固体废弃物监测1

第四章固体废物监测本章教学目的、要求 1.熟悉有害工业固废的定义和分类； 2.掌握固废样品的采样和制备； 3.了解有害特性的监测方法； 4.掌握生活垃圾的特性； 5.了解有害物质的毒理学研究方法。

本章重点 固废样品的采集和制备、生活垃圾特性分析

本章难点 固废样品的采集和制备、危险特性分析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：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一、样品的采集1.采样程序

①确定采样单元(采样点)个数。②确定采样量。③选用采样方法。2.采样单元数确定采样单元的多少取决于两个因素：①物料的均匀程度:物料越不均匀，采样单元应越多。

②采样的准确度:采样的准确度要求越高，采样单元应越多。3.采样量采样量可根据切乔特经验公式（缩分公式）计算。

Q=Kda

Q——应采的最小样品量，kg；d——固体废物最大颗粒直径，mm；K——缩分系数；a——经验常数4.采样方法①现场采样当废物以运送带、管道等形式连续排出时，须按一定的间隔采样。②运输车及容器采样

在运输一批固体废物时，当车数不多于该批废物规定的份样数时车应采份样数按下式计算。每车应采样单元数（小数进整数）=规定采样单元数/车数

当车数多于规定的份样数时，按规定选出所需最少的采样车数后从所选车中各随机采集一个份样。在车中，采样点应均匀分布在车厢的对角线上，端点距车角应大于0.5m，表层去掉30cm。车厢中的采样布点的位置③废渣堆采样法

在渣堆两侧距堆底0.5m处画第一条横线，然后每隔0.5m划一条横线；再每隔2m划一条横线的垂线，其交点做为采样点。

废渣堆中采样点的分布示意图二、样品的制备制样的目的是将原始试样制成满足实验室分析要求的分析试样，即数量缩减到几百克、组成均匀（能代表原始样品）、粒度细（易于分解）。制样的步骤包括：破碎、过筛、混均、缩分。粉碎经破碎和研磨以减小样品的粒度：粉碎可用机械或手工完成。将干燥后的样品根据其硬度和粒径的大小，采用适宜的粉碎机械、分段粉碎至所要求的粒度。筛分使样品保证95％以上处于某一粒度范围：根据样品的最大粒径选择相应的筛号，分阶段筛出全部粉碎样品筛上部分应全部返回粉碎工序重新粉碎，不得随意丢弃。混合使样品达到均匀：混合均匀的方法有堆锥法、环锥法、掀角法和机械拌均法等，使过筛的样品充分混合。缩分将样品缩分，以减少样品的质量。采用圆锥四分法进行缩分。圆锥四分法：即将样品置于洁净、平整板面(聚乙烯板、木板等)上，堆成圆锥形，将圆锥尖顶压平，用十字分样板自上压下，分成四等分，保留任意对角的两等分，重复上述操作至达到所需分析试样的最小质量。三、样品水分的测定称取样品20g左右，测定样品中的无机物时可在105℃下干燥，恒重至±0.1g，测定水分含量。

测定样品中的有机物时应于60℃下干燥24h，确定水分含量。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、样品的保存第三节有害特性的监测方法一、急性毒性的初筛试验

(1)将100g制备好的样品置于500ml具塞磨口锥形瓶中，加入100mL蒸馏水(即固液1∶1)，振摇3min，在常温下静止浸泡24h后，用中速定量滤纸过滤，滤液留待灌胃实验用；(2)以10只体重18－24g的小白鼠(或体重200—300g的大白鼠)作为实验对象。若是外购鼠，必须在本单位饲养条件下饲养7－10天，健康者，方可使用。实验前8－12h和观察期间禁食；(3)灌胃采用1（或5）mL注射器，注射针采用9（或12）号，去针头，磨光，弯曲呈新月形，进行经口一次灌胃，灌胃量为小鼠不超过0.4mL／20g(体重)，大鼠不超过1.0mL／100g(体重)；(4)对灌胃后的小鼠(或大鼠)进行中毒症状的观察，记录48h内实验动物的死亡数目。根据实验结果，如出现半数以上的小鼠(或大鼠)死亡，则可判定该废物是具有急性毒性的危险废物。二.易燃性的方法（1）仪器应采用闭口闪点测定仪，常用的配套仪器有温度计和防护屏。①温度计温度计采用1号温度计(-30—170℃)或2号温度计(100—300℃)。②防护屏采用镀锌铁皮制成，高度550-650mm，宽度以适用为度，屏身内壁漆成黑色。（2）测定步骤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，该值即为测定结果。

操作过程的细节可参阅GB261—77[石油产品闪点测定法(闭口杯法)]。三、腐蚀性测定方法pH值的测定：

(1)仪器采用pH计或酸度计，最小刻度单位在0.1pH单位以下。

(2)方法用与待测样品pH值相近的标准溶液校正pH计，并加以温度补偿。四.反应性测定方法释放有害气体的测定方法。(1)反应装置①250mL高压聚乙烯塑料瓶，另配橡皮塞(将塞子打一个6mm的孔)，插入玻璃管；②振荡器采用调速往返式水平振荡器；③100mL注射器，配带6号针头。(2)实验步骤(3)硫化氢气的测定(4)氰化氢气的测定

五.浸出毒性浸出毒性是指固体废物按规定的浸出方法的浸出液中，有害物质的浓度超过规定值，从而会对环境造成污染的特性。鉴别固体废物浸出毒性的浸出方法有水平振荡法和翻转法。(1)水平振荡法

固定在水平往复式振荡器上，在室温下振荡8h，静置16h后取下，经0.45μm滤膜过滤得到浸出液，测定污染物浓度。(2)翻转法固定在翻转式搅拌机上，在室温下翻转搅拌18h，静置30min后取下，经0.45μm滤膜过滤得到浸出液，测定污染物浓度。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

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。二、生活垃圾特性分析1.垃圾的粒度粒度采用筛分法，将一系列不同的筛目的筛子按规格序列由小到大排列，筛分时，依次连续摇动15min，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。

2.淀粉的测定是利用垃圾在堆肥过程中形成的淀粉碘化络合物的颜色变化与堆肥降解度的关系。①当堆肥降解尚未结束时，淀粉碘化络合物呈蓝色。②当降解结束即呈黄色。堆肥颜色的变化过程是深蓝—浅蓝—灰—绿—黄。二、生活垃圾特性分析3.生物降解度的测定

①称取0.5g已烘干磨碎试样于500mL锥形瓶中；②准确量取20mLc（1/6(K2Cr2O7)）＝2mol/L重铬酸钾溶液加入试样瓶中并充分混合；③用另一支吸管量取20mL硫酸加到试样瓶中；④在室温下将这一混合物放置12小时且不断摇动；⑤加入大约15mL蒸馏水；⑥再依次加入10mL磷酸、0.2g氟化钠和30滴指示剂，每加入一种试剂后必须混合；⑦用标准硫酸亚铁铵溶液滴定，在滴定过程中颜色的变化是从棕绿—绿蓝—蓝—绿，在等当点时出现的是纯绿色；⑧用同样的方法在不放试样的情况下做空白试验；⑨如果加入指示剂时易出现绿色，则试验必须重做，必须再加30mL重铬酸钾溶液；⑩生物降解物质的计算BDM=1.28（V2-V1）VC/V2

式中：BDM——生物降解度；

V1

——试样滴定体积(mL)；

V2

——空白试验滴定体积(mL)；

V——重铬酸钾的体积(mL)；

C——重铬酸钾的浓度；1.28——折合系数。

二、生活垃圾特性分析4.垃圾热值的测定热值是废物焚烧处理的重要指标，分高热值和低热值。热值的测定可以用量热计法或热耗法。三、渗沥水分析渗沥水是指垃圾本身所带水分，以及降水等与垃圾接触而渗出来的溶液，它提取或溶出了垃圾组成中的污染物质甚至有毒有害物质。

渗沥水的特性：(1)成分的不稳定性，主要取决于垃圾的组成；(2)浓度的可变性，主要取决于填埋时间；(3)组成的特殊性，渗沥水是不同于生活污水的特殊污水。渗沥水的分析项目：我国提出了渗沥水理化分析和细菌学检验方法，内容包括：色度、总固体、总溶解性固体与总悬浮性固体、硫酸盐、氨态氮、凯氏氮、氯化物、总磷、pH值、BOD、COD、钾、钠、细菌总数、总大肠菌数等。渗沥试验

(1)工业固体废物渗沥模型：

固体废物渗沥模型试验装置1-雨水或蒸馏水；2-固体废物；3-玻璃棉；4-渗漏液(2)生活垃圾渗沥柱：

生活垃圾渗沥柱示意图六、垃圾堆蝇类滋生密度的测定1.原理2.操作工具

3.试剂将蝇类用诱饵引诱，集聚至诱捕笼内，加以分类、测定。(1)捕蝇笼；(2)长方形白搪瓷盘；(3)镊钳；(4)放大镜；(5)搪瓷菜盘。(1)速灭灵(或其他有效灭虫剂)；(2)酒精(75％)。捕蝇笼的合理设置:①捕蝇笼应尽可能地避开人车高峰地带。②捕蝇笼的设置应考虑到气候影响，一般当气温低，风又大时，应设置在向阳背风处，而天气炎热较高时则反之。③捕蝇笼一般应设置在距地面约1m高的高度(可利用附近电线杆、墙檐等，也可竖竹杆，将笼子绑在竹杆上)，当条件不允许时，也可以放置在地面上，但应做好防护措施，以防止禽类、动物类侵扰。(1)诱饵的配制：

(2)蝇样的收集：

(3)蝇样的分类：一般蝇类诱饵专为捕捉家蝇的诱饵根据蝇类具有向光性，阴天和黑夜不甚活动的特点，在晴好天气，采用日出放笼，日落收笼的方法收集蝇样。将收集的蝇样倒入长方形白瓷盘内，用镊钳将不同的蝇分类，当蝇类较小不能辨别品种时，用放大镜辨别。4．操作步骤1．废弃物排放源及分类2．卫生保健机构废弃物的“处理”（1）首先应分类收集和贮存，例如锐利医疗器械应贮于耐扎的容器中。病理性、传染性废弃物须与其他废弃物分开。危险性大的废弃物可先高压蒸汽消毒。（2）各类废弃物应装在专用的防潮的有一定强度的袋或容器中并以颜色、符号标记病理性、传染性废弃物。（3）不论在医院内外，应用专用运输工具并严格消毒。（4）病理性和传染性废弃物的首选处置方法是焚烧，其他类废物或焚烧或采取另外方法处置。（5）在整个过程需严格监督、监测和管理。七、卫生保健机构废弃物的定义、分类和处理(1)普通废弃物；(2)病理性废弃物；(3)放射性废弃物；(4)化学性废弃物；(5)传染性废弃物；(6)锐利器械；(7)药理性废弃物。第五节

有害物质的毒理学研究方法一、实验动物的选择及毒性试验分类（一）实验动物的选择（二）毒性试验分类常用的动物有小鼠、大鼠、兔、豚鼠、猫、狗和猴等。鱼类有鲢鱼、草鱼和金鱼等。用较低剂量进行3个月到1年的投毒，观察病理、生理、生化反应以及寻找中毒诊断指标，并为制定最大允许浓度提供科学依据。急性毒性试验

亚急性毒性试验

慢性毒性试验

一般用半致死剂量的1/5~1/20，每天投毒，连续半个月到3个月左右。一次（或几次）投给实验动物较大剂量的化合物，观察在短期内（一般24小时到2周以内）中毒反应。（三）污染物的毒性作用剂量表4.2

污染物的毒性和剂量关系

无害量中害量