《环境监测》第6章___土壤污染监测及固体废物监测

1、 第6章 土壤污染监测及固体废物监测 6.1 土壤污染监测 6.1.1 概述 1.土壤污染物的来源 （1）土壤的组成 从化学成分上可划分为：矿物质、有机物、水分或溶液、空气和土壤微生物五种成分。 土壤中含有的常量元素有碳、氢、硅、硫、磷、钾、铝、铁、钙、镁等；微量元素有硼、氯、铜、锰、钼、钠、钒、锌等。（2）土壤污染物的来源 土壤污染是指人类活动所产生的污染物质通过各种途径进入土壤，其数目超过了土壤的容纳和同化能力，而使土壤的性质、组成及性状等发生变化，并导致土壤的自然功能失调、土壤质量恶化的现象。 化肥、农药污染 污水灌溉 大气、水体污染物质的迁移 固体废物污染2.土壤污染特点和类型 表6-

2、1 土壤中的主要污染物质 土壤污染与水和大气污染相比，有以下特点：（1）土壤污染比较隐蔽 （2）土壤被污染后很难恢复 （3）土壤污染后果严重 （4）土壤污染的判断比较复杂（续表） 6.1.2 土壤样品的采集、制备及保存1.土壤污染样品采集（1）现场调查，收集资料（2）采样点的布设 对角线布点法 梅花形布点法 棋盘式布点法 蛇形布点法 图6-1 土壤采样布点示意图 （3）采样深度和采样量 采样深度只需取由地面垂直向下15cm左右的耕层土壤或由地面垂直向下1520cm范围内的土样。 （4）采样时间（5）采样注意事项 采样点不应选在田边、路旁或肥堆旁等受人为干扰较大的地方。 样品采集后应装入布袋或塑

3、料袋中，同时写好两张标签，一张在袋内，一张扎在袋口上，标签上写明采样地点、采集深度、采样日期及采样人。 对采样点的基本情况应书面另行记录。 2.土壤背景值样品采集（1）土壤背景值 土壤背景值是指在未受或少受人类活动的 影响下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中有害物质的含量。 （2）采样点布设 采集土壤背景值样品时，应先确定采样单元。采样单元划分应根据研究目的、研究范围及实际工作所具有的条件等综合因素确定。 采样点不设在水土流失严重或表土被破坏处。 采样点远离铁路、公路至少300m以上。 选择土壤类型特征明显的地点挖掘土壤剖面，要求剖面发育完整、层次清楚且无侵入体。 在耕地上确定采样点时，应了解作

4、物种植及农药使用情况，选择不施或少施农药、化肥的地块作为采样单元，以尽量减少人为活动的影响。 （3）采样方法 在每个采样点均需挖掘土壤剖面进行采样。图6-3 土壤剖面挖掘示意图 图6-4 土壤剖面A、B、C层示意图 在山地土壤土层薄的地区，B层发育不完整时，只采A、C层样。 干旱地区剖面发育不完整的土壤，采集表层（020cm）、中土层（50cm）和底土层（100cm）附近的样品。 （4）采样点数目的确定 通常一般类型土壤应有35个采样点 3.土壤样品的制备及保存 （1）土样的风干 风干后土壤含水率一般小于5%。 （2）磨碎和过筛 筛网规格有两种表示方法：一种以筛孔直径的大小表示，如孔径为2mm

5、、1mm、0.5mm。另一种以每英寸长度上的孔数来表示，如每英寸长度上有80孔的筛子，为80目筛（或称80号筛）；每英寸有100孔的为100号筛。（3）土样的保存 一般土样，通常要保存半年至一年，以备必要时查核；标样或对照样品，则需长期妥善保存，建议采用蜡封瓶口。6.1.3 样品预处理1.酸溶法（又称湿法氧化、湿法消化）（1）王水（盐酸-硝酸）消化 （2）硝酸-硫酸消化 （3）硝酸-高氯酸消化（4）硫酸-磷酸消化 2.碱熔法3.干法灰化法4.溶剂提取 （1）振荡浸取法 （2）索氏提取法 （3）柱层析法 图6-5 氧瓶燃烧法示意图 图6-6 索氏提取器 6.1.4 土壤污染物的监测1.监测项目及

6、方法 土壤常规监测项目主要包括： 金属化合物：镉、铬、铜、汞、铅、锌； 非金属无机化合物：砷、氰化物、硫化物、氟化物等； 有机化合物：有机农药、苯并a芘、三氯乙醛、除草剂、多环芳烃、酚类化合物、石油类化合物、DDT、六六六等。 土壤污染监测所用方法 重量法 滴定法 分光光度法、原子吸收法、等离子体发射光谱法 气相色谱法 表6-2 土壤中某些金属、非金属组分的溶解、测定方法（续表）2.土壤监测实例 （1）土壤含水量的测定 原理 测定 计算 水分含量% =式中 W 1 铝盒（或玻璃称量瓶）质量，g； W 2 铝盒（或玻璃称量瓶）质量+湿样质量，g； W 3 铝盒（或玻璃称量瓶）质量+干样质量，g。

7、1001232WWWW（2）土壤中铜、锌、镉测定实例（AAS法） 标准溶液的制备 土样预处理 铜、锌、镉标准系列混合溶液的配制 用原子吸收分光光度法（AAS）测定 结果计算 铜、锌或镉（mg/kg）=式中 m自标准曲线中查得的铜（或锌、镉）含量，g； W称量土样的干质量，g。Wm6.2 固体废物监测 6.2.1 概述 1.固体废物概念 固体废物是指在人类生产和生活中产生的，在一定时间和地点无法利用而丢弃的污染环境的固态、半固态物质。 2.固体废物的来源与分类 （1）固体废物的来源 （2）固体废物的种类 按其组成成分可分为有机废物和无机废物；按其形态可分为固态废物和半固态废物；按其污染特性可分为

8、有害废物与一般废物。 城市固体废物 工业固体废物 有害废物3.固体废物的特性 （1）资源和废物的相对性 （2）富集终态和污染源头的双重性（3）危害具有潜在性、长期性、灾难性和不可稀释性4.固体废物的危害性（1）侵占土地 （2）污染土壤 （3）污染水体 （4）污染空气 （5）影响环境卫生6.2.2 固体废物样品的采集、制备和保存 1.样品的采集 （1）采样工具 （2）采样程序 （3）采样数目 按表6-7确定应采子样数目 表6-7 批量大小与最少子样数 （4）子样量按表6-8确定每个子样应采的最小质量。 表6-8 子样量和采样铲容量（5）采样方法 现场采样 采样间隔批量（t）/规定的子样量运输车及

9、容器采样 每车应采样数=规定子样数/车数图6-7 车厢中采样布点 表6-9 所需最少采样车数 废渣堆采样 图6-8 废渣堆中采样点的分布2.样品的制备（1）制样工具（2）制样要求 （3）制样程序 粉碎 缩分 3.样品的保存6.2.3 固体废物监测 1.有害物质的监测方法 监测项目包括水分含量、pH值、总汞、总镉、总铬、铅、砷、氰化物等。 2.有害特性的监测方法（1）急性毒性的初筛试验（2）反应性的试验方法测定方法包括 撞击感度测定； 摩擦感度测定； 差热分析测定； 爆炸点测定； 火焰感度测定等五种，具体测定方法见标准。（3）腐蚀性的试验方法 测定方法： 对含水量高、呈流体状的稀泥或浆状物料，可

10、将电极直接插入进行pH值测量; 对粘稠状物料，应经离心或过滤后，测其液体的pH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（频率（11010）次.min，振幅40mm）。于室温下连续振荡30min，静置30min后，取上清液测其pH值。注意每种废物取两个平行样品测定其pH值，差值不得大于0.15，否则应再取12个样品复进行试验，取中位值报告结果。对于高pH值（10以上）或低pH值（2以下）的样品，两个平行样品的pH值测定结果允许差值不超过0.2。同时应报告环境温度、样品来源、粒度级配、试验过程中

11、的异常现象、特殊情况下试验条件的改变及原因等。 （4）易燃性的试验方法 仪器 测定步骤 （5）浸出毒性试验 （6）固体废物渗漏模拟试验 测定方法 原理 测定 图6-9 装配好渗漏模拟试验装置 6.2.4 生活垃圾的特性分析1.垃圾采样和样品处理 采样量通常依据被分析的量、最大粒度和体积来确定各类垃圾样品的最低量。前联邦德国按下式计算 G=0.06d 式中 G样品质量，kg； d垃圾的最大粒度，mm。2.粒度的测定 3.淀粉的测定 （1）测定方法 显色指示法。（2）原理 堆肥颜色的变化过程是深蓝浅蓝灰绿黄（3）测定 将1g堆肥置于100mL烧杯中，滴入几滴酒精使其湿润，再加20mL36%的高氯酸； 用纹网滤纸（90号纸）过滤； 加入20mL碘反应剂到滤液中并搅动； 将几滴滤液滴到白色板上，观察其颜色变化。其中试剂包括： 碘反应剂：将2g反应剂溶解到500mL水中，再加入0.08g I2 ； 36%的高氯酸； 酒精。4.生物可降解度的测定（1）原理 （2）测定（3）计算 生物可降解度（BDM）= 式中 V 0 空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL； V 1 样品测定所消耗