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1、固体废物监测,本章教学目的及其要求,熟悉有害工业固废的定义和分类；掌握固废样品的采样和制备；了解有害特性的监测方法；掌握生活垃圾的特性；了解有害物质的毒理学研究方法。,第一节、概述,本节内容1）固体废物的定义及分类；固废样品的采集及其预处理2）危险废物的定义，如何鉴别危险废物？危险废物具有哪些特性？危险废物各特性如何监测？,一、固体废物的定义及其分类,1、定义：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。,一、固体废物的定义及其分类,2、分类化学性质（组成）：有机物
2、和无机物形状：固体和泥状（半固态）危害状况：危险废物（有害废物）和一般废物来源：矿业、工业、城市垃圾（包括下水道污泥）、农业和放射性固体废物等。,一、固体废物的定义及其分类,2、分类化学性质（组成）：有机物和无机物形状：固体和泥状（半固态）危害状况：危险废物（有害废物）和一般废物来源：矿业、工业、城市垃圾（包括下水道污泥）、农业和放射性固体废物等。,二、危险废物,定义：指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危险特性之一的废物。,国家环保部、国家发改委根据中华人民共和国固体废物污染环境防治法于2008.6.6颁布了国家危险废物名录，自2008.8
3、.1施行。同时旧名录（1998年颁布）废除，具体参照环保部网站,二、危险废物,鉴别一种废物是否有害可用四点不良后果来定义： 引起或严重导致死亡率增加； 引起各种疾病的增加； 降低对疾病的抵抗力； 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。,二、危险废物,特性：1989.3.22联合国环境规划署在瑞士巴塞尔召开环境保护会议，通过了控制危险废料越境转移及其处置巴塞尔公约，公约规定，具有爆炸性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、急性毒性、浸出毒性、慢性毒性、生态毒性、放射性、传染性等一种或几种特性的生产性垃圾和生活性垃圾均为危险废料,（一）急性毒性危险废物鉴别标准
4、急性毒性初筛GB5085.2-2007代替1996,定义：指机体（人或实验动物）一次（或24小时内多次）接触外来化合物之后所引起中毒效应，甚至引起死亡。测定：GB5085.2-2007规定，有三种测定方式。口服毒性半数致死剂量皮肤接触毒性半数致死剂量吸入毒性半数致死浓度,口服毒性半数致死剂量（LD50）,定义：可使青年白鼠口服后，14天内半数死亡的物质剂量（LD50）鉴定标准固体：LD50200mg/kg液体：LD50500mg/kg,皮肤接触毒性半数致死剂量（LD50）,定义：使白兔的裸露皮肤持续接触24小时，最可能引起白兔14天内半数死亡的剂量（LD50）鉴定标准LD501000mg/kg
5、,吸入毒性半数致死浓度（LC50）,定义：使雌雄青年白鼠持续吸入1小时，最可能引起白鼠14天内半数死亡的蒸汽、烟雾或粉尘的浓度（LC50）鉴定标准LC5010mg/L,注意事项,测定口服毒性半数致死剂量、皮肤接触毒性半数致死剂量、吸入毒性半数致死浓度的具体方法按照HJ/T153中指定的方法进行。受试动物要一致，包括：动物种类、大小、健康状况外购实验动物必须驯化7-10天实验前8-12小时对动物禁食,（二）易燃性危险废物鉴别标准易燃性鉴别GB5085.4-2007代替1996,鉴定标准：符合以下任何条件之一的属于易燃性危险废物闪点低于60的液体、液体混合物或含有固体物质的液体，称为液态易燃性危险
6、废物25 ，101.325Kpa状态下，因摩擦或自发性燃烧而起火，经点燃能持续激烈燃烧并产生危害的固体废物，称为固态易燃性危险废物常温常压下，存在于空气的混合物中，体积分数13%时的可点燃气体，称为气态易燃性危险废物,闪点：在标准大气压下，液体表面上方释放的易燃蒸汽与空气完全混合后，可以被火焰或火花点燃（出现蓝色火焰闪光）的最低温度,（三）腐蚀性危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别GB5085.1-2007代替1996,定义：金属与环境间的物理和化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属、环境及其构成受到损伤的现象。腐蚀性的鉴定依据PH值：PH2或PH12.5腐蚀深度：55情况下，固体废物对GB/T69
7、9中规定的20号钢材腐蚀速率6.35mm/a,固体废物-腐蚀性测定-玻璃电极法（GB/T15555.12-1995）,鉴定标准含水量高，呈现流态状的稀泥或泥浆状物质：直接电极测定粘稠态物质：固液分离后，测定液体的PH粉、粒、块状物质：粉碎、浸泡（1:10质量体积比），震荡（8h）、过滤、测定,注意事项,测定ph值时，每个废物均需取三个平行样进行测定，平行样ph值之差不得大于0.15，取三个数值的算术平均值报告结果在测定ph值的同时需要记录环境温度、粒径级别及样品的来源。,（四）反应性危险废物鉴别标准反应性鉴别GB5085.5-2007代替1996,反应性的鉴定依据具有爆炸性质的废物常温常压下不
8、稳定，在无引爆条件下，易发生剧烈变化25,101.325kpa,易发生爆轰或爆炸性分解反应受强引爆剂作用或在封闭条件下加热，能发生爆轰或爆炸反应,（四）反应性危险废物鉴别标准反应性鉴别GB5085.5-2007代替1996,反应性的鉴定依据与水或酸接触产生易燃气体或有毒气体与水混合发生剧烈化学反应，并放出大量易燃气体和热量与水混合能产生足以危害人体健康或环境的有毒气体、蒸汽或烟雾在酸性条件下，每千克含氰化物废物分解产生250mg氰化氢气体；或每千克含硫化物废物分解产生500mg硫化氢气体,测定废物中氰化物或硫化物释放的实验装置,（四）反应性危险废物鉴别标准反应性鉴别GB5085.5-2007代
9、替1996,反应性的鉴定依据废弃氧化剂或有机过氧化物极易引起燃烧或爆炸的废弃氧化剂对热、震动或者摩擦极为敏感的含过氧基的废弃有机过氧化物,（四）反应性危险废物鉴别标准反应性鉴别GB5085.5-2007代替1996,测定方法撞击感度测定-立式落锤仪摩擦感度测定-摆式摩擦仪差热分析测定-差热分析仪爆炸点测定-爆炸点测定仪火焰感度测定-火焰感度仪与水反应性的测定-遇水升温试验和释放有害气体试验,（五）浸出毒性危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB5085.3-2007代替1996,定义：固体废物受到水的冲淋、浸泡时，其中有害物质成分转移到水相中而污染地面水和地下水，导致二次污染的特性。,（五）浸出毒性危
10、险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB5085.3-2007代替1996,鉴定标准：参照GB5085.3-2007表1浸出毒性标准值，要求测定无机元素及化合物、有机农药类、非挥发性有机化合物及挥发性有机化合物四大类总计50项指标。当废物浸出液中有一项指标超标，则可判断该废物属于具有浸出毒性的危险废物,（五）浸出毒性危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB5085.3-2007代替1996,浸出液的提取：（HJ/T300-2007）（HJ/T299-2007）重金属半挥发性有机物将质量比2:1的浓硫酸和浓硝酸混合，加水调节ph=3.2，之后与固体废物按（10:1）体积质量比混合，震荡，离心过滤氰化物及挥发性有机
11、化合物去离子水与固体废物按（10:1）体积质量比混合，震荡，离心过滤有机物及无机物醋酸缓冲溶液作为提取液即可，这种方法不适用于氰化物的测定，具体参照HJ/T299-2007,二、固体废物样品采集及预处理,1、批：进行特性鉴别、环境污染监测、综合利用及处置的一定质量的固体废物2、批量：构成一批固体废物的质量3、份样：用采样器一次操作从一批的一个点或一个部位按规定质量所采集的样品4、份样量：一个份样的质量5、份样数：从一批固体废物中采集的份样个数,二、固体废物样品采集及预处理,6、小样：由一批的两个或两个以上的份样或逐个经过粉碎和缩分后组成的样品7、大样：由一批的全部份样或全部小样或将其逐个经过粉
12、碎和缩分后组成的样品8、试样：按规定的制样方法从每个份样、小样或大样所制备的供特性鉴别、环境污染监测、综合利用及处置分析的样品9、最大粒度：筛余量约5%时的筛孔尺寸,二、固体废物样品采集及预处理,0g,0g,2g,4g,40g,30g,5g,10g,5g,（一）、样品采集,1、采样工具：尖头钢锹、采样铲、长铲式采样器、勺式采样器等2、采样程序：根据固体废物批量大小确定应采的份样个数。根据固体废物的最大粒度确定份样量。根据采样方法，并认真填写采样记录表。,份样数的确定-经验法,批量大小与最少份样数（固体：t；液体：1000L）,储层容器数量与最少份样数,实际份样数的确定-运输车及容器采样,车数/
13、辆 所需最少采样车数/辆 100 50,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：,一批样品90t，用10辆汽车运与用51辆汽车运时，最少份样数区别？,当把一个容器作为一个批量时：,实际份样数的确定-运输车及容器采样,车及容器中采样点的布设：,对于一批若干容器盛装的废物：,当把210个容器作为一个批量时：,最少容器数最少份样数/容器数,批量大小 最少份样个数/(液体m3,固体t) /份 5000 35,容器个数 /个 所需最少采样容器个数/个 100 50,份样量的确定-按最大粒径确定,根据固体废物最大颗粒物直径选取最小份样量,废渣
14、堆样品的采集,废渣堆中采样点的分布示意图,（二）、样品的预处理,1、风干：洁净间、通风2、粉碎：机器、人工研磨，目的使得样品粒度降低3、筛分：过标准筛，使得95%以上的样品处在某一粒度范围4、混合：使得样品达到均匀，具有代表性5、缩分：将样品缩分成两份或者四份，减小样品质量（份样缩分法、圆锥四分法）,第二节、生活垃圾,本节内容1）生活垃圾的分类及处理2）生活垃圾特性（粒度、淀粉、总有机碳、生物降解度、垃圾热值）分析；垃圾渗滤液分析；垃圾毒性分析；,一、生活垃圾,1、定义：指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。思考：为什么要对垃圾
15、进行分类处理？生活垃圾的分类标准是什么？,为什么要对垃圾进行分类处理？,垃圾是潜在的宝贵资源降低处理成本提高处理效果,分类收集垃圾利于资源的回收利用,生活垃圾的分类标准？,第一类：有机垃圾主要指在自然条件下易分解的垃圾，主要指厨余垃圾，即剩饭菜及瓜皮果壳等。适用于生化处理及堆肥第二类：危险废物包括具形和扣形等电池，因含有有毒有害物质，因此需要单独处理第三类：可回收利用垃圾包括纸类、橡胶、塑料、金属、玻璃及织物等，回收后可进行资源化利用,其他分类方法,垃圾的两种处理方法：无害化处理资源化处理,垃圾无害化处理-从有害到无害,1、什么是垃圾的无害化处理？2、垃圾无害化处理的主要方法有哪些？,垃圾的无
16、害化处理通过物理、化学、生物以及热处理等方法处理垃圾，以达到不损害人体健康，不污染周边环境的目的,无害化处理方法焚烧；卫生填埋；堆肥,垃圾无害化处理-从有害到无害,不当的焚烧方式露天焚烧,垃圾无害化处理-从有害到无害,露天焚烧弊端？造成资源浪费污染环境,封闭式焚烧的优点：“焚烧炉”避免了露天焚烧带来的问题产生的热量可供发电及供暖,深圳垃圾发电厂,垃圾无害化处理-从有害到无害,堆肥（粒径15-80mm的垃圾）强制发酵（温度、湿度、通风流量）半强制发酵（湿度、通风流量）自然发酵,垃圾无害化处理-从有害到无害,垃圾的卫生填埋,垃圾无害化处理-从有害到无害,垃圾填埋的入场要求直接入场垃圾由环境卫生机构
17、收集或者自行收集的混合生活垃圾，以及企事业单位产生的办公废物；生活垃圾焚烧炉渣（不包括焚烧飞灰）；生活垃圾堆肥处理产生的固态残余物；服装加工、食品加工以及其他城市生活服务行业产生的性质与生活垃圾相近的一般工业固体废物。其他垃圾（工业固体废物、医疗废物、垃圾焚烧飞灰等）需要经过处理，达到一定要求后方可入场,垃圾无害化处理-从有害到无害,垃圾填埋排水要求生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-2008,不能满足该排放标准浓度限制的废水应该如何处理？城市二级污水处理厂,城市二级污水处理厂每日处理生活垃圾渗滤液总量不超过污水处理量的0.5%，并不超过城市二级污水处理厂额定的污水处理能力；生活垃圾渗滤
18、液应均匀注入城市二级污水处理厂；不影响城市二级污水处理场的污水处理效果；,垃圾无害化处理-从有害到无害,浸出液污水处理厌氧处理膜处理（超滤、纳滤反渗透、高压反渗透、二级反渗透）,污水处理厂,格栅调节池曝气池二沉池人工湿地,垃圾资源化处理,垃圾能源垃圾发电垃圾产生沼气肥料废弃塑料回收1、直接用作材料；2、循环再生；3、制成原油或原气废弃玻璃回收1、原型复用；2、回炉再造,二、生活垃圾特性分析,1、粒度的测定：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。,二、生活垃圾特性分析,2、淀粉的测定淀粉的测定可用于鉴定堆肥的腐熟程度。方法：利用垃
19、圾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来分析。从降解开始至降解结束。堆肥颜色的变化为：深蓝浅蓝灰绿黄色,难分解有机物经发酵腐烂成有效肥分和腐殖质的过程,二、生活垃圾特性分析,3、总有机碳的测定（P124）燃烧氧化-非色散红外吸收TOC测定仪粗略估算法：有机碳的质量约等于有机质含量的47%高温600情况下，15min测定易挥发性固体的质量,二、生活垃圾特性分析,4、生物降解度的测定垃圾中含有大量天然的和人工合成的有机物质，有的容易生物降解，有的难以生物降解。目前，对生物降解度的测定采用的是一种可以在室温下对垃圾生物降解度作出适当估计的COD试验法。,二、生活垃圾特性分析,
20、5、垃圾热值的测定垃圾热值 (HV)，指单位质量垃圾完全燃烧产生的热量 高热值（H0）及低热值（Hu）测定方法：量热法、热耗法,三、生活垃圾渗滤液分析,1、定义：垃圾本身含有的水分以及降水等于垃圾接触而渗出来的溶液2、主要来源：垃圾填埋场3、特性：成分的不稳定性浓度的可变性组成的特殊性4、测定项目：水温、PH、色度、总固体、总溶解性固体、总悬浮性固体、硫酸盐、氨氮、凯氏氮、氯化物、COD、BOD5、总磷、钾、钠、细菌总数等,四、垃圾渗滤模型试验,了解废物堆放场对地下水和周边环境的影响,五、垃圾毒理学实验,1、毒性试验：急性毒性试验、亚急性毒性试验、慢性毒性试验2、试验方法：口服、皮肤接触、吸入、注射3、污染物毒性作用剂量表示方法：半致死剂量LD50（浓度LC50）、最小致死剂量MLD（浓度MLC）、绝对致死量LD100（浓度LC100）、最大耐受量MTD（浓度MTC）,课后习题,P2521、3、4、5、6、7、8、9,
