第五章 固体废弃物的监测
第一节 概述
? 固体废物,指人们在开发建设、生产经营
和日常生活活动中向环境排出的固体和泥
状废物。
? 工业固体废物,一般来讲,来自工业、交
通等生产活动中的固体废物称工业固体废
物。
? 垃圾,来自生活活动中的固体废物称为垃
圾。
? 固体废物是一个 相对概念
? 危险废物,国家危险废物名录中所列的废物或者
根据国务院环保行政主管部门规定的鉴别方法鉴
别认定的,具有, 控制危险废物越境转移及其处
置巴塞尔公约, 附件三所列危险特性之一的废物。
? 有害废物的鉴别,
1,引起或严重导致死亡率增加;
2,引起各种疾病的增加;
3,降低对疾病的抵抗力;
4,在处理、储存、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。
? 我国对有害特性的定义,急性毒性,易燃
性,腐蚀性,反应性,放射性,浸出毒性
及其他毒性
( 1)急性毒性,其浸出液经口服能引起
小鼠(大鼠)在 48h内死亡半数以上者。以
LD50 评定毒性级别。
(2)可燃性,闪点较低的废物,或者经摩
擦、吸湿或自发反应易于发热进行剧烈、
持续燃烧的废物 。我国规定闪点< 60℃ 。
( 3)腐蚀性,我国规定浸出液的 pH≤2或
pH≥12.5的废物,或温度< 55℃ 时,浸出液
对规定牌号钢的腐蚀速率大于 0.64cm/a的废
物。
( 4)反应性
具有以下特性之一的废物,
①不稳定在无爆震时就很容易发生剧烈
变化 ;
②和水剧烈反应;
③和水形成爆炸性混合物;
④和水混合产生毒性气体、蒸汽或烟雾;
⑤在有引发源或加热时能爆震或爆炸;
⑥在常温、常压下易发生爆炸和爆炸性
反应;
⑦根据其他法规所定义的爆炸品。
( 5)放射性,我国规定含有天然放射性元素
的废物,比活度> 7.4× 104Bq者,或含有人
工放射性元素的废物,其比活度> 2× 104Bq。
1Ci=3.7× 1010Bq
(6)浸出毒性,按规定方法对废物进行浸取,
在浸出液中有一种或一种以上有害成分的
浓度超过限定标准,就认为该废物具有浸
出毒性。
我国有色金属工业固体废物浸出毒性鉴别标准
序 号 项 目 浸出液最高允许浓度( mg/L)
1 汞及其无机化合物 0.05
2 镉及其化合物 0.3
3 砷及其无机化合物 1.5
4 六价铬化合物 1.5
5 铅及其无机化合物 3.0
6 铜及其化合物 50
7 锌及其化合物 50
8 镍及其化合物 25
9 铍及其化合物 0.1
10 氟化物 50
( 7)其它有害特性,包括包括生物蓄积性、
刺激或过敏性、遗传变异性、水生生物毒
性和传染性等。
第二节 样品采集
一,样品的采集
(一)采样工具
(二)采样程序
1、根据批量大小确定份样个数(表 5-1 )
2、根据最大粒度确定份样量(表 5-2 )
份样量,每个份样应采的最小重量
相对误差 ≤20%
(三)采样方法
1、现场采样,
①确定样品的批量
②计算出采样间隔,进行流动间隔采样。
采样间隔 ≤批量( t) /规定的份样数
堆积形式的固废:分层多点采样
2、运输车及容器采样,
( 1)运输车采样
①车数 ≤份样数时
每车应采份样数 = 规定份样数 /车数
②当车数>份样数时
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份样。
所需最少采样车数表
车数(容器) 所需最少采样车数
< 10 5
10- 25 10
25 - 50 20
50 - 100 30
> 100 50
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。
车箱中采样点分布
( 2)容器采样
按上表选取最少容器数,并且每个容器
中均随机采两个样品。
3、废渣堆采样法
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
作为采样点。按表 5-1确定的份样数,确定采样点
数,在每点上从 0.5-1.0m深处各随机采样一份。
废渣堆中采样点的分布
二、样品的制备
(一)制样工具
(二)制样要求
1、防止药品产生化学变化和污染。
2、湿样品应在室温下自然干燥,至适于破碎、
筛分、缩分的程度。
3、制备的样品应过筛后( 5mm),装瓶备用。
(三)制样程序
1、粉碎,过 5mm筛孔,不可随意丢弃难于破
碎的粗粒。
2、缩分,
①样品堆成圆锥型,转堆使其充分混合。
②将圆锥顶端压平摊开,以四分法将样
品缩分至不少于 1kg为止。
三、样品水分的测定
1、测无机物时
称样约 20g,105℃ 下干燥至恒重( ± 0.1g)
测定。
2、测有机物时
称样约 20g,于 60℃ 下干燥 24h,确定水分
含量。
? 固体废物测定结果以干样品计算,
①污染物含量< 0.1%时,以 mg/kg表示;
②污染物含量> 0.1%时,以百分含量表示,并
说明是水溶性或总量。
四、样品的保存
? 密封于容器中保存,贴上标签备用。
? 标签上应注明:编号、废物名称、采样地点、批
量、采样人、制样人、时间。
? 特殊样品,可采取冷冻或充惰性气体等方法保存。
? 一般有效保存期为三个月,易变质的试样不受此
限制。
第三节 固体废物中有害特性的测定方法
一、急性毒性
(一)试验方法
? ①取样品 100g,水 100mL( pH=5.8~6.3)于
500mL三角瓶中(带磨口玻璃塞),振摇
30min,室温下静止浸泡 24h,以中速定量滤
纸过滤。
? ②滤液对 10只小(或大)白鼠一次性灌胃,
每只灌浸出液 0.50(或 4.80) mL。
? ③记录 48h内白鼠死亡数。
(二)说明
1、试验动物,
① 18- 24g的小白鼠(或 200- 300g的大白鼠);
②外购鼠需饲养 7- 10天后仍健康;
③实验前 8- 12h和观察期间禁食。
2、灌胃方法
二、易燃性
(一)闪点,液体表面上的蒸气和周围空气的混合
物与火接触而初次发生蓝色火焰闪光时的温度。
(二)测定仪, 开杯式和闭杯式(低闪点)。
(三)试验方法,
? 试样注入杯中至环状标记处,盖上盖,插入温度
计。
? 搅拌加热,到达预期闪点前 10℃ 时,每升高 1℃ 点
火一次,停止搅拌,打开盖孔 1s。
? 试样上方刚出现蓝色火焰时温度计读数即为闪点。
(四)结果修正
式中,—— 标准大气压时的闪点
—— 实际大气压时的闪点
—— 修正数
ttt ???0
0t
t
t?
)7 6 0100 1 3.17 6 0(0 3 4 5.0 5 ????? pt
(五)说明
1、平行试验差值 ≤5℃ 。否则进行第 3,4次试
验,取最低值。
2、污泥状样品:取上层试样和搅拌均匀的试
样分别测定,取较低值。
三、腐蚀性
? 电位法测定 pH。
(一)试验方法,
? 1、流态状,直接测。
? 2、粘稠状,离心或过滤后测。
? 3、固体状,称样 50g,加蒸馏水 250mL,加
盖密封,室温下振荡 30min,静置,测上清
液。
(二)说明
? 1、平行试验差值 ≤0.15(对 pH< 2或 pH> 10
的样品,差值 ≤0.20)。否则应重复试验,
取中位值。
? 2、不均匀的固体样品:多点测定,以实测
的 pH范围表示。
四、反应性
(一)撞击感度测定法
? 对机械撞击的敏感程度。
? 原理,一定量样品经受一定重量落锤自一
定高度自由落下的一次冲击后,观察是否
发生爆炸、燃烧和分解。
爆炸,冒烟,有痕迹,声响明显;
燃烧,冒烟,有痕迹,有声响;
分解,变色,有气味,有气体产生。
? 撞击感度,对一组试样逐个进行冲击试验,
测定发生爆炸、燃烧和分解的总次数,它
与试样的百分比值称为爆炸百分数,即撞
击感度。
? 仪器,立式落锤仪。
试验条件,
落锤重 ;
落高 ;
样品量 ;
25个样品为一组。
说明, 试验前,样品需经干燥处理,仪器需
用标准样品标定。
g101 0 0 0 0 ?
mm1250 ?
g0 0 2.00 5 0.0 ?
? 计算,
式中,P—— 一组试验的爆炸百分数;
x—— 25次试验中,分解、燃烧、爆炸
的总次数。
%10025 ?? xP
(二)摩擦感度撞击法
? 对摩擦作用的敏感度。
? 仪器,摆式摩擦感应仪。
? 原理, 观察样品受摩擦作用后是否发生爆
炸、燃烧和分解。
? 摩擦感度, 一定试样条件下的爆炸百分数。
? 说明, 试验前,样品需经干燥处理,仪器
需用标准样品标定。
(三)差热分析测定法
? 热不稳定性。
? 仪器,差热分析仪。
? 原理,样品与参比物质以同一升温速度加
热,记录仪上可得到, 温度~时间, 曲线,
分析峰温、峰形。
? 试验结果,最低放热温度和最高峰值。
(四)火焰感度测定法
? 对火焰敏感程度。
? 仪器,火焰感度仪。
? 原理, 样品与黑火药柱相距一定距离,观
察黑火药燃烧时产生的热量能否点燃样品。
? 火焰感度, 以样品与黑火药柱相距一定距
离内的发火百分数或发为百分数为 50%时的
距离来表示。
五、遇水反应性
? 测量反应产生的热量和生成的气体等方法。
(一)温升试验
? 仪器, 半导体点温计测量固 -液界面的温度变化,
确定温升值。
? 试验方法, 试验容器插入绝热泡沫块,1~ 10g
试样置于容器内,加 20mL水,点温计探头插入固
-液界面,盖紧橡皮塞,读取电表最大值。
温升测定值 =电表最大指示值-室温
? 说明, 反应剧烈的样品,从少量开始试验。
(二)有害气体试验
? 试验方法,
①称样 50g于 250mL反应器中,加水 25mL
( pH=4),密封。
②振荡( ) 30min,静置 10 min,
各抽 50气流入不同吸收液中,分别测定乙
炔,硫化氢、氰化氢、砷化氢含量。
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测定物质 吸收液 测定方法
乙炔 硝酸银的乙醇溶
液( 2.5%,20mL)
指示剂:甲基红与亚甲基蓝( 2
+ 1)的乙醇溶液
终点:紫红色滴至亮绿色
空白试验、扣除酸性气体
硫化氢 醋酸锌溶液 对氨基二甲基苯胺比
色法
氰化氢 氢氧化钠溶液 异烟酸 — 吡唑啉酮比
色法
砷化氢 DDC- Ag(二乙基二
硫代氨基甲酸银-三
乙胺-氯仿溶液)
比色法
说明,
? 1、计算结果的校正,
? 体积校正因子 V校 = (275/225)n
? 2、向吸收液注入气体时,应缓慢均匀。
? 3、遇水反应结束时,若 pH> 7,不必测定
硫化氢、氰化氢、砷化氢。
? 4、测砷化氢时,应消除硫化氢干扰:过醋
酸铅脱脂棉。
六、浸出毒性
? 制备浸出液、分析浸出液中各有害物质含
量。
(一)浸出液的制备方法
? 方法,
①称样 100g,加水 1L( pH=5.8~ 6.3)于瓶
中,将瓶垂直固定在往复式水平振荡器上。
② 室温下振荡(,振幅,40mm) 8h,
静置 16h。
③过 0.45um滤膜,滤液即为浸出液。
? 物理指标,浸出液颜色、乳化和相分层情况,pH

? 测定项目,重金属、氟化物、氰化物、硫化物、
硝基苯类化合物等,参见, 水质污染监测, 。
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(二)硝基苯类化合物的气相色谱法
1、原理,
①在涂有 OV-225固定液的中极性柱中,依
沸点由低到高顺序流出色谱柱。
②用电子捕获检测器分别测定峰高,以外
标峰高法定量。
2、色谱条件
3、测定步骤,
( 1)浸出液保存, pH=2~ 3,硬质玻璃瓶,
低温避光。
( 2)预处理, 20mL浸出液,加 4mL苯,于分
液漏斗中萃取 2次,每次振荡 5min,将两次
萃取液合并于 10mL容量瓶中,定容。
( 3)标准溶液配制,先配制单标准中间液,
再配成混合标样,如表 5- 3。
( 4)样品测定,用 5μl注射器取适量样品进样,
以峰高定量。
4、计算
式中, —— 标样浓度( mg/L)
, —— 水样、标样某组分的峰高
( mm)
, —— 水样、标样的进样体积
( μl)
, —— 水样、溶剂的体积( ml)


样进标
标进样标
V
V
V
V
)/(
??
??
?
h
hc
Lmgx
标c
样h 标h
样进V 标进V
样V 溶V
第四节 有害物质的测定方法
? 固体废物中有害物质的特点, 来源广泛、成分复
杂、含量有时较高。
? 前处理,样品的分解、提取、分离、富集等。
? 分解方法,碱融、酸溶、干灰化法(有机物含量
较高时)。
? 提取方法,振荡提取法、索氏提取法等。
? 分离富集方法,沉淀、萃取、色谱法、蒸馏、挥
发及升华等。
? 测定项目,重金属、氰化物等。
? 未知样品中有害物质的分析,
图 5-4 未知样品分析过程图
第五节 样品分析
一,城市垃圾及分类
? 城市垃圾,是指城市居民在日常生活中抛
弃的固体垃圾,包括:生活垃圾、零散垃
圾、医院垃圾、市场垃圾、建筑垃圾和街
道扫集物等。
? 生活垃圾,城市垃圾中,除医院垃圾和建
筑垃圾应单独处理外,其余的通常由环卫
部门集中处理,一般统称为生活垃圾。
? 生活垃圾的处理方法,焚烧、卫生填埋和
堆肥 。
二,生活垃圾特性分析
1,垃圾采样和样品处理
(1)样品有整体代表性;
(2) 采样量确定:被分析的量、最大粒度和
体积
(3)样品处理,粉碎、干燥、储存等。
2,粒度的测定
筛分法,
按筛目排列,依次连续摇动 15min,转
到下一号筛子,然后称量每一粒度的质量,
计算每一粒度微粒所占百分比。
3,淀粉的测定
鉴定堆肥的腐熟程度。
原理,堆肥形成的淀粉碘化络合物的颜色
变化与堆肥降解度的关系来分析。
从降解开始至结束,堆肥颜色变化:深
蓝 → 浅蓝 → 灰 → 绿 → 黄色。
4,生物降解度的测定
COD
5,垃圾热值的测定
热值分,高热值( Ho)和低热值( Hu)。
高热值,垃圾中可燃物质的热值。
低热值,实际上垃圾中总含有一定量不可燃
的惰性物质和水,当燃烧升温时,这些物
质要消耗热量,同时燃烧产生的水以水蒸
气的形式挥发也回消耗热量,故实际的热
值要低得多,这一热值叫低热值。
测定方法,量热计法和热耗法。
三,渗沥水分析
定义,指从生活垃圾接触中渗出来的水溶
液,它提取或溶出了垃圾组成中的物质。
产生原因,露天堆肥和填埋。
特点,①成分的不稳定性。
②浓度的可变性。
③组成的特殊性。
? 渗沥水分析项目,
①典型项目, pH,COD,BOD、脂肪酸、
氨氮、氯、钠、镁、钾、钙、铁和锌等。
②我国, 渗沥水理化分析和细菌学检验方
法,,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,COD,BOD、钾、
钠、细菌总数、总大肠菌群等。