第四章 固体废物监测

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,一、固体废物的定义和分类,第一节 固体废物概述,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：工业、矿业固体废物、城市垃圾 （包括下水道污泥）、电子废物、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，或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,1,10,7,Ci/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,pH2,或,pH12.5,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,4-2,中国危险废物浸出毒性鉴别标准,（,GB5085.32007,）,序号,项目,浸出液的最高允许浓度,/,（,mg,L,-1,）,1,汞,0.1,（以总汞计）,2,镉,1,（以总镉计）,3,砷,5,（以总砷计）,4,铬,5,（以六价铬计）,5,铅,5,（以总铅计）,6,铜,100,（以总铜计）,7,锌,100,（以总锌计）,8,镍,5,（以总镍计）,9,铍,0.02,（以总铍计）,10,无机氟化物,100,（不包括氟化钙）,批量大小 最少份样数,/(,液体,m,3,固体,t)/,份,5000 35,内容包括：采样目的和要求、背景调查和现场踏勘、采样程序、安全措施、质量控制、采样记录和报告等,尖头钢锹、钢尖镐、采样铲、具盖采样桶或内衬塑料的采样袋。,第二节 固体废物样品的采集和制备,一、样品的采集,(,一,),采样工具,(,二,),采样方案,(,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,/,mL,150 30,100150 15 16000,50100 5 7000,4050 3 1700,2040 2 800,1020 1 300,10 0.5 125,1.,对于堆存、运输中的固态工业固体废物和大池（坑、塘）中的液体工业废物，可按对角线形、梅花形、棋盘形、蛇形等点分布确定采样。参见本教材第五章第二节图,5-1,。,2.,对于粉末状、小颗粒的工业固体废物，可按垂直方向、一定深度的部位等点分布确定采样点。,3.,对于运输车及容器内的固体废物，按表,4-5,选取最少容器数，可按上部（表面下相当于总体积的,1/6,深处）、中部（表面下相当于总体积的,1/2,深处）、下部（表面下相当于总体积的,5/6,深处）确定采样点。,(,五,),采样点,车数,/,辆 所需最少采样车数,/,辆,100 50,4.,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：,图,4-2,车厢中的采样,布点示意图,5.,废渣堆采样法,图,4-3,废渣堆中采样点的分布示意图,(,六,),采样方法,1.,简单随机采样法：,（,1,）抽签法（,2,）随机数字表示法,2.,系统采样法：,在生产现场一批按一定顺序排列或以运送带、管道等形式连续排出的废物，应先确定废物的批量大小，然后按一定的质量或时间间隔采集一个份样，,3.,分层采样法：,根据对一批废物已有的认识，将其按照有关的标志分若干层，然后在每一层中随机采取份样。,4.,两段采样法：,当一批废物由许多车、桶、箱、袋等容器盛装时，由于各容器件比较分散，所以要分阶段采样。,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,见本章第三节，三、腐蚀性试验方法。,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,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,5.86.3),水（固液比为,1:1),振摇,3min,于室温下静止浸泡,24 h,，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,48 h,内动物死亡数。,体重,18,24g,的小白鼠（或,200,300g,大白鼠）。,第三节 有害特性的监测方法,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,50 g,（干基），置于,1 L,塑料瓶中，加入新鲜蒸馏水,250,mL,，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,30 min,，静置,30 min,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,50 g,，置于,250,mL,的反应器内，加入,25,mL,水（用,1 mol/L,HCl,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,30 min,后停机，静置,10 min.,用注射器抽气,50,mL,，注入不同的,5,mL,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,100 g,试样，置于浸出容积为,2 L,具盖广口聚乙烯瓶中，加水,1 L,。将瓶子垂直固定在水平往复振荡器上，在室温下振荡,8 h,，静置,16 h,。通过,0.45,m,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,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,废品类；,厨房类,(,亦称厨房垃圾,),；,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。,3.,淀粉的测定,粒度采用筛分法，按筛目排列，依次连续摇动,l5 min,，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,24 h,，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.,垃圾的粒度分级,在室温下对垃圾生物降解作出估计的,COD,试验方法,:,（,1,）称取,0.5 g,已烘干磨碎的试样于,500,mL,锥形瓶中；（,2,）准确量取,20 mL,c,1/6,(K,2,Cr,2,O,7,),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,）在室温下放置,12 h,且不断摇动；（,5,）加入约,15,mL,蒸馏水；（,6,）再依次加入,10,mL,磷酸，,0.2 g,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；,(9),如加入指示剂