环境监测固体废物监测

第四章固体废物监测第一节固体废物概述第二节固体废物样品的采集和制备第三节有害特性的监测方法第四节生活垃圾和卫生保健机构废弃物的监测第五节有害物质的毒理学研究方法第一节固体废物概述主要内容：固体废物的定义、分类；危险废物（有害固体废物）的定义和鉴别。基本概念和知识点：固体废物的定义或范畴；固体废物的分类方法；危险废物（有害固体废物）的定义与鉴别。问题与应用（能力要求）：掌握固体废物和危险固体废物的定义，了解固体废物的来源、特性及分类方法。掌握危险固体废物的特性及鉴别方法。一、固体废物的定义和分类固体废物：生产、建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。分类方法按化学性质：有机物和无机物；按形状：固体和泥状；按危害状况：危险废物（有害废物）和一般废物；按来源：矿业、工业固体废物、城市垃圾（包括下水道污泥）、农业和放射性固体废物等。危险废物二、危险废物的定义和鉴别指在国家危险废物名录中，和根据国务院环境保护部门规定的危险废物鉴别标准认定的具有危险性的废物。（1）引起或严重导致人类和动植物死亡率增加；（2）引起各种疾病的增加；（3）降低对疾病的抵抗力；（4）在处理、贮存、运送、处置或其他管理不当时，对人体健康或环境会造成现实的或潜在的危害。危险废物的特性：易燃性腐蚀性反应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废物，比放射性大于1×10－7Ci/kg者；含有人工放射性元素的废物或比放射性大于露天水源限制浓度的10～100倍（半衰期60天）者。易燃性：含闪点低于60℃的液体，经摩擦或吸湿和自发的变化具有着火倾向的固体。腐蚀性:含水废物，或本身不含水但加入定量水后其浸出液的pH≤2或pH≥12.5的废物，或最低温度为55℃以下时对钢制品每年的腐蚀深度大于0.64cm的废物。反应性：a.无爆震时就很易发生剧烈变化；b.和水剧烈反应；c.能和水形成爆炸性混合物；d.和水混合产生毒性气体、蒸汽或烟雾；e.有引发源或加热时能爆震或爆炸；f.常温常压下易爆炸和爆炸性反应；j.根据其它法规定义的爆炸品。浸出毒性：按规定的浸出方法进行浸取，当浸出液中有一种或一种以上有害成分的浓度超过表4.1所示鉴别标准的物质。急性毒性：指引起小鼠（大鼠）在48h内死亡半数以上者。表4.1有色金属工业固体废物浸出毒性鉴别标准序号项目浸出液的最高允许浓度/(mg·L-1)1汞及其无机化合物0.05（按Hg计）2镉及其化合物0.3（按Cd计）3砷及其无机化合物1.5（按As）4六价铬化合物1.5（按Cr6+计）5铅及其无机化合物3.0（按Pb）6铜及其化合物50（按Cu）7锌及其化合物50（按Zn）8镍及其化合物25（按Ni）9铍及其化合物0.1（按Be计）10氟化物50（按F计）第二节固体废物样品的采集和制备主要内容：样品的采集、制备；水分、pH的测定；样品的保存。基本概念和知识点：固体废物的采样程序、采样方法、样品的制备、水分及pH的测定。问题与应用（能力要求）：掌握固体废物样品的采集、制备、保存和预处理的方法。批量大小最少份样数/(液体m3,固体t)/份555~101050~10015100~50020500~1000251000～500030500035a.根据固体废物批量大小确定应采份样；b.根据固体废物的最大粒度确定份样量；c.根据采样方法，随即采集份样，组成总样，并认真填写采样记录。尖头钢锹、钢尖镐、采样铲、具盖采样桶或内衬塑料的采样袋。一、样品的采集(一)采样工具(二)采样(三)份样数(四)份样量批量份样份样份样份样份样样品制备图4.1采样示意图份样量和采样铲容量最大粒度/mm最小份样量/kg采样铲容量/mL15030100~150151600050~1005700040~503170020~40280010~201300100.5125(五)采样方法1.现场采样规定的份样数批量t/采样间隔≤车数/辆所需最少采样车数/辆10510～251025～502050～1003010050容器个数/个所需最少采样容器个数/个10510～251025～502050～10030100502.运输车及容器采样当车数不多于该批废物规定的份样数时：每车应采份样数＝规定份样数/车数当车数多于该批废物规定的份样数时：车中采样点的布设：对于一批若干容器盛装的废物：当把一个容器作为一个批量时：当把2～10个容器作为一个批量时：最少容器数＝最少份样数/容器数图4.2车厢中的采样布点示意图批量大小最少份样个数/(液体m3,固体t)/份555~101050~10015100~50020500~1000251000～5000305000353.废渣堆采样法图4.3废渣堆中采样点的分布示意图粉碎机、药碾、钢锤、标准套筛、十字样板、机械缩分器。(一)制样工具(二)制样要求(三)制样程序1.粉碎把全部样品逐级破碎，过5mm筛孔。粉碎过程中，不可随意丢弃难于破碎的粗粒。2.缩分将样品于清洁、平整不吸水的板面上堆成圆锥型，每铲物料自圆锥顶端落下，使均匀地沿锥尖散落，不可使圆锥中心错位。反复转堆，至少三周，使其充分混合。然后将圆锥顶端轻轻压平，摊开物料后，用十字板自上压下，分成四等份，取两个对角的等份，重复操作数次，直至不少于1kg试样为止。(1)制样过程中，防止样品产生任何化学变化和污染；(2)湿样品应在室温下自然干燥，使其达到适于破碎、筛分、缩分的程度；(3)制备的样品过筛后装瓶备用。二、样品的制备三、样品水分的测定（1）测定无机物：称取样品20g左右于105℃下干燥，恒重至±0.1g，测定水分含量；（2）有机物：样品于60℃下干燥24h，测定水分含量；（3）固体废物测定结果以干样品计算，当污染物含量小于0.1％时以mg/kg表示，含量大于0.1％时则以百分含量表示，并说明是水溶性或总量。四、样品pH值的测定由于固体废物的不均匀性，测定时应将各点分别测定，测定结果以实际测定pH值范围表示，而不是通过计算混合样品平均值表示。由于样品中二氧化碳含量影响pH值，并且二氧化碳达到平衡极为迅速，所以采样后必须立即测定。制好的样品密封于容器中保存（容器对样品不吸附；不使样品变质）贴标签：注明编号、废物名称、采样地点、批量、采样人、制样人、时间。五、样品的保存第三节有害特性的监测方法主要内容：急性毒性的初筛试验；易燃性的试验方法；腐蚀性的试验方法；反应性的试验方法；遇水反应性的试验方法；浸出毒性的试验方法；有害特性的监测方法；生活垃圾的特性分析；有害物质的毒理学研究方法；生活垃圾特性分析。基本概念和知识点：固体废物各有害特性的监测方法原理及操作技术。问题与应用（能力要求）：掌握有害固体废物的有害特性及其监测方法。一、急性毒性的初筛试验毒性试验动物：试验步骤：称取制备好的样品100g，置于500mL具磨口玻璃塞的三角瓶中，加入100mL（pH为5.8~6.3)水（固液比为1:1),振摇3min于室温下静止浸泡24h，用中速定量滤纸过滤，滤液留待灌胃用。对10只小白鼠（或大白鼠）进行一次性灌胃，每只灌浸出液0.50(或4.80)mL，对灌胃后的小白鼠（或大白鼠）进行中毒症状观察，记录48h内动物死亡数。体重18～24g的小白鼠（或200～300g大白鼠）。二、易燃性的试验方法易燃性：试验步骤：闪点较低的液态状废物和燃烧剧烈而持续的非液态状废物，由于摩擦、吸湿、点燃等自发的化学变化会发热、着火，或可能由于它的燃烧引起人体或环境的危害。按标准要求加热试样至一定温度，停止搅拌，每升高1℃点火一次，至试样上方刚出现蓝色火焰时，立即读出温度计上的温度值。对粉、粒、块状物料，称取制备好的样品50g（干基），置于1L塑料瓶中，加入新鲜蒸馏水250mL，使固液比为1:5，加盖密封后，放在振荡机上，于室温下，连续振荡30min，静置30min后，测上清液pH值，每种废物取两个平行样品测定其pH值，差值不得大于0.15。三、腐蚀性的试验方法测定方法：方法：仪器：pH值的测定：一种是测定pH值；另一种是指测定在55.7℃以下对钢制品的腐蚀率。pH计或酸度计对含水量高、呈流态状的稀泥或浆状物料，可将电极直接插入进行pH值测量。腐蚀性：通过接触能损伤生物细胞组织或腐蚀物体而引起危害。对稠状物料可离心或过滤后，测其液体的pH值。四、反应性试验方法撞击感度测定摩擦感度测定差热分析测定爆炸点测定火焰感度测定五、遇水反应性试验方法遇水反应性包括：（1）固体废物与水发生剧烈反应而放出热量，使体系温度升高。（2）与水反应释放出有害气体，如乙炔、硫化氢、砷化氢、氰化氢。1.反应装置2.试验步骤称取固体废物50g，置于250mL的反应器内，加入25mL水汽（用1mol/LHCl调节pH值为4），加盖密封后，固定在振荡器上，振荡频率为110±10次/min,振荡30min后停机，静置10min.用注射器抽气50mL，注入不同的5mL吸收液中，测定其氰化氢、硫化氢、砷化氢、乙炔的含量。图4.4固体废物反应器示意图1.固体废物；2.250mL塑料瓶；3.橡皮塞；4.玻璃管；5.乳胶管；6.止水夹；7.气体抽气口六、浸出毒性试验浸出方法：称取100g试样，置于浸出容积为2L具盖广口聚乙烯瓶中，加水1L。将瓶子垂直固定在水平往复振荡器上，在室温下振荡8h，静置16h。通过0.45µm滤膜过滤。滤液按各分析项目要求进行保护，于合适条件下储存备用。第四节生活垃圾和卫生保健机构废弃物的监测主要内容：生活垃圾及其分类；生活垃圾特性分析；热值的测定方法；渗沥水（沥滤液）分析；渗沥试验；卫生保健机构废弃物的定义、分类及处理。基本概念和知识点：生活垃圾的概念及其分类；生活垃圾淀粉测定、生物降解度的概念及其测定。热值的测定方法；渗沥水（沥滤液）分析；渗沥试验；卫生保健机构废弃物的定义、分类及处理。问题与应用（能力要求）：了解生活垃圾分类，掌握生活垃圾淀粉测定、生物降解度的概念及其测定、热值的测定方法；掌握渗沥水（沥滤液）分析。一、生活垃圾及其分类（1）生活垃圾的概念城镇居民在日常生活中抛弃的固体垃圾，主要包括：生活垃圾、医院垃圾、市场垃圾、建筑垃圾和街道扫集物等。（2）生活垃圾的分类①废品类；②厨房类(亦称厨余垃圾)；③灰土类。（3）处理方法焚烧(包括热解、气化)；卫生填埋；堆肥。充分研究垃圾产生地区的基本情况，如居民情况、生活水平、堆放时间；还要考虑在收集、运输、储存过程等可能的变化，然后制定周密的采样计划。采样过程必须详细记录地点、时间、种类、表观特性等。在记录卡传递过程中，必须有专人签署便于查核。分析试验的步骤：（1）将1g堆肥置于l00mL烧杯中，滴入几滴酒精使其湿润，再加20mL36％的高氯酸；（2）用纹网滤纸(90号纸)过滤；（3）加入20mL碘反应剂到滤液中并搅动；（4）将几滴滤液滴到白色板上，观察其颜色变化。4.淀粉的测定G＝0.06d式中：G——试样质量，kg；d——垃圾的最大粒度，mm。粒度采用筛分法，按筛目排列，依次连续摇动l5min，依次转到下一号筛子，然后计算每一粒度微粒所占的百分比。如果需要在试样干燥后再称量，则需在70℃的温度下烘干24h，然后再在干燥器中冷却后筛分。二、生活垃圾特性分析1.垃圾采集和试样处理2.采样量3.垃圾的粒度分级在室温下粗测COD的试验步骤:（1）称取0.5g已烘干磨碎的试样于500mL锥形瓶中；（2）准确量取20mL[c1/6(K2Cr2O7)＝2mo1/L]重铬酸钾溶液加入样品瓶中并充分混合；（3）量取20mL硫酸加到样品瓶中；（4）在室温下将这一混合物放置12h且不断摇动；（5）加入约15mL蒸馏水；（6）再依次加入10mL磷酸，0.2g氟化钠和30滴指示剂；（7）用标准硫酸亚铁铵溶液滴定；（8）用同样的方法在不放试样的情况下做空白试验。5．生物降解性的测定21228.1VcVVVBDM6．热值的测定高热值与低热值换算：式中：Hn——低热值，kJ／kg；Ho——高热值，kJ／kg；I——惰性物质含量，％；W——垃圾的表面湿度，％；