100g(體重)；(4)對灌胃后的小鼠(或大鼠)進行中毒癥狀的觀察，記錄48h內(nèi)實驗動物的死亡數(shù)目。根據(jù)實驗結(jié)果，如出現(xiàn)半數(shù)以上的小鼠(或大鼠)死亡，則可判定該廢物是具有急性毒性的危險廢物。二.易燃性的方法（1）儀器應采用閉口閃點測定儀，常用的配套儀器有溫度計和防護屏。①溫度計溫度計采用1號溫度計(-30—170℃)或2號溫度計(100—300℃)。②防護屏采用鍍鋅鐵皮制成，高度550-650mm，寬度以適用為度，屏身內(nèi)壁漆成黑色。（2）測定步驟按標準要求加熱試樣至一定溫度，停止攪拌，每升高1℃點火一次，至試樣上方剛出現(xiàn)藍色火焰時，立即讀出溫度計上的溫度值，該值即為測定結(jié)果。

操作過程的細節(jié)可參閱GB261—77[石油產(chǎn)品閃點測定法(閉口杯法)]。三、腐蝕性測定方法pH值的測定：

(1)儀器采用pH計或酸度計，最小刻度單位在0.1pH單位以下。

(2)方法用與待測樣品pH值相近的標準溶液校正pH計，并加以溫度補償。四.反應性測定方法釋放有害氣體的測定方法。(1)反應裝置①250mL高壓聚乙烯塑料瓶，另配橡皮塞(將塞子打一個6mm的孔)，插入玻璃管；②振蕩器采用調(diào)速往返式水平振蕩器；③100mL注射器，配帶6號針頭。(2)實驗步驟(3)硫化氫氣的測定(4)氰化氫氣的測定

五.浸出毒性浸出毒性是指固體廢物按規(guī)定的浸出方法的浸出液中，有害物質(zhì)的濃度超過規(guī)定值，從而會對環(huán)境造成污染的特性。鑒別固體廢物浸出毒性的浸出方法有水平振蕩法和翻轉(zhuǎn)法。(1)水平振蕩法

固定在水平往復式振蕩器上，在室溫下振蕩8h，靜置16h后取下，經(jīng)0.45μm濾膜過濾得到浸出液，測定污染物濃度。(2)翻轉(zhuǎn)法固定在翻轉(zhuǎn)式攪拌機上，在室溫下翻轉(zhuǎn)攪拌18h，靜置30min后取下，經(jīng)0.45μm濾膜過濾得到浸出液，測定污染物濃度。第四節(jié)生活垃圾和衛(wèi)生保健機構(gòu)

廢棄物的監(jiān)測一、生活垃圾及其分類（1）生活垃圾的概念城鎮(zhèn)居民在日常生活中拋棄的固體垃圾，主要包括：生活垃圾、醫(yī)院垃圾、市場垃圾、建筑垃圾和街道掃集物等。（2）生活垃圾的分類

①廢品類；②廚房類(亦稱廚余垃圾)；③灰土類。（3）處理方法焚燒(包括熱解、氣化)；衛(wèi)生填埋；堆肥。二、生活垃圾特性分析1.垃圾的粒度粒度采用篩分法，將一系列不同的篩目的篩子按規(guī)格序列由小到大排列，篩分時，依次連續(xù)搖動15min，依次轉(zhuǎn)到下一號篩子，然后計算每一粒度微粒所占的百分比。如果需要在試樣干燥后再稱量，則需在70℃的溫度下烘干24h，然后再在干燥器中冷卻后篩分。

2.淀粉的測定是利用垃圾在堆肥過程中形成的淀粉碘化絡(luò)合物的顏色變化與堆肥降解度的關(guān)系。①當堆肥降解尚未結(jié)束時，淀粉碘化絡(luò)合物呈藍色。②當降解結(jié)束即呈黃色。堆肥顏色的變化過程是深藍—淺藍—灰—綠—黃。二、生活垃圾特性分析3.生物降解度的測定

①稱取0.5g已烘干磨碎試樣于500mL錐形瓶中；②準確量取20mLc（1/6(K2Cr2O7)）＝2mol/L重鉻酸鉀溶液加入試樣瓶中并充分混合；③用另一支吸管量取20mL硫酸加到試樣瓶中；④在室溫下將這一混合物放置12小時且不斷搖動；⑤加入大約15mL蒸餾水；⑥再依次加入10mL磷酸、0.2g氟化鈉和30滴指示劑，每加入一種試劑后必須混合；⑦用標準硫酸亞鐵銨溶液滴定，在滴定過程中顏色的變化是從棕綠—綠藍—藍—綠，在等當點時出現(xiàn)的是純綠色；⑧用同樣的方法在不放試樣的情況下做空白試驗；⑨如果加入指示劑時易出現(xiàn)綠色，則試驗必須重做，必須再加30mL重鉻酸鉀溶液；⑩生物降解物質(zhì)的計算BDM=1.28（V2-V1）VC/V2

式中：BDM——生物降解度；

V1

——試樣滴定體積(mL)；

V2

——空白試驗滴定體積(mL)；

V——重鉻酸鉀的體積(mL)；

C——重鉻酸鉀的濃度；1.28——折合系數(shù)。

二、生活垃圾特性分析4.垃圾熱值的測定熱值是廢物焚燒處理的重要指標，分高熱值和低熱值。熱值的測定可以用量熱計法或熱耗法。三、滲瀝水分析滲瀝水是指垃圾本身所帶水分，以及降水等與垃圾接觸而滲出來的溶液，它提取或溶出了垃圾組成中的污染物質(zhì)甚至有毒有害物質(zhì)。

滲瀝水的特性：(1)成分的不穩(wěn)定性，主要取決于垃圾的組成；(2)濃度的可變性，主要取決于填埋時間；(3)組成的特殊性，滲瀝水是不同于生活污水的特殊污水。滲瀝水的分析項目：我國提出了滲瀝水理化分析和細菌學檢驗方法，內(nèi)容包括：色度、總固體、總?cè)芙庑怨腆w與總懸浮性固體、硫酸鹽、氨態(tài)氮、凱氏氮、氯化物、總磷、pH值、BOD、COD、鉀、鈉、細菌總數(shù)、總大腸菌數(shù)等。滲瀝試驗

(1)工業(yè)固體廢物滲瀝模型：

固體廢物滲瀝模型試驗裝置1-雨水或蒸餾水；2-固體廢物；3-玻璃棉；4-滲漏液(2)生活垃圾滲瀝柱：

生活垃圾滲瀝柱示意圖六、垃圾堆蠅類滋生密度的測定1.原理2.操作工具

3.試劑將蠅類用誘餌引誘，集聚至誘捕籠內(nèi)，加以分類、測定。(1)捕蠅籠；(2)長方形白搪瓷盤；(3)鑷鉗；(4)放大鏡；(5)搪瓷菜盤。(1)速滅靈(或其他有效滅蟲劑)；(2)酒精(75％)。捕蠅籠的合理設(shè)置:①捕蠅籠應盡可能地避開人車高峰地帶。②捕蠅籠的設(shè)置應考慮到氣候影響，一般當氣溫低，風又大時，應設(shè)置在向陽背風處，而天氣炎熱較高時則反之。③捕蠅籠一般應設(shè)置在距地面約1m高的高度(可利用附近電線桿、墻檐等，也可豎竹桿，將籠子綁在竹桿上)，當條件不允許時，也可以放置在地面上，但應做好防護措施，以防止禽類、動物類侵擾。(1)誘餌的配制：

(2)蠅樣的收集：

(3)蠅樣的分類：一般蠅類誘餌專為捕捉家蠅的誘餌根據(jù)蠅類具有向光性，陰天和黑夜不甚活動的特點，在晴好天氣，采用日出放籠，日落收籠的方法收集蠅樣。將收集的蠅樣倒入長方形白瓷盤內(nèi)，用鑷鉗將不同的蠅分類，當蠅類較小不能辨別品種時，用放大鏡辨別。4．操作步驟1．廢棄物排放源及分類2．衛(wèi)生保健機構(gòu)廢棄物的“處理”（1）首先應分類收集和貯存，例如銳利醫(yī)療器械應貯于耐扎的容器中。病理性、傳染性廢棄物須與其他廢棄物分開。危險性大的廢棄物可先高壓蒸汽消毒。（2）各類廢棄物應裝在專用的防潮的有一定強度的袋或容器中并以顏色、符號標記病理性、傳染性廢棄物。（3）不論在醫(yī)院內(nèi)外，應用專用運輸工具并嚴格消毒。（4）病理性和傳染性廢棄物的首選處置方法是焚燒，其他類廢物或焚燒或采取另外方法處置。（5）在整個過程需嚴格監(jiān)督、監(jiān)測和管理。七、衛(wèi)生保健機構(gòu)廢棄物的定義、分類和處理(1)普通廢棄物；(2)病理性廢棄物；(3)放射性廢棄物；(4)化學性廢棄物；(5)傳染性廢棄物；(6)銳利器械；(7)藥理性廢棄物。第五節(jié)

有害物質(zhì)的毒理學研究方法一、實驗動物的選擇及毒性試驗分類（一）實驗動物的選擇（二）毒性試驗分類常用的動物有小鼠、大鼠、兔、豚鼠、貓、狗和猴等。魚類有鰱魚、草魚和金魚等。用較低劑量進行3個月到1年的投毒，觀察病理、生理、生化反應以及尋找中毒診斷指標，并為制定最大允許濃度提供科學依據(jù)。急性毒性試驗

亞急性毒性試驗

慢性毒性試驗

一般用半致死劑量的1/5~1/20，每天投毒，連續(xù)半個月到3個月左右。一次（或幾次）投給實驗動物較大劑量的化合物，觀察在短期內(nèi)（一般24小時到2周以內(nèi)）中毒反應。（三）污染物的毒性作用劑量表4.2

污染物的毒性和劑量關(guān)系

無害量中害量