项目2-工业固体废物监测

2018固体废物及土壤监测环境监测系郭海彦任务2.1工业固废--采矿尾渣监测方案下次任务任务工作单提交时间：下次培训时课外要完成的：1、完成制样监测方案，下次培训时带上PPT和Word打印版。2、小组讨论项目一总结，并每个人上交一份纸质版。【项目来源】在环境保护督察期间，群众向督察组反湖南郴州某矿区产生的废石料矿渣直接原地堆积，严重破坏生态环境。经市政府调查核实，加工厂存在废弃砂石料堆放不规范，废弃砂石料随意堆放的情况。针对发现的问题，为调查堆积矿渣的具体污染情况，市环保局委托我公司对某矿区矿渣的废渣进行监测。《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）《尾矿库安全监测技术规范》（AQ2030-2010）一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB18599-2001）项目2工业固体废物监测

任务2.1制定采矿尾渣监测方案任务2.2

工业固废采样制样准备下次任务任务工作单提交时间：下次培训时课外要完成的：1、完成制样方案设计，下次培训时带上PPT和Word打印版。湖南郴州某铅锌矿尾矿监测采样制样计划项目2工业固体废物监测

任务2.2

采样制样准备提升理论：工业固废采样制样基本术语(1)批：进行鉴别、环境污染监测、综合利用及处置的一定质量的固体废物。(2)批量：构成一批固体废物的质量。(3)份样：用采样器一次操作从一批的一个点或一个部位按规定质量所采取的固体废物。(4)份样量：构成一个份样的固体废物的质量。(5)份样数：从一批中所采取的份样个数。(6)小样：由一批中的两个或两个以上的份样或逐个经过粉碎和缩分后组成的样品。(7)大样：由一批的全部份样或全部小样或将其逐个进行粉碎和缩分后组成的样品。(8)试样：按规定的制样方法从每个份样、小样或大样所制备的供特性鉴别、环境污染监测、综合利用及处置分析的样品。(9)最大粒度：筛余量约5%时的筛孔尺寸。

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>15030100~150151600050~1005700040~503170020~40280010~201300<100.5125

批量大小最少份样数/(液体m3,固体t)/份

<555~101050~10015100~50020500~1000251000～500030>500035a.根据固体废物批量大小确定应采的份样个数；b.根据固体废物的最大粒度（95%以上能通过的最小筛孔尺寸）确定份样量；c.根据采样方法，随机采集子样，组成总样，并认真填写采样记录表。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)采样工具(二)采样程序(三)采样数目（份样数）(四)份样最小质量（五）采样方法批量子样子样份样子样总样样品制备图1采样流程示意图工业固体废物样品的采集和制备一、样品的采集（五）采样方法1、现场采样采样间隔≤

在生产现场采样，首先确定样品的批量，然后按下式计算出采样间隔，进行流动间隔采样。为了使采集的样品有代表性，在采集前要调查研究生产工艺过程、废物类型、排放数量、废物堆积历史、危害程度和综合利用情况。如果采集有害废物则应根据有害特性采取相应安全措施。

车数/辆所需最少采样车数/辆

<10510～251025～502050～10030>10050

2、运输车及容器采样当车数≤该批废物规定的子样数时，每车应采子样数为：每车应采样数＝规定子样数/车数

当车数＞该批废物规定的子样数时，按下表选出所需最少的采样车数，然后从所选车中各随机采集一个子样。

在车中，采样点应均匀分布在车厢的对角线上，如下图所示，端点距离车角应大于0.5m，表层去掉30cm：

对于一批若干容器（如：池、坑、塘）盛装的废物，按下表选取最少容器数，并且每个容器中均随机采两个样品：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

<555~101050~10015100~50020500~1000251000～500030>500035

容器个数/个所需最少采样容器个数/个

<10510～251025～502050～10030>100503、废渣堆采样法废渣堆中采样点的分布示意图

在废渣堆两侧距堆底0.5m处划第一条横线，然后向上每隔0.5m再划一条横线；再每隔2m划一条横线的垂线，其交点作为采样点。按计算出的子样数确定采样点数，在每点上从0.5~1.0m深处各随机采样一份，如下图所示：二、样品的制备粉碎机、药碾、木锤或有机玻璃棒、标准套筛、十字样板、机械缩分器。(一)制样工具(二)制样要求(三)制样程序干燥

室温下自然干燥，避免阳光直射；1.粉碎：借助机械力将大块的固体物料粉碎成适宜碎块和细粉的操作过程。2.筛分：根据粉碎阶段排料的最大粒度，选择相应的筛号，分段筛出一定粒度范围的样品。3.混合：使用机械设备或人工推转法，使过筛的一定粒度范围的样品充分混合，以达均匀分布。4.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，直至该粒度对应的最小样品量。(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。药碾工业固体废物样品制备

三、样品的保存

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）一般有效期为3个月，特殊样品应采取冷藏或冲惰性气体等方法保存。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。标准套筛工业固废采样制样记录表采样登记号样品名称采样地点样品数量采样时间废物所属单位名称采样现场简述废物产生过程简述样品可能含有的主要有害成分样品保存方式及注意事项备注负责人签字项目名称

方法依据

废物名称

编号

过筛孔径

保存容器

制样日期

保存量

制样人

负责人备注任务2.3工业固废制样方案设计下次任务任务工作单提交时间：下次培训时课外要完成的：1、完成制样方案设计，将修改后的PPT和Word电子版发送到郭经理邮箱。2、小组讨论并完成固体废物样品制备流程。1、学生制样讨论总结2、提升理论：固废、危废监测学生制样讨论总结1、破碎量的确定2、粉碎、过筛操作3、制样方法不清晰4、制样记录表填写的规范性及标签问题5、废渣堆剖面图预称样品总质量和分析需要量四分原始样品至需要量3倍破碎缩分后的样品样品不超过粉碎机内容量2/3不超过筛子容量1/2筛子水平摇动风干破碎过筛混合

缩分

保存2m0.5m固体废物的定义

在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。工业固体废物冶金废渣、采矿废渣、燃料废渣、化工废渣、放射性废渣等城市生活垃圾生活垃圾、商业垃圾、城建渣土等危险废物

（47类、600多种）电子垃圾农业固体废物秸杆、农用薄膜、畜禽粪便分类（按来源）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》固废、危废监测固体废物监测基本技术路线采用现代毒性鉴别试验与分析测试技术，以危险废物和城市生活垃圾填埋厂、焚烧厂等重点处理处置设施的在线自动监测为主导，以重点污染源排放的固体废物的人工采样-实验室常规监测分析为基础，逐步建立并形成我国完整的固体废物毒性试验与监测分析的技术体系，使我国环境监测系统具备全面执行固体废物相关法规和标准的监测技术支撑能力。1、一般固体废物的监测分析2、危险废物的毒性鉴别试验3、固体废物处理处置过程中的污染控制分析4、生活垃圾特性分析固体废物监测内容固体废物的常规监测频次为2次/年。特殊目的监测可根据实际情况加大监测频次A、重金属类As、Be、Bi、Cd、Co、Cr、Cr（VI）、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Sb、Se、Sn、Tl、V、ZnB、简单化合物类氯化物、氰化物、氟化物、硝酸盐、硫化物、硫酸盐；C、有机物类有机氯农药及PCBs、酚类、亚硝胺类、有机磷农药类、卤代有机物、芳香族有机物、硝基芳烃类和环酮类、多环芳烃类、氯代除草剂、二恶英类。D、其他：油分、pH1、一般固体废物的监测分析有机污染物成分分析方法主要采用气相色谱技术（GC）、气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）和高效液相色谱技术（HPLC）。有机污染成分的提取方法主要采用快速溶剂萃取技术或微波辅助溶剂萃取技术；有机污染物的分离富集方法主要采用精制硅藻土柱色谱净化法、Florisil柱色谱净化法和薄层色谱分离法；待测试液的进样主要采用吹扫-捕集技术（PT）、顶空技术（HS）和热脱附等技术。监测分析方法无机污染成分分析方法主要采用分光光度法（SP）、离子色谱法（IC）、火焰原子吸收法（FLAAS）、石墨炉原子吸收法（GFAAS）、氢化物发生原子荧光法（HGAFS）、ICP发射光谱技术（ICP）和ICP-MS技术。分析溶液的制备方法主要采用高压釜酸分解技术和微波辅助酸溶解技术，试液主要采用单酸或混酸消解的前处理方法并结合其他分离富集技术来获得。

1、一般固体废物的监测分析2、危险废物的毒性鉴别试验3、固体废物处理处置过程中的污染控制分析4、生活垃圾特性分析固体废物监测内容列入国家危险废物名录或根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。危险废物《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》固体废物有害特性（1）急性毒性（2）易燃性（3）腐蚀性（4）反应性（5）放射性（6）浸出毒性2、危险废物的毒性试验鉴别毒性试验动物：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）。2.1急性毒性试验2.2易燃性的试验方法

易燃性：仪器：闭口闪点测定仪试验步骤：液态状废物气态状废物固态状废物测试方法：GB19521.1《易燃固体危险货物危险特性检验安全规范》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。闪点：指在标准大气压（101.3kPa）下，液体表面上方释放出的可燃蒸汽与空气完全混合后，可以被火焰或火花点燃的最低温度。危险废物鉴别标准—易燃性（报批稿）

液态闪点低于60℃，则该液态废弃物是具有易燃性的危险废物。固态在常温常压下（即25℃，101.3kPa）因摩擦、吸湿或自发性化学反应而起火，当点燃时能剧烈并持续燃烧的，则该固态废弃物是具有易燃性的危险废物。气态在20℃，101.3kPa状态下，当其在与空气的混合物中所占的体积含量≤13％时易燃烧，则该气态废弃物是具有易燃性的危险废物。测试方法：GB19521.1《易燃固体危险货物危险特性检验安全规范》测试方法：GB19521.3《易燃气体危险货物危险特性检验安全规范》的要求进行。腐蚀性：通过接触能损伤生物细胞组织或腐蚀容器而引起危害的特性。测定方法：pH值的测定：仪器：步骤：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。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。对稠状物料可离心或过滤后，测其液体的pH值。鉴别标准：pH≤2或者＞12.5≥；＞0.65cm/a2.3腐蚀性的试验方法2.4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2.5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（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。

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2.6浸出毒性试验固体废物浸出液的制备

固体废物样品的组成相当复杂，其存在形态往往不符合分析测定的要求，所以在分析之前需要进行适当的处理。1、翻转法2、水平振荡法取干基试样70g，置于1L的具盖广口聚乙烯瓶中，加入700L去离子水后，将瓶子固定在翻转式搅拌机上，调节转速为（30±2）r/min，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。固体废物-浸出毒性浸出方法-翻转法（GB5086.1-1997）取干基试样100g，置于2L的具盖广口聚乙烯瓶中，加入1L去离子水后，将瓶子垂直固定在水平往复式振荡器上，调节震荡频率为（110±10）次/min，振幅40mm，在室温下震荡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。固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法（HJ557—2010）硫酸硝酸法（HJ/T299-2007）醋酸缓冲溶液法（HJ/T300-2007）浸出液应尽快进行测定或分解操作。如需保存时，向浸出液中加入硝酸或盐酸使其pH约等于1。对于浸出液中的悬浮物，若影响测定，需进行消解。待测液的前处理方法浸出毒性标准序号项目浸出液的最高允许浓度（mg/l）1汞及其无机化合物0.05(按Hg计)2铬及其化合物0.3(按Cd计)3砷及其无机化合物1.5(按As计)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计)6铜及其化合物50(按Cu计)7锌及其化合物50(按Zn计)8镍及其化合物25(按Ni计)9铍及其化合物0.1(按Be计)10氟化物50(按F计)任务2.4.1

固体废物腐蚀性测定

下次任务任务工作单提交时间：下次培训时课外要完成的：1、小组讨论学习固体废物腐蚀性的测定方法。2、填写工作任务单上的浸出液制备、pH计的实验操作步骤，并列出准备所需试剂、仪器。固废腐蚀性测定讨论总结操作问题pH记录表填写的规范性数据处理的问题查找问题查找问题固废腐蚀性测定讨论总结操作问题pH记录表填写的规范性数据处理的问题固废腐蚀性测定讨论总结操作问题pH记录表填写的规范性数据处理的问题pH=-lg[H+]1、一般固体废物的监测分析2、危险废物的毒性鉴别试验3、固体废物处理处置过程中的污染控制分析4、生活垃圾特性分析固体废物监测内容处理处置预处理物化处理生物处理热处理陆地处置海洋处置固体废物收集、压实、破碎、分选、脱水等浮选、氧化、化学中和、固化等好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等干燥、焚烧、热解、焙烧等土地耕作、土地填埋、深井灌注等海洋倾倒、远洋焚烧等固体废物处置与处理处置是指最终处置或安全处置，是固体废物污染控制的末端环节，是解决固体废物的归宿问题。3、固体废物处理处置过程中的污染控制分析3.1与焚烧设施有关的分析排气分析的技术手段（a）在线连续自动分析系统的分析项目为烟粉尘、SO2、NOx、HX、CO；（b）自动采样-实验室分析的分析项目为重金属、二恶英等。

排水分析的技术手段执行污水监测技术路线。焚烧残余物分析的技术手段人工采样-实验室分析的项目为灰分（%）、烧失量（%）等，其它项与固体废物分析相同。3.2与填埋设施有关的分析

填埋场排气分析的技术手段

在线连续自动分析的分析项目为CH4、CO2、恶臭、VOCs等。

渗滤液及其处理排水分析

渗滤液执行污水监测技术路线，处理后的排水采用污水在线自动监测系统技术路线，主要分析项目为COD、氨氮、总氮、总磷等。3、固体废物处理处置过程中的污染控制分析固体废物管理相关固体废物管理法规

1965年《固体废物处置法》第一个固废专业法规1976《资源保护及回收法》1980年、1984年《有害固体废物修正案》1980年《综合环境对策保护法》“超级基金法”；美国1970年