環(huán)境監(jiān)測固體廢物監(jiān)測.ppt

第四章固體廢物監(jiān)測 第一節(jié)固體廢物概述第二節(jié)固體廢物樣品的采集和制備第三節(jié)有害特性的監(jiān)測方法第四節(jié)生活垃圾和衛(wèi)生保健機構(gòu)廢棄物的監(jiān)測第五節(jié)有害物質(zhì)的毒理學(xué)研究方法 第一節(jié)固體廢物概述 主要內(nèi)容 固體廢物的定義 分類 危險廢物 有害固體廢物 的定義和鑒別 基本概念和知識點 固體廢物的定義或范疇 固體廢物的分類方法 危險廢物 有害固體廢物 的定義與鑒別 問題與應(yīng)用 能力要求 掌握固體廢物和危險固體廢物的定義 了解固體廢物的來源 特性及分類方法 掌握危險固體廢物的特性及鑒別方法 一 固體廢物的定義和分類 固體廢物 生產(chǎn) 建設(shè) 日常生活和其他活動中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài) 半固態(tài)廢棄物質(zhì) 分類方法 按化學(xué)性質(zhì) 有機物和無機物 按形狀 固體和泥狀 按危害狀況 危險廢物 有害廢物 和一般廢物 按來源 礦業(yè) 工業(yè)固體廢物 城市垃圾 包括下水道污泥 農(nóng)業(yè)和放射性固體廢物等 危險廢物 二 危險廢物的定義和鑒別 指在國家危險廢物名錄中 和根據(jù)國務(wù)院環(huán)境保護部門規(guī)定的危險廢物鑒別標準認定的具有危險性的廢物 1 引起或嚴重導(dǎo)致人類和動植物死亡率增加 2 引起各種疾病的增加 3 降低對疾病的抵抗力 4 在處理 貯存 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 危險廢物的特性 易燃性腐蝕性反應(yīng)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廢物 比放射性大于1 10 7Ci kg者 含有人工放射性元素的廢物或比放射性大于露天水源限制濃度的10 100倍 半衰期 60天 者 易燃性 含閃點低于60 的液體 經(jīng)摩擦或吸濕和自發(fā)的變化具有著火傾向的固體 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pH 2或pH 12 5的廢物 或最低溫度為55 以下時對鋼制品每年的腐蝕深度大于0 64cm的廢物 反應(yīng)性 a 無爆震時就很易發(fā)生劇烈變化 b 和水劇烈反應(yīng) c 能和水形成爆炸性混合物 d 和水混合產(chǎn)生毒性氣體 蒸汽或煙霧 e 有引發(fā)源或加熱時能爆震或爆炸 f 常溫常壓下易爆炸和爆炸性反應(yīng) j 根據(jù)其它法規(guī)定義的爆炸品 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4 1所示鑒別標準的物質(zhì) 急性毒性 指引起小鼠 大鼠 在48h內(nèi)死亡半數(shù)以上者 表4 1有色金屬工業(yè)固體廢物浸出毒性鑒別標準 第二節(jié)固體廢物樣品的采集和制備 主要內(nèi)容 樣品的采集 制備 水分 pH的測定 樣品的保存 基本概念和知識點 固體廢物的采樣程序 采樣方法 樣品的制備 水分及pH的測定 問題與應(yīng)用 能力要求 掌握固體廢物樣品的采集 制備 保存和預(yù)處理的方法 批量大小最少份樣數(shù) 液體m3 固體t 份500035 a 根據(jù)固體廢物批量大小確定應(yīng)采份樣 b 根據(jù)固體廢物的最大粒度確定份樣量 c 根據(jù)采樣方法 隨即采集份樣 組成總樣 并認真填寫采樣記錄 尖頭鋼鍬 鋼尖鎬 采樣鏟 具蓋采樣桶或內(nèi)襯塑料的采樣袋 一 樣品的采集 一 采樣工具 二 采樣 三 份樣數(shù) 四 份樣量 份樣量和采樣鏟容量最大粒度 mm最小份樣量 kg采樣鏟容量 mL 15030100 150151600050 1005700040 503170020 40280010 201300 100 5125 五 采樣方法 1 現(xiàn)場采樣 采樣間隔 車數(shù) 輛所需最少采樣車數(shù) 輛10050 容器個數(shù) 個所需最少采樣容器個數(shù) 個10050 2 運輸車及容器采樣 當車數(shù)不多于該批廢物規(guī)定的份樣數(shù)時 每車應(yīng)采份樣數(shù) 規(guī)定份樣數(shù) 車數(shù) 當車數(shù)多于該批廢物規(guī)定的份樣數(shù)時 車中采樣點的布設(shè) 對于一批若干容器盛裝的廢物 當把一個容器作為一個批量時 當把2 10個容器作為一個批量時 最少容器數(shù) 最少份樣數(shù) 容器數(shù) 批量大小最少份樣個數(shù) 液體m3 固體t 份500035 3 廢渣堆采樣法 圖4 3廢渣堆中采樣點的分布示意圖 粉碎機 藥碾 鋼錘 標準套篩 十字樣板 機械縮分器 一 制樣工具 二 制樣要求 三 制樣程序 1 粉碎把全部樣品逐級破碎 過5mm篩孔 粉碎過程中 不可隨意丟棄難于破碎的粗粒 2 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(fù)轉(zhuǎn)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(fù)操作數(shù)次 直至不少于1kg試樣為止 1 制樣過程中 防止樣品產(chǎn)生任何化學(xué)變化和污染 2 濕樣品應(yīng)在室溫下自然干燥 使其達到適于破碎 篩分 縮分的程度 3 制備的樣品過篩后裝瓶備用 二 樣品的制備 三 樣品水分的測定 1 測定無機物 稱取樣品20g左右于105 下干燥 恒重至 0 1g 測定水分含量 2 有機物 樣品于60 下干燥24h 測定水分含量 3 固體廢物測定結(jié)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pH值的測定 由于固體廢物的不均勻性 測定時應(yīng)將各點分別測定 測定結(jié)果以實際測定pH值范圍表示 而不是通過計算混合樣品平均值表示 由于樣品中二氧化碳含量影響pH值 并且二氧化碳達到平衡極為迅速 所以采樣后必須立即測定 制好的樣品密封于容器中保存 容器對樣品不吸附 不使樣品變質(zhì) 貼標簽 注明編號 廢物名稱 采樣地點 批量 采樣人 制樣人 時間 五 樣品的保存 第三節(jié)有害特性的監(jiān)測方法 主要內(nèi)容 急性毒性的初篩試驗 易燃性的試驗方法 腐蝕性的試驗方法 反應(yīng)性的試驗方法 遇水反應(yīng)性的試驗方法 浸出毒性的試驗方法 有害特性的監(jiān)測方法 生活垃圾的特性分析 有害物質(zhì)的毒理學(xué)研究方法 生活垃圾特性分析 基本概念和知識點 固體廢物各有害特性的監(jiān)測方法原理及操作技術(shù) 問題與應(yīng)用 能力要求 掌握有害固體廢物的有害特性及其監(jiān)測方法 一 急性毒性的初篩試驗毒性試驗動物 試驗步驟 稱取制備好的樣品100g 置于500mL具磨口玻璃塞的三角瓶中 加入100mL pH為5 8 6 3 水 固液比為1 1 振搖3min于室溫下靜止浸泡24h 用中速定量濾紙過濾 濾液留待灌胃用 對10只小白鼠 或大白鼠 進行一次性灌胃 每只灌浸出液0 50 或4 80 mL 對灌胃后的小白鼠 或大白鼠 進行中毒癥狀觀察 記錄48h內(nèi)動物死亡數(shù) 體重18 24g的小白鼠 或200 300g大白鼠 二 易燃性的試驗方法易燃性 試驗步驟 閃點較低的液態(tài)狀廢物和燃燒劇烈而持續(xù)的非液態(tài)狀廢物 由于摩擦 吸濕 點燃等自發(fā)的化學(xué)變化會發(fā)熱 著火 或可能由于它的燃燒引起人體或環(huán)境的危害 按標準要求加熱試樣至一定溫度 停止攪拌 每升高1 點火一次 至試樣上方剛出現(xiàn)藍色火焰時 立即讀出溫度計上的溫度值 對粉 粒 塊狀物料 稱取制備好的樣品50g 干基 置于1L塑料瓶中 加入新鮮蒸餾水250mL 使固液比為1 5 加蓋密封后 放在振蕩機上 于室溫下 連續(xù)振蕩30min 靜置30min后 測上清液pH值 每種廢物取兩個平行樣品測定其pH值 差值不得大于0 15 三 腐蝕性的試驗方法 測定方法 方法 儀器 pH值的測定 一種是測定pH值 另一種是指測定在55 7 以下對鋼制品的腐蝕率 pH計或酸度計 對含水量高 呈流態(tài)狀的稀泥或漿狀物料 可將電極直接插入進行pH值測量 腐蝕性 通過接觸能損傷生物細胞組織或腐蝕物體而引起危害 對稠狀物料可離心或過濾后 測其液體的pH值 四 反應(yīng)性試驗方法 撞擊感度測定摩擦感度測定差熱分析測定爆炸點測定火焰感度測定 五 遇水反應(yīng)性試驗方法 遇水反應(yīng)性包括 1 固體廢物與水發(fā)生劇烈反應(yīng)而放出熱量 使體系溫度升高 2 與水反應(yīng)釋放出有害氣體 如乙炔 硫化氫 砷化氫 氰化氫 1 反應(yīng)裝置 2 試驗步驟 稱取固體廢物50g 置于250mL的反應(yīng)器內(nèi) 加入25mL水汽 用1mol LHCl調(diào)節(jié)pH值為4 加蓋密封后 固定在振蕩器上 振蕩頻率為110 10次 min 振蕩30min后停機 靜置10min 用注射器抽氣50mL 注入不同的5mL吸收液中 測定其氰化氫 硫化氫 砷化氫 乙炔的含量 圖4 4固體廢物反應(yīng)器示意圖1 固體廢物 2 250mL塑料瓶 3 橡皮塞 4 玻璃管 5 乳膠管 6 止水夾 7 氣體抽氣口 六 浸出毒性試驗 浸出方法 稱取100g試樣 置于浸出容積為2L具蓋廣口聚乙烯瓶中 加水1L 將瓶子垂直固定在水平往復(fù)振蕩器上 在室溫下振蕩8h 靜置16h 通過0 45 m濾膜過濾 濾液按各分析項目要求進行保護 于合適條件下儲存?zhèn)溆?第四節(jié)生活垃圾和衛(wèi)生保健機構(gòu)廢棄物的監(jiān)測 主要內(nèi)容 生活垃圾及其分類 生活垃圾特性分析 熱值的測定方法 滲瀝水 瀝濾液 分析 滲瀝試驗 衛(wèi)生保健機構(gòu)廢棄物的定義 分類及處理 基本概念和知識點 生活垃圾的概念及其分類 生活垃圾淀粉測定 生物降解度的概念及其測定 熱值的測定方法 滲瀝水 瀝濾液 分析 滲瀝試驗 衛(wèi)生保健機構(gòu)廢棄物的定義 分類及處理 問題與應(yīng)用 能力要求 了解生活垃圾分類 掌握生活垃圾淀粉測定 生物降解度的概念及其測定 熱值的測定方法 掌握滲瀝水 瀝濾液 分析 一 生活垃圾及其分類 1 生活垃圾的概念 城鎮(zhèn)居民在日常生活中拋棄的固體垃圾 主要包括 生活垃圾 醫(yī)院垃圾 市場垃圾 建筑垃圾和街道掃集物等 2 生活垃圾的分類 廢品類 廚房類 亦稱廚余垃圾 灰土類 3 處理方法 焚燒 包括熱解 氣化 衛(wèi)生填埋 堆肥 充分研究垃圾產(chǎn)生地區(qū)的基本情況 如居民情況 生活水平 堆放時間 還要考慮在收集 運輸 儲存過程等可能的變化 然后制定周密的采樣計劃 采樣過程必須詳細記錄地點 時間 種類 表觀特性等 在記錄卡傳遞過程中 必須有專人簽署便于查核 分析試驗的步驟 1 將1g堆肥置于l00mL燒杯中 滴入幾滴酒精使其濕潤 再加20mL36 的高氯酸 2 用紋網(wǎng)濾紙 90號紙 過濾 3 加入20mL碘反應(yīng)劑到濾液中并攪動 4 將幾滴濾液滴到白色板上 觀察其顏色變化 4 淀粉的測定 G 0 06d式中 G 試樣質(zhì)量 kg d 垃圾的最大粒度 mm 粒度采用篩分法 按篩目排列 依次連續(xù)搖動l5min 依次轉(zhuǎn)到下一號篩子 然后計算每一粒度微粒所占的百分比 如果需要在試樣干燥后再稱量 則需在70 的溫度下烘干24h 然后再在干燥器中冷卻后篩分 二 生活垃圾特性分析 1 垃圾采集和試樣處理 2 采樣量 3 垃圾的粒度分級 在室溫下粗測COD的試驗步驟 1 稱取0 5g已烘干磨碎的試樣于500mL錐形瓶中 2 準確量取20mL c1 6 K2Cr2O7 2mo1 L 重鉻酸鉀溶液加入樣品瓶中并充分混合 3 量取20mL硫酸加到樣品瓶中 4 在室溫下將這一混合物放置12h且不斷搖動 5 加入約15mL蒸餾水 6 再依次加入10mL磷酸 0 2g氟化鈉和30滴指示劑 7 用標準硫酸亞鐵銨溶液滴定 8 用同樣的方法在不放試樣的情況下做空白試驗 5 生物降解性的測定 6 熱值的測定 高熱值與低熱值換算 式中 Hn 低熱值 kJ kg Ho 高熱值 kJ kg I 惰性物質(zhì)含量 W 垃圾的表面濕度 WL 剩余的和吸濕性的濕度 三 熱值的測定方法 一 原理 能量守恒定律 樣品完全燃燒放出的能量促使卡計本身及其周圍的介質(zhì) 本實驗用水 溫度升高 測量了介質(zhì)燃燒前后溫度的變化 就可以求算該樣品的燃燒熱 其關(guān)系式 WQv 3000 C C卡 T 2 9L式中 Qv 燃燒熱 J g 水的密度 g cm3 C 水的比熱 J g W 樣品的重量 kg C卡 卡計的水當量 J L 為鐵絲的長度 cm 其燃燒值為2 9J cm 3000 實驗用水毫升數(shù) mL 熱值 生活垃圾固體廢物和無法確定相對分子質(zhì)量的混合物單位量 克或千克 完全氧化時的反應(yīng)熱 測量熱效應(yīng)的儀器 量熱計 卡計 圖4 5為氧彈卡計 圖4 5氧彈外形示意圖 溫度測量值雷諾圖校正 圖4 6絕熱較差時雷諾校正圖 圖4 7絕熱良好時雷諾校正圖 稱適量待測物質(zhì) 使燃燒后水溫升高1 5 2 0 預(yù)先調(diào)節(jié)水溫低于室溫0 5 1 0 然后將燃燒前后歷次觀察的水溫對時間作圖 二 儀器和試劑 氧彈卡計 放大鏡 氧氣鋼瓶 氧氣表 貝克曼溫度計一支 0 l00 溫度計一支 壓片機 萬用電表 鐵絲 變壓器 苯甲酸 分析純或燃燒熱專用 三 實驗步驟 1 測定卡計的水當量C卡 1 樣品壓片 2 充氧氣 3 燃燒和測量溫度 用臺秤稱取約lg左右苯甲酸 切勿超過1 1g 用分析天平準確稱量長度為l5cm長的鐵絲 圖4 8鐵絲穿在模板內(nèi) 圖4 9壓片機 圖4 10壓制好的樣品 1 樣品壓片 圖4 11氧彈剖面示意圖1 筒 2 蓋 3 小皿 4 出氣道 5 進氣管作電極 6 另一根電極 加lmL蒸餾水 2 充氧氣 充氧氣步驟 圖4 12充氣示意圖 3 燃燒和測量溫度 低于室溫0 5 1 0 的自來水3000mL 圖4 13卡計安裝示意圖 2 樣品熱值的測定 1 固體狀樣品測定 2 流動性樣品的測定 流動性污泥或不能壓成片狀物的樣品 則稱1 0g左右樣品 放于小皿 鐵絲浸在樣品中間 兩端與電極相聯(lián) 同上法進行試驗 將混勻具有代表性的生活垃圾或固體廢物粉碎成粒徑為2mm的碎粒 若含水率高 則應(yīng)于105 烘干 并記錄水分含量 稱取1 0g左右 同法進行上述試驗 四 數(shù)據(jù)處理 1 用圖解法求出由苯甲酸燃燒引起卡計溫度變化的差值 T1 并根據(jù)公式計算卡計的水當量 2 用圖解法求出樣品燃燒引起卡計溫度變化的差值 T2 并根據(jù)公式計算樣品的熱值 四 滲瀝水分析 1 滲瀝水的特性2 滲瀝水的分析項目 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(zhì) 理化分析和細菌學(xué)檢驗方法 色度 總固體 總?cè)芙庑怨腆w與總懸浮性固體 硫酸鹽 氨態(tài)氮 凱氏氮 氯化物 總磷 pH值 BOD COD 鉀 鈉 細菌總數(shù) 總大腸菌群等 其中細菌總數(shù)和大腸菌群是我國特有的監(jiān)測項目 1 成分的不穩(wěn)定性 主要取決于垃圾組成 2 濃度的可變性 主要取決于填埋時間 3 組成的特殊性 垃圾中存在的物質(zhì) 滲瀝水中不一定存在 而一般廢水中存在的組分滲瀝水中也不一定存在 例如油類 氰化物 鉻和汞等 4 滲瀝水是不同于生活污水的特殊污水 五 滲瀝實驗 1 固體廢物堆場滲瀝水采樣點的選擇正規(guī)設(shè)計的垃圾填埋場一般廢棄物堆場 圖4 14典型安全填埋場示意圖及滲瀝水采樣點示意圖I 廢物堆 II 可滲透性土壤 III 非滲透性土壤1 表層植被 2 土壤 3 粘土層 4 雙層有機內(nèi)襯 5 砂質(zhì)土 6 單層有機內(nèi)襯 7 滲出液抽汲泵 采樣點 8 膨潤土漿 9 滲出液收集管 10 正常地下水位 11 堆場內(nèi)地下水位 圖4 15有害廢物淋浸過程示意圖A 水的擴散 產(chǎn)生淋浸液 B 最初的淋浸過程 C 吸附 pH效應(yīng) 生物降解 沉淀等 D 過濾 析出沉淀等 E 析出沉淀 離子交換 吸附 生物降解等 F 作用同E層 另有稀釋作用 垃圾 或廢物 堆場中有害物濃度 最初淋浸液中有害物濃度 流離垃圾堆場前有害物濃度 流離垃圾堆場后有害物濃度 流離非含水層前有害物濃度 含水層中采樣點有害物濃度 2 滲瀝試驗 1 工業(yè)固體廢物滲瀝模型 圖4 16固體廢物滲瀝模型實驗裝置示意圖 2 生活垃圾滲瀝柱 圖4 17生活垃圾滲瀝柱示意圖 六 垃圾堆蠅類滋生密度的測定 1 原理2 操作工具3 試劑 將蠅類用誘餌引誘 集聚至誘捕籠內(nèi) 加以分類 測定 1 捕蠅籠 2 長方形白搪瓷盤 3 鑷鉗 4 放大鏡 5 搪瓷菜盤 1 速滅靈 或其他有效滅蟲劑 2 酒精 75 捕蠅籠的合理設(shè)置 捕蠅籠應(yīng)盡可能地避開人車高峰地帶 捕蠅籠的設(shè)置應(yīng)考慮到氣候影響 一般當氣溫低 風(fēng)又大時 應(yīng)設(shè)置在向陽背風(fēng)處 而天氣炎熱較高時則反之 捕蠅籠一般應(yīng)設(shè)置在距地面約1m高的高度 可利用附近電線桿 墻檐等 也可豎竹桿 將籠子綁在竹桿上 當條件不允許時 也可以放置在地面上 但應(yīng)做好防護措施 以防止禽類 動物類侵擾 1 誘餌的配制 2 蠅樣的收集 3 蠅樣的分類 一般蠅類誘餌專為捕捉家蠅的誘餌 根據(jù)蠅類具有向光性 陰天和黑夜不甚活動的特點 在晴好天氣 采用日出放籠 日落收籠的方法收集蠅樣 將收集的蠅樣倒入長方形白瓷盤內(nèi) 用鑷鉗將不同的蠅分類 當蠅類較小不能辨別品種時 用放大鏡辨別 4 操作步驟 5 數(shù)據(jù)處理與記錄6 注意事項 1 要記錄蠅類測定日的天氣 氣溫 風(fēng)力等情況 2 把蠅類統(tǒng)計數(shù)據(jù)填入蠅類密度調(diào)查表 并分別計算出總蠅類和家蠅的平均值和最大值 3 蠅類密度調(diào)查表制法見書上表4 9 1 使用后的誘餌殘余應(yīng)及時處理 可消毒就地處理 也可以將各監(jiān)測點使用后的誘餌統(tǒng)一收集 處理 2 使用后的捕蠅籠應(yīng)及時清洗 晾干 放置避陽干燥處 以提高其使用率 3 測定完后 要將蠅樣收集進樣袋 送火爐內(nèi)焚燒掉 使用過的盤 鑷鉗 放大鏡等工具 要清潔干凈然后用酒精消毒 工作結(jié)束后 要充分洗滌 做好個人衛(wèi)生 1 廢棄物排放源及分類2 衛(wèi)生保健機構(gòu)廢棄物的 處理 1 首先應(yīng)分類收集和貯存 例如銳利醫(yī)療器械應(yīng)貯于耐扎的容器中 病理性 傳染性廢棄物須與其他廢棄物分開 危險性大的廢棄物可先高壓蒸汽消毒 2 各類廢棄物應(yīng)裝在專用的防潮的有一定強度的袋或容器中并以顏色 符號標記病理性 傳染性廢棄物 3 不論在醫(yī)院內(nèi)外 應(yīng)用專用運輸工具并嚴格消毒 4 病理性和傳染性廢棄物的首選處置方法是焚燒 其他類廢物或焚燒或采取另外方法處置 5 在整個過程需嚴格監(jiān)督 監(jiān)測和管理 七 衛(wèi)生保健機構(gòu)廢棄物的定義 分類和處理 1 普通廢棄物 2 病理性廢棄物 3 放射性廢棄物 4 化學(xué)性廢棄物 5 傳染性廢棄物 6 銳利器械 7 藥理性廢棄物 第五節(jié)有害物質(zhì)的毒理學(xué)研究方法 主要內(nèi)容 實驗動物的選擇及毒性試驗分類 吸入毒性試驗 口服毒性試驗 魚類毒