第四章 固体废物监测
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。




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,
处臵或其他管理不当时,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)
批量大小 最少份样数
/(液体 m3,固体 t) /份
<5 5
5~10 10
50~100 15
100~500 20
500~1000 25
1000~ 5000 30
>5000 35
a,根据固体废物批量大小确定
应采份样; b,根据固体废物的最大
粒度确定份样量; c,根据采样方法,
随即采集份样,组成总样,并认真
填写采样记录。
尖头钢锹、钢尖
镐、采样铲、具盖采
样桶或内衬塑料的采
样袋。 第二节 固体废物样品的采集和制备
一、样品的采集
(一 )采样工具
(二 )采样
(三 )份样数
(四 )份样量
批量
份样 份样 份样 份样
份样
样品制备
图 4.1 采样示意图
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
>150 30
100~150 15 16000
50~100 5 7000
40~50 3 1700
20~40 2 800
10~20 1 300
<10 0.5 125
(五 ) 采样方法
1.现场采样
规定的份样数
批量 t/采样间隔 ≤
车数 /辆 所需最少采样车数 /辆
<10 5
10~ 25 10
25~ 50 20
50~ 100 30
>100 50
容器个数 /个 所需最少采样容器个数 /个
<10 5
10~ 25 10
25~ 50 20
50~ 100 30
>100 50
2.运输车及容器采样
当车数不多于该批废物规定的份样数时,
每车应采份样数=规定份样数 /车数
当车数多于该批废物规定的份样数时,
车中采样点的布设,
对于一批若干容器盛装的废物,
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

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
<5 5
5~10 10
50~100 15
100~500 20
500~1000 25
1000~ 5000 30
>5000 35
3.废渣堆采样法
图 4.3 废渣堆中采样点的分布示意图
粉碎机、药碾、钢锤、
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
1.粉碎
把全部样品逐级破碎,过 5mm筛孔。粉碎
过程中,不可随意丢弃难于破碎的粗粒。
2.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,
直至不少于 1kg试样为止。
(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。
二、样品的制备
三、样品水分的测定
( 1)测定无机物:称取样品 20g左右于 105℃ 下干
燥,恒重至 ± 0.1g,测定水分含量;
( 2)有机物:样品于 60 ℃ 下干燥 24h,测定水分
含量;
( 3)固体废物测定结果以干样品计算,当污染物
含量小于 0.1%时以 mg/kg表示,含量大于 0.1%时则以
百分含量表示,并说明是水溶性或总量。
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
一、急性毒性的初筛试验
毒性试验动物,
试验步骤,
称取制备好的样品 100g,臵于 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 24 h,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 48 h内动物死亡数。
体重 18~ 24g的小白鼠
(或 200~ 300g大白鼠)。
第三节 有害特性的监测方法
二、易燃性的试验方法
易燃性,
试验步骤,
闪点较低的 液态状废物
和燃烧剧烈而持续的非液态
状废物,由于摩擦、吸湿、
点燃等自发的化学变化会发
热、着火,或可能由于它的
燃烧引起人体或环境的危害。
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。
对粉、粒、块状物料,
称取制备好的样品 50 g(干
基),臵于 1 L塑料瓶中,
加入新鲜蒸馏水 250 mL,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 30 min,静臵 30
min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。
三、腐蚀性的试验方法
测定方法,
方法,
仪器,
pH值的测定,
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。
腐蚀性:通过接触能损伤生物细胞组织或腐蚀
物体而引起危害。
对稠状物料可离
心或过滤后,测其液
体的 pH值。
四、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
五、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.反应装臵
2.试验步骤
称取固体废物 50 g,臵于 250 mL
的反应器内,加入 25 mL水汽(用
1 mol/L HCl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 30 min后停机,
静臵 10 min,用注射器抽气 50 mL,注
入不同的 5 mL吸收液中,测定其氰
化氢、硫化氢、砷化氢、乙炔的含量。
图 4.4 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
六、浸出毒性试验
浸出方法,
称取 100 g试样,置于浸出容积为 2 L具盖广口
聚乙烯瓶中,加水 1 L。将瓶子垂直固定在水平往复
振荡器上,在室温下振荡 8 h,静置 16 h。通过
0.45 μm滤膜过滤。滤液按各分析项目要求进行保护,
于合适条件下储存备用。
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。
充分研究垃圾产生地区的基
本情况,如居民情况、生活水平、
堆放时间;还要考虑在收集、运
输、储存过程等可能的变化,然
后制定周密的采样计划。采样过
程必须详细记录地点、时间、种
类、表观特性等。在记录卡传递
过程中,必须有专人签署便于查
核。
分析试验的步骤,
( 1)将 1g堆肥臵于 l00mL烧杯中,
滴入几滴酒精使其湿润,再加
20mL36%的高氯酸;
( 2)用纹网滤纸 (90号纸 )过滤;
( 3)加入 20mL碘反应剂到滤液
中并搅动;
( 4)将几滴滤液滴到白色板上,
观察其颜色变化。
4.淀粉的测定
G= 0.06d
式中,G—— 试样质量,kg;
d—— 垃圾的最大粒度,mm。
粒度采用筛分法,按
筛目排列,依次连续摇动
l5 min,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
24 h,然后再在干燥器中
冷却后筛分。
二、生活垃圾特性分析
1.垃圾采集和试样处理
2.采样量
3.垃圾的粒度分级
在室温下粗测 COD的试验步骤,
( 1)称取 0.5 g已烘干磨碎的试样于 500 mL锥形瓶中;
( 2)准确量取 20 mL[c1/6(K2Cr2O7)= 2mo1/L]重铬酸钾溶液加
入样品瓶中并充分混合;( 3)量取 20mL硫酸加到样品瓶中;
( 4)在室温下将这一混合物放臵 12 h且不断摇动;( 5)加入
约 15 mL蒸馏水;( 6)再依次加入 10 mL磷酸,0.2 g氟化钠和
30滴指示剂;( 7)用标准硫酸亚铁铵溶液滴定;( 8)用同样
的方法在不放试样的情况下做空白试验。
5.生物降解性的测定
6.热值的测定
高热值与低热值换算,
式中,Hn—— 低热值,kJ/ kg;
Ho—— 高热值,kJ/ kg;
I—— 惰性物质含量,%;
W—— 垃圾的表面湿度,%;
WL—— 剩余的和吸湿性的湿度,%。
? ? W
W
WIHH
L
on 85.5100
100 ?
??
?
??
?
?
???
三、热值的测定方法
(一 )原理
能量守恒定律,样品完全燃烧放出的能量促使卡计本身
及其周围的介质 (本实验用水 )温度升高,测量了介质燃烧前后
温度的变化,就可以求算该样品的燃烧热,其关系式,
WQv=(3000ρC+C卡 ) ΔT- 2.9L
式中,Qv—— 燃烧热,(J/ g);
ρ—— 水的密度,g/cm3;
C—— 水的比热,J/ (℃ ·g);
W—— 样品的重量,kg;
C卡 —— 卡计的水当量,J/ ℃ ;
L—— 为铁丝的长度,cm(其燃烧值为 2.9J/ cm);
3000—— 实验用水毫升数,mL。
热值:生活垃圾固体废物和无
法确定相对分子质量的混合物单位
量 (克或千克 )完全氧化时的反应热。
测量热效应的仪器:量热计 (卡计 )。图 4.5为氧弹卡计。
图 4.5 氧弹外形示意图
温度测量值雷诺图校正,
图 4.6 绝热较差时雷诺校正图 图 4.7 绝热良好时雷诺校正图
称适量待测物质,使燃烧
后水温升高 1.5~ 2.0℃ 。预先
调节水温低于室温 0.5~ 1.0℃,
然后将燃烧前后历次观察的水
温对时间作图。
(二 )仪器和试剂
氧弹卡计;放大镜;氧气钢瓶;氧气表;
贝克曼温度计一支; 0~ l00℃ 温度计一支;
压片机;万用电表;铁丝;
变压器;苯甲酸 (分析纯或燃烧热专用 )。
(三 )实验步骤
1.测定卡计的水当量 C卡
(1)样品压片,
(2)充氧气,
(3)燃烧和测量温度,
用台秤称取约 l g左右
苯甲酸 (切勿超过 1.1 g)。
用分析天平准确称量长度
为 l 5 cm长的铁丝。
2.样品热值的测定
(1)固体状样品测定,
(2)流动性样品的测定,
流动性污泥或不能压
成片状物的样品,则称
1.0g左右样品,放于小皿,
铁丝浸在样品中间,两端
与电极相联,同上法进行
试验。
将混匀具有代表性的
生活垃圾或固体废物粉碎
成粒径为 2 mm的碎粒,
若含水率高,则应于
105℃ 烘干,并记录水分
含量,称取 1.0 g左右,同
法进行上述试验。
(四 )数据处理
( 1)用图解法求出由苯甲酸燃烧引起卡计温度变
化的差值 Δ T1,并根据公式计算卡计的水当量。
( 2)用图解法求出样品燃烧引起卡计温度变化的
差值 Δ T2,并根据公式计算样品的热值。
四、渗沥水分析
1.渗沥水的特性
2.渗沥水的分析项目
渗沥水是指从生活垃圾
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。
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,BOD,COD、钾、
钠、细菌总数、总大肠菌群等。其中细菌
总数和大肠菌群是我国特有的监测项目。
( 1)成分的不稳定性:主要取决于
垃圾组成;
( 2)浓度的可变性:主要取决于填
埋时间;
( 3)组成的特殊性:垃圾中存在的
物质,渗沥水中不一定存在。而一般废水
中存在的组分渗沥水中也不一定存在,例
如油类、氰化物、铬和汞等;
( 4)渗沥水是不同于生活污水的特
殊污水。
五、渗沥实验
1,固体废物堆场渗沥水采样点的选择
正规设计的垃圾填埋场
一般废弃物堆场
2.渗沥试验
(1)工业固体废物渗沥模型,
图 4.16 固体废物渗沥模型实验装臵示意图
(2)生活垃圾渗沥柱,
图 4.17 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% )。
捕蝇笼的合理设臵,
① 捕蝇笼应尽可能地避开人车高峰地
带。
②捕蝇笼的设臵应考虑到气候影响,
一般当气温低,风又大时,应设臵
在向阳背风处,而天气炎热较高时
则反之。
③捕蝇笼一般应设臵在距地面约 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
臵在地面上,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
5.数据处理与记录
6.注意事项 (1)要记录蝇类测定日的天
气、气温、风力等情况。
(2)把蝇类统计数据填入蝇
类密度调查表,并分别计算出
总蝇类和家蝇的平均值和最大
值。
(3)蝇类密度调查表制法见
书上表 4-9。
(1)使用后的诱饵残余应及时处理,可消
毒就地处理 ;也可以将各监测点使用后的诱饵
统一收集、处理。
(2)使用后的捕蝇笼应及时清洗、晾干,
放臵避阳干燥处,以提高其使用率。
(3)测定完后,要将蝇样收集进样袋,送
火炉内焚烧掉,使用过的盘、镊钳、放大镜
等工具,要清洁干净然后用酒精消毒。
工作结束后,要充分洗涤,做好个人卫
生。
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臵方法是焚烧,其
他类废物或焚烧或采取另外方法处臵。
( 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。
1,急性毒性试验
2,亚急性毒性试验
3,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 致死量

























表 4.3 某化合物小鼠一次灌胃死亡情况
表 4.4 急性毒性分级表
剂量 /(mg·L-1) 5 15 25 35 45 55 65
动物数 10 10 10 10 10 10 10
存活数 10 9 8 6 3 1 0
死亡数 0 1 2 4 7 9 10
死亡率 / % 0 10 20 40 70 90 100

级 名称
小鼠一次口服的半
数致死量 /(mg·kg-1)
小鼠一次吸入 2小时的
半数致死量 /(mL·m-3)
家兔一次皮肤涂毒的
半数致死量 /(mg·kg-1)
1 剧毒 <10 <50 <10
2 高毒 11~ 100 51~ 500 10~ 50
3 中等毒性 101~ 1000 501~ 5000 51~ 500
4 低毒 1001~ 10000 5001~ 50000 501~ 5000
5 微毒 >10000 >50000 >5000
(一)吸入染毒法的种类
1.动态染毒法
2.静态染毒法
(二)吸入染毒法的注意事项
二、吸入毒性试验 实验动物应挑选健康、成年并同龄的动物,雌雄各半。每组 10
只,取若干组用不同浓度进行试验,
要求一组在试验条件下全部存活,
一组全部死亡,其他各组有不同的
死亡率,然后求出半数致死浓度
( LC50),对未死动物取出后继
续观察 7~ 14天。了解恢复或发展
状况,对死亡动物(必要时对未死
动物)做病理形态学检验。
将实验动物放在染毒柜内,连
续不断地将由受检毒物和新鲜空气
配制成一定浓度的混合气体通入染
毒柜,并排出等量的污染空气,形
成一个动态平衡的染毒环境。
在一个密闭容器(或称染毒柜)
内,加入一定量受检物(气体或挥
发性液体),使均匀分布在染毒柜,
经呼吸道侵入实验动物体内。
三、口服毒性试验
(一)口服染毒法的种类
1.饲喂法
2.灌胃法
(二)注意事项
四、鱼类毒性实验
本 章 结 束
谢 谢!