第4章 固體廢物監(jiān)測

1、第4章 固體廢物監(jiān)測第1節(jié) 工業(yè)有害固體廢物的定義和分類目前我國環(huán)境污染的主要問題是水污染和大氣污染,但是,其他的環(huán)境污染問題如固體廢物的污染也是不可忽視的重要問題，并隨著經濟的發(fā)展和資源的枯竭日趨迫切。據統(tǒng)計，我國每年因固體廢物污染環(huán)境造成的直接經濟損失已超過90億元人民幣，而資源損失每年固體廢物中可利用而未被利用的資源價值就達250億元。因此，了解固體廢物的來源和危害，加強固體廢物的監(jiān)測和管理是環(huán)境保護工作的重要任務之一。固體廢物：指人類在生產建設、日常生活和其它活動中產生的,在一定時間和地點無法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體、半固體（泥狀）廢棄物質。對半固體的理解，我國按人們的習慣把不能排

2、入水體的液態(tài)廢物和不能排入大氣的置于容器內的氣體廢物，因多具有較大的危害性而納入到固廢的管理體系。固體廢物是一個相對概念，因為往往從一個生產環(huán)節(jié)看，被丟棄的物質是廢物，是無用的，但從另一生產環(huán)節(jié)看又往往可作為生產原料，因而是有用的。故有“放錯地方的資源”之稱。固體廢物分類的方法很多。按性質分為有機和無機固廢；按危害狀況分有害的和無害的固廢；按形態(tài)分為固體和泥狀；按來源一般來講，來自工業(yè)、交通等生產活動中的固體廢物稱工業(yè)固體廢物，來自生活活動中的固體廢物稱為垃圾，來自農業(yè)生產的固體廢物稱為農業(yè)固廢。資料表明，危險廢物產生量約占工業(yè)固體廢物總量的5-10%，并以3%的年增長率發(fā)展，因此對危險廢物的

3、管理正成為主要的環(huán)境問題之一。危險廢物：是指列入國家危險廢物名錄或者根據國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物。關于國家危險廢物名錄，各國均制定了危險廢物名錄和鑒別標準。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署控制危險廢物越境轉移及其處置巴塞爾公約列出了“應加控制的廢物”類別為45類，列出了“危險廢物的危險特性”14種特性。目前，我國在1998年7月1日實施的國家危險廢物名錄將危險廢物共分為47類；已制定的危險廢物鑒別標準中主要包括浸出毒性、急性毒性初篩和腐蝕性三類，其它尚未制定。一、鑒別一種廢物是否有害的定義可以用下列四點不良后果來定義： 1 引起或嚴重導致死亡率增加； 2

4、 引起各種疾病的增加； 3 降低對疾病的抵抗力； 4 在處理、儲存、運送、處置或其他管理不當時，對人體健康或環(huán)境會造成現(xiàn)實的或潛在的危害。 我國對有害特性的定義： 有害固體廢物特性包括：易燃性，腐蝕性，反應性，放射性，浸出毒性，急性毒性（包括口服毒性、吸入毒性和皮膚吸收毒性），疾病傳染性以及其他毒性（包括生物蓄積性、刺激或過敏性、遺傳變異性、水生生物毒性等） （1）急性毒性：能引起小鼠（大鼠）在48h內死亡半數(shù)以上者，并參考制定有害物質衛(wèi)生標準的實驗方法，進行半致死劑量（LD50）試驗，評定毒性大小。(2)易燃性：含閃點低于60的液體，經摩擦或吸濕和自發(fā)的變化具有著火傾向的

5、固體，著火時燃燒劇烈而持續(xù)，以致在管理期間會引起危險。（3）腐蝕性：含水廢物，或本身不含水但加入定量水后其浸出液的pH2或pH12.5的廢物，或最低溫度為55，對鋼制品的腐蝕深度大于0.64cm/a的廢物。（4）反應性：當具有以下特性之一者： 不穩(wěn)定，在無爆震時就很容易發(fā)生劇烈變化； 和水劇烈反應； 能和水形成爆炸性混合物； 和水混合會產生毒性氣體、蒸汽或煙霧； 在有引發(fā)源或加熱時能爆震或爆炸； 在常溫、常壓下易發(fā)生爆炸和爆炸性反應； 根據其他法規(guī)所定義的爆炸品。（5）放射性：含有天然放射性元素的廢物，比放射性大于1

6、5;10-7Ci/kg者；含有人工放射性元素的廢物或者比放射性（Ci/Kg）大于露天水源限制濃度的10-100倍（半衰期60d）者。(6)浸出毒性：按規(guī)定的浸出方法進行浸取，當浸出液中有一種或一種以上有害成分的濃度超過表41所示鑒別標準的物質。（7）疾病傳染性：含有已知或懷疑能引起動物或人類疾病的活微生物或毒素的物質。第2節(jié) 固體廢物樣品的采集和制備一、方案設計（采樣計劃制定） 方案內容包括：采樣目的和要求、背景調查和現(xiàn)場踏勘、采樣程序、安全措施、質量控制、采樣記錄和報告等。1、采樣目的：從一批固體廢物中采集具有代表性的樣品，通過試驗和分析，獲得在允許誤差范圍內的數(shù)據。具體目的有：（

7、1）特性鑒別和分類； （2）環(huán)境污染和物理化學組成及特性監(jiān)測；（3）綜合利用或處置；  （4）污染環(huán)境事故調查分析和應急監(jiān)測；（5）科學研究；        （6）環(huán)境影響評價；（7）法律調查、法律責任、仲裁等。2、采樣程序 采樣按以下步驟進行：（1）確定批廢物；   （2）選派采樣人員；（3）明確采樣目的和要求；（4）進行背景調查和現(xiàn)場踏勘；（5）確定采樣法；     （6）確定份樣量；（7）確定份樣數(shù)；   &#

8、160; （8）確定采樣點；（9）選擇采樣工具；   （10）制定安全措施； (11)制定質量控制措施；  （12）采樣；（13）組成小樣（或）大樣。3、采樣記錄和報告采樣時應記錄固體廢物的名稱、來源、數(shù)量、性狀、包裝、貯存、處置、環(huán)境、編號、份樣量、份樣數(shù)、采樣點、采樣法、采樣日期、采樣人等。必要時，根據記錄填寫采樣報告。二、樣品的采集（一）采樣工具  固態(tài)廢物采樣工具：尖頭鋼鍬、鋼尖鎬（腰斧）、采樣鏟（采樣器）、探針、具蓋采樣桶或內襯塑料的采樣袋等。液態(tài)廢物采樣工具：采樣管、采樣勺、采樣器和各式攪拌器等。 （二）采樣程序 1、根據固體廢物批

9、量大小確定應采的份樣（由一批廢物中的一個點或一個部位，按規(guī)定量取出的樣品）個數(shù)。2、根據固體廢物的最大粒度（95%以上能通過的最小篩孔尺寸）確定份樣量。3、根據采樣方法，隨機采集份樣，組成總樣，并認真填寫采樣記錄表。（三）份樣數(shù)：按表4-3確定應采份樣個數(shù)。              表43 批量大小與最少份樣數(shù) 批量大小 單位：液體1kL 固體1t 最少份樣個數(shù) 5510501001005005001000100050005000 5101520253035 （四

10、）份樣量：按(表44)確定每個份樣應采的最小重量。所采的每個份樣量應大致相等，其相對誤差不大于20%。液態(tài)的廢物的份樣量以不小于100mL的采樣瓶（或采樣器）所盛量為宜。（五）采樣方法1、現(xiàn)場采樣：在生產現(xiàn)場采樣，首先應確定樣品的批量，然后按下式計算出采樣間隔，進行流動間隔采樣。   采樣間隔批量（t）/規(guī)定的份樣數(shù)2、運輸車及容器采樣：在運輸一批固體廢物時，當車數(shù)不多于該批廢物規(guī)定的份樣數(shù)時，每車應采份樣數(shù)按下式計算。當車數(shù)多于規(guī)定的份樣數(shù)時，按表4-5選出所需最少的采樣車數(shù)，然后從所選車中各隨機采集一個份樣。每車應采份樣數(shù) = 規(guī)定份樣數(shù)/車數(shù)在車中，采樣點應均勻分布在

11、車廂的對角線上，（ 圖42），端點距車角應大于0.5m，表層去掉30cm。對于一批若干容器盛裝的廢物，按(表45)選取最少容器數(shù)，并且每個容器中均隨機采兩個樣品。3、廢渣堆采樣法：在渣堆兩側距堆底0.5m處畫一條橫線，然后每隔0.5m劃一條橫線，再每隔2m劃一條橫線的垂線，其交點作為采樣點。按表4-3確定的份樣數(shù)，確定采樣點數(shù)，在每點上從0.5-1.0m深處各隨機采樣一份。二、樣品的制備 （一）制樣工具 包括：粉碎機（破碎機）、瑪瑙研磨機、藥碾、瑪瑙研缽、鋼錘、標準套篩、十字分樣板、分樣鏟、分樣器、機械縮分器。（二）制樣要求1、在制樣全過程中，應防止藥品產生任何化學變化和污染。若制樣過程中，可

12、能對樣品的性質產生顯著影響，則應盡量保持原來狀態(tài)。2、濕樣品應在室溫下自然干燥，使其達到適于破碎、篩分、縮分的程度。3、制備的樣品應過篩后（篩孔為5mm），裝瓶備用。（三）制樣程序對固態(tài)廢物：1、粉碎、篩分：用機械或人工方法把全部樣品逐級破碎，通過5mm篩孔。粉碎過程中，不可隨意丟棄難于破碎的粗粒。2、混合、縮分：將樣品于清潔、平整不吸水的板面上堆成圓錐型，每鏟物料自圓錐頂端落下，使均勻地沿錐尖散落，不可使圓錐中心錯位。反復轉堆，至少三周，使其充分混合。然后將圓錐頂端輕輕壓平，攤開物料后，用十字板自上壓下，分成四等份，取兩個對角的等份，重復操作數(shù)次，直至不少于1kg試樣為止。液態(tài)廢物制樣主要為

13、混勻(用攪拌、搖等手段使樣品混勻)、縮分(用二分法每次減去一半，直至所需檢測體積的10倍)。三、樣品水分的測定測定無機物時,可稱取樣品20g左右，在105下干燥，恒重至±0.1g，測定水分含量。測定樣品中的有機物時,應稱取樣品20g左右,于60下干燥24h，確定水分含量。固體廢物測定結果以干樣品計算，當污染物含量小于0.1%時以mg/kg表示，含量大于0.1%時則以百分含量表示，并說明是水溶性或總量。四、樣品的保存制好的樣品密封于容器中保存（容器應對樣品不產生吸附、不使樣品變質），貼上標簽備用。標簽上應注明：編號、廢物名稱、采樣地點、批量、采樣人、制樣人、時間。特殊樣品，可采取冷凍或

14、充惰性氣體等方法保存。制備好的樣品，一般有效保存期為三個月，易變質的試樣不受此限制。最后，填好采樣記錄表（P237表46）一式三份，分別存于有關部門。第3節(jié) 有害特性的監(jiān)測方法急性毒性的初篩試驗有害廢物中有多種有害成分,組分分析難度較大,急性毒性的初篩試驗可以簡便地鑒別并表達其綜合急性毒性。方法是以一定體重的小白鼠或大白鼠為實驗動物，利用有害廢物的浸出液對小白鼠或大白鼠進行一次性灌胃，之后觀察其中毒癥狀，記錄48h內的死亡數(shù)。易燃性的試驗方法主要是利用閉口閃點測定儀測其閃點。因為閃點較低的液體狀廢物和燃燒劇烈而持續(xù)的非液態(tài)狀廢物，由于摩檫、吸濕、點燃等自發(fā)的化學變化會發(fā)熱、著火，或可能由于它的

15、燃燒引起對人體或環(huán)境的危害。腐蝕性的試驗方法腐蝕性是指通過接觸能損傷生物細胞組織，或腐蝕物體而引起危害的性能。測定方法有兩種，一種是測pH值，另一種是測在55.7以下對鋼制品的腐蝕率。反應性的試驗方法廢物的反應性常指在常溫、常壓下，不穩(wěn)定或外界條件發(fā)生變化時發(fā)生劇烈變化，以致產生爆炸或放出有毒有害氣體的現(xiàn)象。試驗方法有五種：撞擊感度測定；摩檫感度測定；差熱分析測定；爆炸點測定；火焰感度測定。浸出毒性試驗固體廢物受到水的沖淋、浸泡，其中有害成分將會轉移到水相而污染地面水、地下水，導致二次污染。浸出試驗采用規(guī)定辦法浸出水溶液，然后對浸出液進行分析。我國規(guī)定的分析項目有：Hg、Cd、Sn、Cr、Pb

16、、Cu、Zn、Ni、銻、鈹、氟化物、氰化物、硫化物、硝基苯類化合物。具體分析方法與“水和廢水監(jiān)測”方法類似。第4節(jié) 生活垃圾的特性分析隨人口、經濟、生活水平的發(fā)展，城市垃圾造成的污染問題已成為世界性城市環(huán)境公害之一。一、城市垃圾及分類城市垃圾：是指城市居民在日常生活中拋棄的固體垃圾，包括：生活垃圾、零散垃圾、醫(yī)院垃圾、市場垃圾、建筑垃圾和街道掃集物等。生活垃圾：城市垃圾中，除醫(yī)院垃圾和建筑垃圾應單獨處理外，其余的通常由環(huán)衛(wèi)部門集中處理，一般統(tǒng)稱為生活垃圾。因而，生活垃圾是一種由多種物質組成的異質混合體，主要由廢品類、廚房類和灰土類三類物質構成。目前，對生活垃圾的處理方法主要有三種：焚燒、衛(wèi)生填

17、埋和堆肥。各種方法的測定項目和重點各不相同。焚燒方法的監(jiān)測重點是垃圾熱值；衛(wèi)生填埋的監(jiān)測重點是滲瀝水和蒼蠅密度；堆肥方法的監(jiān)測重點是生物降解度和堆肥腐熟程度。二、生活垃圾特性分析 校園垃圾-圖1、垃圾采樣和樣品處理(1)采集有整體代表性的樣品；(2) 采樣量確定：依據被分析的量、最大粒度和體積來確定各類垃圾樣品的最低量。(3)樣品處理:粉碎、干燥、儲存等。2、粒度的測定篩分法：按篩目排列，依次連續(xù)搖動15min，轉到下一號篩子，然后稱量每一粒度的質量，計算每一粒度微粒所占百分比。3、淀粉的測定淀粉的測定可用于鑒定堆肥的腐熟程度。方法是：利用垃圾在堆肥過程中形成的淀粉碘化絡合物的顏色變化與堆肥降

18、解度的關系來分析。從降解開始至降解結束，堆肥顏色的變化為：深藍淺藍灰綠黃色。4、生物降解度的測定垃圾中含有大量天然的和人工合成的有機物質，有的容易生物降解，有的難以生物降解。目前，對生物降解度的測定采用的是一種可以在室溫下對垃圾生物降解度作出適當估計的COD試驗方法。5、垃圾熱值的測定熱值是垃圾焚燒處理的重要指標。熱值分高熱值（Ho）和低熱值（Hu）。垃圾中可燃物質的熱值為高熱值，但實際上垃圾中總含有一定量不可燃的惰性物質和水，當燃燒升溫時，這些物質要消耗熱量，同時燃燒產生的水以水蒸氣的形式揮發(fā)也回消耗熱量，故實際的熱值要低得多，這一熱值叫低熱值，顯然其實際意義更大。熱值的測定方法：量熱計法和

19、熱耗法。三、滲瀝水分析定義：滲瀝水是指從生活垃圾接觸中滲出來的水溶液，它提取或溶出了垃圾組成中的物質。產生原因：露天堆肥和填埋。因為滲瀝水中的水量主要來自降水，所以滲瀝水是填埋處理中最主要的污染源。特點：成分的不穩(wěn)定性。主要取決于垃圾的組成。濃度的可變性。主要取決于填埋時間。組成的特殊性。垃圾中存在的物質，滲瀝水中不一定存在，一般廢水中有的它也不一定有。如生活污水中常有的油類、氰化物、金屬鉻和金屬汞等項目在滲瀝水中幾乎都沒有。因而，滲瀝水是不同于生活污水的特殊污水。滲瀝水分析項目：典型項目有pH、COD、BOD、脂肪酸、氨氮、氯、鈉、鎂、鉀、鈣、鐵和鋅等。此外，根據我國實際情況，由建設部標準定

20、額研究所提出的“滲瀝水理化分析和細菌學檢驗方法”中包括了以下項目：色度、總固體、總溶解性固體與總懸浮性固體、硫酸鹽、氨態(tài)氮、凱氏氮、氯化物、總磷、pH值、COD、BOD、鉀、鈉、細菌總數(shù)、總大腸菌群等。第5節(jié) 有害物質的毒理學研究方法一、試驗動物的選擇及毒性試驗分類（一）試驗動物的選擇應根據不同要求來決定。國內外常用的動物有：小鼠、大鼠、兔、豚鼠、貓、狗和猴等。魚類有鰱魚、草魚和金魚等。（二）毒性試驗分類分為：急性毒性試驗、亞急性毒性試驗、慢性毒性試驗和終生試驗等。1、急性毒性試驗：一次（或幾次）投給實驗動物較大劑量的化合物，觀察在短期內（一般24小時到二周以內）中毒反應。2、亞急性毒性試驗：一般用半致死劑量的1/5-1/20，每天投毒，連續(xù)