华北理工环境监测教案14固体废物监测

第十四讲第四章固体废物监测课程名称：《环境监测》第周，第14讲授课题目（章、节）第四章固体废物监测【目的要求】1.了解固体废物的定义与分类。2.了解危险废物的定义及其鉴别方法。3.掌握固体废物的采样方法、制备方法、保存方法及预处理方法。4.掌握固体废物有害特性的监测方法5.了解垃圾的特性分析方法【基本内容】第一节概述主要内容：固体废物的定义、分类；危险废物（有害固体废物）的定义和鉴别。第二节固体废物样品的采集与制备主要内容：样品的采集、制备；水分、pH的测定；样品的保存。第三节有害固体废物有害特性的监测方法主要内容：急性毒性的初筛试验；易燃性的试验方法；腐蚀性的试验方法；反应性的试验方法；遇水反应性的试验方法；浸出毒性的试验方法。有害特性的监测方法；生活垃圾的特性分析；生活垃圾特性分析。第四节生活垃圾监测主要内容：生活垃圾及其分类；生活垃圾特性分析；热值的测定方法；渗沥水（沥滤液）分析；渗沥试验；【重点、难点】教学重点：有害固体废物特性和分析原理；垃圾热值分析；渗沥水分析教学难点：有害特性的定义（闪点）；高位热值和低位热值的区别；渗沥水的组成特征【教学方法与手段】第四章固体废物监测第一节工业有害固体废物的定义和分类1、定义：一、指被丢弃的固体和泥状物质，包括从废水、废气中分离出来的颗粒物，简称废物，及被丢弃的非水液体。二、在生产建设、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，并包括危险废物。2、固体废弃物的分类：（1）按化学性质：无机废物和有机废物（2）按形状：固体和泥状（3）按危害情况：有害废物和一般废物（4）按来源：矿业固体废物、工业固体废物、城市垃圾（包括下水道污泥）、农业废物和放射性固体废物3、判断固体废弃物是否有害的标准（1）引起或严重导致死亡率增加；（2）引起各种疾病增加；（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或潜在危害。（5）鉴别：依据《固体废物鉴别导则》（试行，2006）固体废物——“指在生产、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。”特别说明：除排入水体的废水外的液态物质适用固体废物管理。***固体废物不包括放射性废物《国家危险废物名录》（2008年8月1日修订）危险废物：具有下列情形之一的固体废物和液态废物，列入本名录：（一）具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的；（二）不排除具有危险特性，可能对环境或者人体健康造成有害影响，需要按照危险废物进行管理的。4、我国对有害废物特性的定义：（1）急性毒性：能引起小鼠(大鼠)在48h内死亡半数以上者。可以根据半致死量（LD50）评价毒性大小。包括口服毒性、吸入毒性和皮肤吸收毒性。（2）易燃性：含闪点低于60℃的液体，经摩擦、吸湿或自发变化具有着火倾向的固体，着火时燃烧剧烈而持续，以及在管理期间会引起危险。。（3）腐蚀性：含水废物或本身不含水但加入定量的水后其浸取液的pH2或12.5的废物；或最低温度为550C对钢制品的腐蚀深度大于0.64cm/a的废物。（4）反应性：具有下列特性之一的废弃物为反应性废弃物：①不稳定，在无爆震时就很容易发生剧烈变化；②与水剧烈反应；③能与水形成爆炸性混合物；④和水混合会产生毒性气体、蒸汽或烟雾；⑤在有引发源或加热时能爆炸或爆震；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：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者比放射性（Ci/kg）大于露天水源限制浓度的10—100倍（半衰期大于60天）者。（6）浸取毒性：按规定浸取方法进行浸取，当浸取液中有一种或一种以上有害成分浓度超过GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准》的物质。（7）其他毒性：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。5、最新标准{补充参考参考}HJ/T298-2007危险废物鉴别技术规范2007-7-1HJ/T299-2007固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法2007-5-1HJ/T300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法2007-5-1GB5085.1-2007危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别2007-10-1GB5085.2-2007危险废物鉴别标准急性毒性初筛2007-10-1GB5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别2007-10-1GB5085.4-2007危险废物鉴别标准易燃性鉴别2007-10-1GB5085.5-2007危险废物鉴别标准反应性鉴别2007-10-1GB5085.6-2007危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别2007-10-1GB5085.7-2007危险废物鉴别标准通则2007-10-1GB5086.1-1997固体废物浸出毒性浸出方法翻转法1997-12-1GB5086.2-1997固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法1997-12-1第二节固体废弃物样品的采集和制备一、样品的采集1、采样工具1)采样工具：尖头钢锹、钢尖镐（腰斧）、采样铲（采样器）。2)储存容器：具盖采样桶或内衬塑料的采样袋。2、采样程序①确定应采份样个数：根据固体废物批量大小。②确定份样量：根据固体废弃物的最大粒度（95%以上能通过的最小筛孔尺寸）。③采样：根据采样方法，随机采集份样，组成总样。④记录：填写采样记录（采样方法、时间、地点等）。3、份样数（表1）考虑因素：①物料均匀程度：物料越不均匀，采样单元应越多；②采样准确度：要求越高，采份样数应越多。批量大小（单位：液体1kL；固体1t）最小份样个数55—1050—100100—500500—10001000—5000500051015202530354、份样量（表2）最大粒度(mm)最小份样重量(kg)采样铲容量（mL）150100—15050—10040—50301553160007000170020—4010—2010210.58003001255、采样方法（1）现场采样（输送带采样）：先确定采样的批量，再计算出采样间隔，进行流动间隔采样。采样间隔批量（t）/规定的份样数量（2）运输车及容器采样：①车数≤份样数每车应采份样数（小数应进为整数）=规定份样数/车数；②车数＞份样数：按下表选出最小采样车数，然后从所选车中各随机采集一个份样。车数（容器）所需最小采样车数1010—2525—5050—100100510203050③一批容器盛装的废物：按上表选取最小容器数，并且每个容器均随机采集两个样品。④当一个容器作为一个批量时，按表1规定的最小份样数的1/2确定。⑤当把2—10个容器作为一个批量时，最小容器数=表1规定的最小份样数/容器数。（3）废渣堆采样法：水平线间距离为0.5m、垂直线间距为2m，交叉点即为采样点。如图：在0.5~1.0m取样二、样品的制备1、制样工具：粉碎机（破碎机）、药碾、钢锤、标准套筛、十字分样板、机械缩分器。2、制样要求（1）防止化学变化和污染，尽量保持原态；（2）湿样品应在室温下自然干燥，使其适于破碎、筛分、缩分；（3）过筛（筛孔5mm），装瓶备用。3、制样程序（1）粉碎：过筛（25mm-5mm-0.15mm）。（2）缩分：二分法、四分法等。典型制样流程见下页图{补充}制样四步骤：破碎→过筛→混匀→缩分反复进行。三、样品水分的测定1、测定方法（1）测定无机物时：20g样品，105℃干燥，恒重至0.1g，测定水分；（2）测定有机物时：20g样品，60℃干燥24h，测定水分。2、污染物浓度表示方法：以干样计算，污染物含量小于0.1%时，以mg/kg表示；大于0.1%时用%表示，并说明是水溶性或总量。四、样品的保存1、保存要求：密封，贴标签。2、保存方法：一般保存法特殊样品保存：冷冻、冷藏或充惰性气体。3、保存期限：一般为三个月，特殊样品应当天或小于一周。第三节有害特性的监测方法一、急性毒性初筛实验1、目的：简便地鉴别并表达其综合急性毒性。2、方法：GB5085.2-2007危险废物鉴别标准急性毒性初筛动物：小白鼠。（1）滤液制备：样品+三角瓶+(pH=5.8—6.3)水，振摇，室温静置浸泡24h，中速定量滤纸过滤，滤液留待灌胃。（2）操作：用注射器，对白鼠进行一次性灌胃，观察中毒症状，记录48h内动物死亡数。二、易燃性的实验方法1、原理：鉴别易燃性是测定闪点，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。2、闪点定义：可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而初次发生闪光时的温度。3、仪器：仪器采用闭口闪点测定仪。4、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，至刚出现蓝色火焰，立即读出温度，该值即为测定结果。[补充]液体可燃性分类：45℃以下——易燃品；45℃以上——可燃品。三、腐蚀性实验方法1、原理：污染物通过接触能损伤生物细胞组织或腐蚀物体而引起危害。2、测定方法：测定pH或在测定55.71℃下对钢制品的腐蚀率。3、仪器：pH计或酸度计，最小刻度单位在0.1pH单位以下。四、反应性的试验方法1.撞击感度测定2.摩擦感度测定3.差热分析测定4.爆炸点测定5.火焰感度测定五、遇水反应性1.定义：（1）与水发生剧烈反应而放热，体系温度升高。（2）与水反应释放有害气体，如乙炔、硫化氢、砷化氢、氰化氢。2.测定：固废50g，置于250mL反应器内，加入25mL水（用1mol/LHCl调节pH为4），加盖密封，在振荡器上，频率110±10次/min,30min，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。六、浸出毒性测定1、意义：检查固体废物受到水的冲淋、浸泡后，转移到水相导致二次污染的可能性。2、分析项目：汞、铬、镉、砷、铜、锌、镍、锑、铍、氟化物、氰化物、硫化物、硝基苯类化合物等。3、浸出方法：100g干样用1L水浸出。容器：浸出容积2L（Ф130×160）具盖广口聚乙烯瓶。水平振荡法和翻转法4、注意事项：①水样应先用氢氧化钠或盐酸调pH=5.8—6.3；②用0.45m滤膜过滤；③应作平行样。第三节生活垃圾的特性分析一、城市垃圾及分类1、城市垃圾：是指城市居民在日常生活中抛弃的固体垃圾，主要包括：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。2、生活垃圾分类：①废品类：废金属、废玻璃、废塑料橡皮、废纤维类、废纸类和砖瓦类；②厨房类：饮食废品、蔬菜废物、肉类和肉骨、城市燃料用煤、煤制品和木炭的燃余物；③灰土类。3、生活垃圾的处理方法：焚烧（包括热解、气化）、卫生填埋和堆肥。二、生活垃圾特征分析1、垃圾采样和样品处理《生活垃圾采样和分析方法CJJ134-2010》2、粒度的测定：采用筛分法，按筛目排列，然后计算每一粒度微粒所占的百分比。3、淀粉测定（1）测定目的：用淀粉量分析来鉴定堆肥的腐熟程度。（2）测定原理：利用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，堆肥降解结束前，淀粉碘化络合物呈蓝色，堆肥降解结束后，淀粉碘化络合物呈黄色。堆肥过程中颜色变化为深蓝—浅蓝—灰—绿—黄。（3）测定方法：碘遇淀粉变蓝。4、生物降解度的测定（1）降解的对象：垃圾中的天然和人工合成有机物质。（2）测定意义：判断垃圾降解的难易程度。（3）测定方法：COD实验方法，即利用COD实验方法来估计垃圾的生物降解度。（4）测定步骤：取0.5g烘干磨碎样于500mL的堆形瓶中—准确量取20mLc1/6(K2Cr2O7)=2mol/L的重铬酸钾溶液混合—吸取20mL硫酸加到试样瓶中—室温下摇动放置12h—加15mL蒸馏水—依次加入10mL磷酸、0.2g氟化钠、30滴指示剂（每加入一种试剂后必须混合）—用标准的硫酸亚铁铵滴定（颜色变化过程为棕绿—绿蓝—蓝—绿）—同样方法做空白实验。（5）计算公式：