《环境监测》课程教案
1 《环境监测》课程教案
Chapter4固体废物监测 教学目的 ①固体废物的概念 ②固体废物分类方法 ③工业有害固体废物的定义和分类 ④鉴别废物是否有害的标准 ⑤有害固体废物特性 ⑥我国对有害特性的定义 ⑦固体废物的样品采集方法和制备; 固体废物有害特性的监测分析方法、有害物质毒理学研究方法 教学重点 ①理解固体废物的概念 ②理解固体废物分类方法 ③理解工业有害固体废物的定义和分类 ④理解我国对有害特性的定义; 教学方法 课内安排2个学时 必读教材和参考书页码 教材:230-261:多媒体课件: 讲授提纲 1固体废物概述 4.1.1固体废物的定义和分类
2 Chapter4 固体废物监测 教学目的 ①固体废物的概念； ②固体废物分类方法； ③工业有害固体废物的定义和分类； ④鉴别废物是否有害的标准； ⑤有害固体废物特性； ⑥我国对有害特性的定义； ⑦固体废物的样品采集方法和制备； 固体废物有害特性的监测分析方法、有害物质毒理学研究方法； 教学重点 ①理解固体废物的概念； ②理解固体废物分类方法； ③理解工业有害固体废物的定义和分类； ④理解我国对有害特性的定义； 教学方法 课内安排 2 个学时。 必读教材和参考书页码 教材：230-261； 多媒体课件： 讲授提纲 4.1 固体废物概述 4.1.1 固体废物的定义和分类
4.1.2危险废物的定义和鉴别 危险废物指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方 法认定的具有危险特性的废物。危险特性通常指易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射 性、浸出毒性、极性毒性等。我国对危险物的鉴别、分类分为两个步骤:(1)将《名录》 中所列废物纳入危险废物管理体系。(2)通过《鉴定标准》将危险性低于一定程度的废物 加以豁免。固体废物标识图 4.1.3城市生活垃圾的来源和组成 城市生活垃圾主要来源包括厨房垃圾、普通垃圾、庭院垃圾、淸扫垃圾、建筑垃圾、危 险垃圾等。城市生活垃圾的组成很复杂,通常包括食品垃圾、纸类、细碎物、金属、玻璃、 塑料等。目前,国内广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥和再 生利用四种方式 4.2固体废物样品的采集和制备 4.2.1样品的采集 4.2.1.1工业固体废物的采集 (1)采样工具包括:尖头钢锹、钢尖镐(腰斧)、采样铲(采样器)、具盖采样桶或内 衬塑料的采样袋 2)采样程序①确定采样单元个数。②确定采样量。③采样,并填写采样记录表。 (3)采样单元数 决定采样单元多少的因素:①物料的均匀程度:物料越不均匀,采样单元应越多。②采样 的准确度:采样的准确度要求越高,采样单元应越多。最小采样单元数可以根据物料批量 的大小进行估计,如图所示(见234页) (4)采样量 采样量可根据切乔特经验公式计算。Q=Kda (5)采样方法 ①现场采样在生产现场采样,首先应确定样品的批量,然后按下式计算出采样间隔,进 行流动间隔采样。采样间隔≤批量(t)/规定的份样数 ②运输车及容器采样在运输一批固体废物时,当车数不多于该批废物规定的份样数时, 每车应采份样数按下式计算。当车数多于规定的份样数时,按表4.3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 每车应采份样数=规定份样数/车数 在车中,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
3 4.1.2 危险废物的定义和鉴别 危险废物指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方 法认定的具有危险特性的废物。 危险特性通常指易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射 性、浸出毒性、极性毒性等。 我国对危险物的鉴别、分类分为两个步骤：(1）将《名录》 中所列废物纳入危险废物管理体系。（2）通过《鉴定标准》将危险性低于一定程度的废物 加以豁免。 固体废物标识图 4.1.3 城市生活垃圾的来源和组成 城市生活垃圾主要来源包括厨房垃圾、普通垃圾、庭院垃圾、清扫垃圾、建筑垃圾、危 险垃圾等。 城市生活垃圾的组成很复杂，通常包括食品垃圾、纸类、细碎物、金属、玻璃、 塑料等。 目前，国内广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥和再 生利用四种方式。 4.2 固体废物样品的采集和制备 4.2.1 样品的采集 4.2.1.1 工业固体废物的采集 （ 1 ）采样工具 包括：尖头钢锹、钢尖镐（腰斧）、采样铲（采样器）、具盖采样桶或内 衬塑料的采样袋。 （ 2 ）采样程序 ①确定采样单元个数。 ②确定采样量。 ③采样，并填写采样记录表。 （ 3 ）采样单元数 决定采样单元多少的因素：①物料的均匀程度：物料越不均匀，采样单元应越多。② 采样 的准确度：采样的准确度要求越高，采样单元应越多。 最小采样单元数可以根据物料批量 的大小进行估计，如图所示（见 234 页）： (4) 采样量 采样量可根据切乔特经验公式计算。 Q ＝ Kd a (5) 采样方法 ①现场采样 在生产现场采样，首先应确定样品的批量，然后按下式计算出采样间隔，进 行流动间隔采样。 采样间隔≤批量（ t ） / 规定的份样数 ②运输车及容器采样 在运输一批固体废物时，当车数不多于该批废物规定的份样数时， 每车应采份样数按下式计算。当车数多于规定的份样数时，按表 4.3 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。 每车应采份样数 = 规定份样数 / 车数 在车中，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
对于一批若干容器盛装的废物,按表4.3选取最少容器数,并且每个容器中均随机采两个 样品。 ③废渣堆采样法在渣堆侧西距堆底0.5m处画一条横线,然后每隔0.5m划一条横线, 再每隔2m划一条横线的垂线,其交点作为样点。按表4-3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 4.2.1.2城市生活垃圾的采集 1)采样工具50L搪瓷盆、100kg磅秤、铁锹、竹夹等。 (2)方法与步骤①采样点的确定:在市区选择2-3个居民生活水平与燃料结构具 有代表性的居民生活区作为点:再选择一个或几个垃圾堆放场所为面,定期采样。②方法 与步骤 4.2.2样品的制备 4.2.2.1制样工具包括:粉碎机〔破碎机)、药碾、钢锤、标准套筛、十字分样板、机械 缩分器 4.2.2.2工业固体废物样品制备(制样程序) 粉碎:用机械或人工方法把全部样品逐级破碎,通过5mm筛孔。粉碎过程中,不可随意丢 弃难于破碎的粗粒 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。 4.2.2.3城市生活垃圾样品制备 (1)分捡 (2)粉碎:用机械或人工方法把全部样品逐级破碎,通过5m筛孔。粉碎过程中,不可随 意丢弃难于破碎的粗粒 (3)混合 4)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 4.2.3样品水分的测定
4 对于一批若干容器盛装的废物，按表 4.3 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 在渣堆侧西距堆底 0.5m 处画一条横线，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 4-3 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。 4.2.1.2 城市生活垃圾的采集 （ 1 ）采样工具 50L 搪瓷盆、 100kg 磅秤、铁锹、竹夹等。 （ 2 ）方法与步骤 ①采样点的确定：在市区选择 2 － 3 个居民生活水平与燃料结构具 有代表性的居民生活区作为点；再选择一个或几个垃圾堆放场所为面，定期采样。 ②方法 与步骤。 4.2.2 样品的制备 4.2.2 .1 制样工具 包括：粉碎机（破碎机）、药碾、钢锤、标准套筛、十字分样板、机械 缩分器。 4.2.2 .2 工业固体废物样品制备 （制样程序） 粉碎 ：用机械或人工方法把全部样品逐级破碎，通过 5mm 筛孔。粉碎过程中，不可随意丢 弃难于破碎的粗粒。 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。 4.2.2 .3 城市生活垃圾样品制备 （ 1 ）分捡 (2 ）粉碎：用机械或人工方法把全部样品逐级破碎，通过 5mm 筛孔。粉碎过程中，不可随 意丢弃难于破碎的粗粒。 （ 3 ）混合 （ 4 ）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。 4.2.3 样品水分的测定
测定无机物时,可称取样品20g左右,在105℃下干燥,恒重至±0.1g,测定水 分含量。测定样品中的有机物时,应称取样品20g左右,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,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 4.2.4样品的运送和保存 制好的样品密封于容器中保存(容器应对样品不产生吸附、不使样品变质),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。制备好的样品,一般有效保存期为三个月,易变质的 试样不受此限制 4.3有謇特性的监测方法 参见多媒体課件 4.4生活垃圾和卫生保健机构废弃物的监测 4.4.1垃圾的粒度分级 筛分法:按筛目排列,依次连续摇动15ⅷin,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 4.4.2生活垃圾特性分析 淀粉的测定 淀粉的测定可用于鉴定堆肥的腐熟程度。 方法是:利用垃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 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试验方法。生物降解物质的计算 BDM (V2平V1)×V×C×1.28)/2 热值的测定 热值是垃圾焚烧处理的重要指标。热值分髙热值(Ho)和低热值(HN)。垃圾中可燃 物质的热值为高热值,但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,显然其实际意义更大
5 测定无机物时 , 可称取样品 20g 左右，在 105 ℃ 下干燥，恒重至± 0.1g ，测定水 分含量。 测定样品中的有机物时 , 应称取样品 20g 左右 , 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，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。 4.2.4 样品的运送和保存 制好的样品密封于容器中保存（容器应对样品不产生吸附、不使样品变质），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。 制备好的样品，一般有效保存期为三个月，易变质的 试样不受此限制。 4.3 有害特性的监测方法 参见多媒体課件 4.4 生活垃圾和卫生保健机构废弃物的监测 4.4.1 垃圾的粒度分级 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。 4.4.2 生活垃圾特性分析 淀粉的测定 淀粉的测定可用于鉴定堆肥的腐熟程度。 方法是：利用垃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。 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 试验方法。 生物降解物质的计算 BDM ＝〔（ V 2 -V 1 ) × V × C × 1.28 〕 /V 2 热值的测定 热值是垃圾焚烧处理的重要指标。热值分高热值（ Ho ）和低热值（ H N ）。垃圾中可燃 物质的热值为高热值，但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，显然其实际意义更大
两者的换算公式:HN-0{00-(1+(100L}X5.857 热值的测定方法:量热计法和热耗法。 4.4.5渗沥水分析 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。产生 原因:露天堆肥和填埋。因为渗沥水中的水量主要来自降水,所以渗沥水是填埋处理中最 主要的污染源。 特点:①成分的不稳定性。主要取决于垃圾的组成。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,一般废水中有的它也不一定有 如生活污水中常有的油类、氰化物、金属铬和金属汞等项目在渗沥水中几乎都没有。因而, 渗沥水是不同于生活污水的特殊污水 渗沥水分析项目:典型项目有pH、CD、BOD、脂肪酸、氨氮、氯、钠、镁、钾、钙、 铁和锌等。 4.4.6渗沥试验自习 4.5有害物质的毒理学研究方法 参见多媒体課件
6 两者的换算公式： H N =H O {[100-(I+W)]/(100-W L } × 5.85W 热值的测定方法：量热计法和热耗法。 4.4.5 渗沥水分析 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。 产生 原因：露天堆肥和填埋。因为渗沥水中的水量主要来自降水，所以 渗沥水是填埋处理中最 主要的污染源。 特点：①成分的不稳定性。主要取决于垃圾的组成。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，一般废水中有的它也不一定有。 如生活污水中常有的油类、氰化物、金属铬和金属汞等项目在渗沥水中几乎都没有。因而， 渗沥水是不同于生活污水的特殊污水。 渗沥水分析项目：典型项目有 pH 、 COD 、 BOD 、脂肪酸、氨氮、氯、钠、镁、钾、钙、 铁和锌等。 4.4.6 渗沥试验 自习。 4.5 有害物质的毒理学研究方法 参见多媒体課件
教 研室意见院系部意 教研室主任签字 年月日 院(系、部)签字 年月日 教 务 教务处签字 见
7 教 研 室 意 见 教研室主任签字： 年 月 日 院 系 部 意 见 院（系、部）签字： 年 月 日 教 务 处 意 见 教务处签字：
年月
8 年 月 日