1、第七章 固體廢物的監(jiān)測,本章教學(xué)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(xué)研究方法。,固體廢物監(jiān)測的目的：,在人類再開發(fā)建設(shè)、生產(chǎn)經(jīng)營及日常活動中產(chǎn)生的固體（包括泥狀及液體）廢棄物，不適當?shù)靥幹?，會造成地下水、地表水和海洋環(huán)境污染，影響環(huán)境空氣質(zhì)量，破壞土壤結(jié)構(gòu)和微生物生存條件，孳生病菌，還會損壞環(huán)境的美觀。因此，在建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)施竣工驗收的驗收監(jiān)測中做好固體（液）廢物的檢查、鑒別是十分重要的。,（一） 概述,1 固體廢物 1.1 定義：固體廢物是指人們在生產(chǎn)建設(shè)

2、、日常生活和其他活動中產(chǎn)生的，在一定時間和地點無法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體、半固體廢棄物質(zhì)。1.2 固體廢物的來源 固體廢物主要來源于人類的生產(chǎn)和生活消費活動。,1.3 固體廢物的種類,固體廢物的分類方法很多，按其化學(xué)性質(zhì)可以分為有機廢物和無機廢物；按其形態(tài)可以分為固態(tài)廢物、半固態(tài)廢物和液態(tài)（氣態(tài)）廢物；按其污染特性可以分為危險廢物和一般廢物；根據(jù)中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法,按來源分為工業(yè)固體廢物、城市固體廢物和有害廢物。其中對環(huán)境影響較大的是工業(yè)危險廢物和城市生活垃圾。,2 固體廢物特性,（1） 資源和廢物的相對性 固體廢物具有鮮明的時間和空間特性，是在錯誤地點的資源。 （2）

3、富集終態(tài)和污染源頭的雙重性 固體廢物往往是許多污染成分的終極狀態(tài)。但是，這些“終態(tài)”物質(zhì)中的有害成分，在長期的自然因素作用下，又會轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤，故又成為大氣、水體和土壤環(huán)境的污染“源頭”。 （3）危害具有潛在性、長期性和災(zāi)難性,3 固體廢物的危害,侵占土地、污染土壤、污染水體、污染大氣和影響市容環(huán)境衛(wèi)生。 在運輸與處理工業(yè)廢渣和城市垃圾的過程中，產(chǎn)生的有害氣體和粉塵將是十分嚴重的。 總的來說，固體廢物對環(huán)境的污染雖沒有污水、廢棄那樣嚴重，但從其對人類所造成的危害來看，也必須采取措施，進行合理的處理。,（二） 固體廢物樣品的采集和制備,固體廢物的監(jiān)測包括：采樣計劃的設(shè)計和實施、分析方法、

4、質(zhì)量保證等方面。其中，采樣是一個十分重要的環(huán)節(jié)。所采樣本的質(zhì)量如何，直接關(guān)系到分析結(jié)果的可靠性。 為了使采集樣品具有代表性，在采集之前要調(diào)查研究生產(chǎn)工藝過程、廢物類型、排放數(shù)量、堆積歷史、危害程度和綜合利用情況。,1 樣品的采集,1.1采樣工具 工業(yè)固體廢物的采樣工具包括尖頭鋼鍬、鋼錘、采樣探子、采樣鉆、氣動和真空探針、取樣鏟、帶蓋盛樣桶或內(nèi)襯塑料薄膜的盛樣袋等。,1.2采樣程序,根據(jù)固體廢物批量大小確定份樣（由一批廢物中的一個點或一個部位，按規(guī)定量取出的樣品）個數(shù)； 根據(jù)固體廢物的最大粒度(95以上能通過最小篩孔尺寸)確定采樣量； 根據(jù)固體廢棄物的賦存狀態(tài)，選用不同的采樣方法，在每一個采樣點

5、上采取一定質(zhì)量的物料，組成總樣，并認真填寫采樣記錄。,1.3 采樣數(shù)目,1.3 采樣數(shù)目 采樣數(shù)目的多少取決于兩個因素：物料的均勻程度：物料越不均勻，采樣單元應(yīng)越多；采樣的準確度：采樣的準確度要求越高，采樣單元應(yīng)越多。最小采樣數(shù)目可以根據(jù)物料批量的大小進行估計。,1.4 采樣量,采樣量的大小主要取決于固體廢物顆粒的最大粒徑，顆粒越大，均勻性越差，采樣量應(yīng)越多，采樣量可根據(jù)切喬特經(jīng)驗公式（又稱縮分公式）計算。 mq=Kd2 式中： mq應(yīng)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)。 K、a都是經(jīng)驗常數(shù)，與固體廢物的種類、均勻程度和易破碎程度有關(guān)。一般礦石的K

6、值介于0.051之間，固體廢物越不均勻，K值就越大。a的數(shù)值介于1.52.7，一般由實驗確定。,1.5 采樣方法,（1）現(xiàn)場采樣 現(xiàn)場采樣：在生產(chǎn)現(xiàn)場采樣，首先確定樣品的批量，然后按下式計算出采樣間隔，進行流動間隔采樣。 注意事項：采第一個份樣時，不準在第一間隔的起點開始，可在第一間隔內(nèi)任意確定,（2）運輸車及容器采樣 車數(shù)不多于該批廢物規(guī)定的份樣數(shù)時： 每車應(yīng)采份樣數(shù)規(guī)定份樣數(shù)/車數(shù) 當車數(shù)多于規(guī)定的份樣數(shù)時：,所需最少的采樣車數(shù),對于一批若干容器盛裝的廢物，按表選取最少容器數(shù)，并在每個容器中均隨機采兩個樣品。 注意：當把一個容器作為一個批量時，按上表的最少份樣數(shù)的1/2確定；當把10個容器

7、作為一個批量時，按下式計算: 最少容器數(shù)=最少份樣量/容器數(shù),車廂中的采樣布點：端點距車角應(yīng)大于0.5m，表層去掉30cm,（3）廢渣堆法 在廢渣堆兩側(cè)距堆底0.5m處劃第一條橫線，再每隔2m劃一條橫線的垂線，其交點作為采樣點。從批量大小與最小份樣數(shù)表確定的子樣數(shù)，確定采樣點數(shù)，在每點上從0.51.0m深處各隨機采樣一份。,2 樣品的制備,2.1制樣要求 （1）在制樣全過程中，應(yīng)防止藥品產(chǎn)生任何化學(xué)變化和污染。若制樣過程中，可能對樣品的性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響，應(yīng)盡量保持原來狀態(tài)。 （2）濕樣品應(yīng)在室溫下自然干燥，使其達到適于破碎、篩分、縮分的程度。 （3）制備的樣品應(yīng)過篩后（篩孔為5mm），裝瓶備用

8、。,2.2 制樣工具 粉碎機（破碎機）、藥碾、鋼錘、標準套篩、十字分樣板、機械縮分器。 2.3 制樣程序 （1）粉碎：通過5mm塞孔。 （2）縮分：四分法。,3 樣品保存,（1）密封保存。特殊樣品：可采用冷凍或充惰性氣體等方法保存； （2）貼標簽。標簽上應(yīng)注明：編號、廢物名稱、采樣地點、批量、采樣人、制樣人、時間； （3）制備好的樣品，一般有效保存期為三個月，易變質(zhì)的試樣不受此限制。 （4）填好采樣記錄表。,（三）固體廢物監(jiān)測,由于固體樣品組成復(fù)雜，其存在狀態(tài)往往不符合分析測定的要求，所以在分析測定之前，需要進行適當?shù)念A(yù)處理，以使被測組分始于測定方法要求的形態(tài)、濃度和消除共存組分干擾的試樣體系

9、。（預(yù)處理方法可參照土壤預(yù)處理內(nèi)容）,1 土壤中常見的有害物質(zhì)的監(jiān)測,（1）水分的測定 （2）pH值 （3）總汞測定 （4）總鎘 （5）總鉻 （6）鉛的測定 （7）氰化物 （8）砷的測定,2 有害特性的監(jiān)測,2.1 急性毒性的監(jiān)測 以一定體重的小白鼠或大白鼠為實驗動物，利用有害廢物的浸出液對小白鼠或大白鼠進行一次性灌胃，之后觀察其中毒癥狀，記錄48h內(nèi)的死亡數(shù)。,2.2 易燃性試驗 鑒別易燃性是測定閃點，閃點較低的液態(tài)狀廢物和燃燒劇烈而持續(xù)的非液態(tài)狀廢物，由于摩擦、吸濕、點燃等自發(fā)的化學(xué)變化會發(fā)熱、著火，或可能由于它的燃燒引起對人體或環(huán)境的危害，儀器采用閉口閃點測定儀。溫度計采用1號溫度計(-

10、30-170)或2號溫度計(100-300）。,2.3 腐蝕性試驗 腐蝕性：指通過接觸能損傷生物細胞組織、或腐蝕物體而引起危害。 測定方法：一種是測定pH值，另一種是指在55.7以下對鋼制品的腐蝕率。,2.4 反應(yīng)性試驗 廢物的反應(yīng)性：在常溫、常壓下不穩(wěn)定或在外界條件發(fā)生變化時發(fā)生劇烈變化，以致產(chǎn)生爆炸或放出有毒有害氣體。 測定方法： 撞擊感度測定；摩擦感度測定；差熱分析測定；爆炸點測定；火焰感度測定等五種。,2.5 浸出毒性試驗 固體廢物受到水的沖淋、浸泡，其中有害成分將會轉(zhuǎn)移到水相而污染地面水、地下水，導(dǎo)致二次污染。 浸出實驗采用規(guī)定方法浸出水溶液，然后對浸出液進行分析。我國規(guī)定的分析項目

11、有：汞、鎘、砷、鉻、銅、鋅、鎳、銻、鈹、氟化物、氰化物、硫化物、硝基苯類化合物。 稱取100g(干基)試樣(無法采用干基重量的樣品則先測水分加以換算)，置于浸出容積為2L(30160)具蓋廣口聚乙烯瓶中，加水1L(先用氫氧化鈉或鹽酸調(diào)pH至5.86.3)。將瓶子垂直固定在水平往復(fù)振蕩器上，調(diào)節(jié)振蕩頻率為11010次/min，振幅40mm，在室溫下振蕩8h，靜止16h。通過0.45m濾膜過濾。濾液按各分析項目要求進行保護，于合適條件下儲存?zhèn)溆谩?2.6 固體廢物遇水反應(yīng)試驗 （1）固體廢物與水發(fā)生反應(yīng)放出熱量，使體系的溫度升高，用半導(dǎo)體點溫計來測量固液界面的溫度變化，以確定溫升值。 （2）測定過

12、程中要避免熱量的散失。至少測定兩個平行樣，報告算數(shù)平均值。反應(yīng)劇烈的固體廢物，宜從少量樣品開始試驗。還要預(yù)防測量探頭的損失,2.7 固體廢物滲漏模型試驗 固體廢物長期堆放可能通過滲漏污染地下水和周圍土地，采用模擬實驗的手段是研究固體廢物滲漏污染的一種簡捷、有效的方法。在玻璃管內(nèi)填裝經(jīng)0.5mm孔徑篩的固體廢物，以一定流速滴加雨水或蒸餾水，從測定滲漏水中有害物質(zhì)的流出時間和濃度的變化規(guī)律，推斷固體廢物在堆放時的滲漏情況和危害程度。,3 生活垃圾的特性分析,3.1 粒度的測定 粒度的測定采用篩分法，按篩目排列，依次連續(xù)搖動15min，轉(zhuǎn)到下一號篩子，然后計算每一粒度的微粒所占的質(zhì)量分數(shù)。 如果需要

13、在試樣干燥后稱量，則須在70烘24h，然后再在干燥中冷卻后篩分,3.2 淀粉的測定 顯色指示法：淀粉與碘可形成配合物，利用這種配合物的顏色變化來判斷堆肥的降解程度。當堆肥降解尚未結(jié)束時，堆肥物料中的淀粉未完全分解，遇碘形成的配合物呈藍色；堆肥完全成熟時，物料中的淀粉已完全降解，加碘即呈黃色。堆肥進程中配合物的顏色變化過程是深藍淺藍灰到綠黃。,3.3 生物可降解度的測定 根據(jù)生物可降解有機質(zhì)比生物不可降解有機質(zhì)更易于被氧化的特點，在原有“濕燒法”測定固體有機質(zhì)的基礎(chǔ)上，采用了常溫反應(yīng)，降低溶液的氧化程度，使之有選擇性的氧化生物可降解物質(zhì)。在強酸條件下，以強氧化劑重鉻酸鉀在常溫下氧化樣品中的有機質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以硫酸亞鐵回滴。根據(jù)所消耗的氧化劑的量，計算樣品中有機質(zhì)的量，再換算為生物可降解度。,3.4 垃圾熱值的測定 熱值是垃圾焚燒處理的重要指標。熱值分高熱值（Ho）和低熱值（Hu）。垃圾中可燃物質(zhì)的熱值為高熱值，但實際上垃圾中總含有一定量不可燃的惰性物質(zhì)和水，當燃燒升溫時，這些物質(zhì)要消耗熱量，同時燃燒產(chǎn)生的水以水蒸氣的形式揮發(fā)也會消耗熱量，故實際的熱值要低得多，這一熱值叫低熱值，顯然其實際意義更大。熱值的測定方法：量熱計法和熱耗法。,3.5 滲瀝水分析 （1）定義：滲瀝水是指從生活垃圾接觸中滲出來的水溶液，它提取或溶出了垃圾組成中的物質(zhì)。 （2）產(chǎn)生原因：露天堆肥和填埋