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1、第第4章章土壤、生物体和固体废物土壤、生物体和固体废物污染监测污染监测4.1土壤污染监测土壤污染监测 4.1.1土壤污染土壤污染1.土壤污染的含义土壤污染的含义污染物进入土壤，并在其中不断积累，引起土壤污染物进入土壤，并在其中不断积累，引起土壤组成、结构和功能的改变，从而影响植物的生长组成、结构和功能的改变，从而影响植物的生长与发育，以致在植物体内积累，使作物产量、质与发育，以致在植物体内积累，使作物产量、质量下降，最终影响人体健康；或者说环境污染物量下降，最终影响人体健康；或者说环境污染物过量地输入土壤，使土壤的正常功能受到影响，过量地输入土壤，使土壤的正常功能受到影响，土壤中所生长的植物和
2、微生物受到危害，并使植土壤中所生长的植物和微生物受到危害，并使植物体中的污染物含量超过食品卫生标准物体中的污染物含量超过食品卫生标准2.污染物与污染源污染物与污染源（1）污染物）污染物重金属如镉、汞、铅、砷等重金属如镉、汞、铅、砷等非金属：包括氰化物、氟化物以及过量的营养元非金属：包括氰化物、氟化物以及过量的营养元素等，有机污染物如酚、农药等以及病原微生物素等，有机污染物如酚、农药等以及病原微生物等等（2）污染源）污染源水，主要指灌溉水、降水。酸性降水、污水灌溉水，主要指灌溉水、降水。酸性降水、污水灌溉都可能造成土壤污染都可能造成土壤污染气，指大气中的一些污染物质随颗粒物沉降或随气，指大气中的
3、一些污染物质随颗粒物沉降或随降水进入土壤，如铅、氟等降水进入土壤，如铅、氟等农业污染源，包括农药、化肥等。农药、化肥本农业污染源，包括农药、化肥等。农药、化肥本身以及其中含有的有毒成分，进入土壤后分解、身以及其中含有的有毒成分，进入土壤后分解、转化而成的一些物质都可能对土壤造成污染转化而成的一些物质都可能对土壤造成污染固体废弃物等，生活垃圾、工业固体废物等堆积固体废弃物等，生活垃圾、工业固体废物等堆积在土壤上，其中的病原微生物、有机和无机污染在土壤上，其中的病原微生物、有机和无机污染物会因雨水冲淋浸泡等进入土壤物会因雨水冲淋浸泡等进入土壤4.1.2土壤样品的采集与制备土壤样品的采集与制备1.调
4、查调查2.样品的采集样品的采集（1）布点方法）布点方法当污染源为大气点污染源时，可参照大气污染当污染源为大气点污染源时，可参照大气污染监测中有关布点内容监测中有关布点内容 当污染源为面源污染（非点源污染）时，一般当污染源为面源污染（非点源污染）时，一般采用网格布点法采用网格布点法 土壤采样布点法土壤采样布点法 a.对角线布点法对角线布点法图图4-1(a)：该法适用于面积小、：该法适用于面积小、地势平坦的受污水灌溉的田块。布点方法是由田地势平坦的受污水灌溉的田块。布点方法是由田块进水口向对角线引一斜线，将此对角线三等分，块进水口向对角线引一斜线，将此对角线三等分，每等分中央点作为采样点每等分中央
5、点作为采样点b.梅花形布点法梅花形布点法图图4-1(b)：该法适用于面积较：该法适用于面积较小、地势平坦、土壤较均匀的田块，中心点设在小、地势平坦、土壤较均匀的田块，中心点设在两对角线相交处，一般设两对角线相交处，一般设510个采样点个采样点c.棋盘式布点法棋盘式布点法图图4-1(c)：适宜于中等面积、地：适宜于中等面积、地势平坦、地形开阔、但土壤较不均匀的田块，一势平坦、地形开阔、但土壤较不均匀的田块，一般设般设10个以上采样点。此法也适用于受固体废物个以上采样点。此法也适用于受固体废物污染的土壤，因为固体废物分布不均匀，应设污染的土壤，因为固体废物分布不均匀，应设20个以上采样点个以上采样
6、点d.蛇形布点法蛇形布点法图图4-1(d)：这种布点方法适用于面：这种布点方法适用于面积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的田块。积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的田块。布设采样点数目较多布设采样点数目较多（2）采样深度）采样深度了解土壤的污染状况，了解土壤的污染状况，采集表层土采集表层土020cm即可即可了解土壤污染深度，或者想研究污染物在土壤中了解土壤污染深度，或者想研究污染物在土壤中的垂直分布与淋失迁移情况，则需分层采样的垂直分布与淋失迁移情况，则需分层采样如如0-20cm,20-40cm,40-60cm分层取样分层取样分层采样可以采用土钻，也可挖剖面采样分层采样可以采用土钻，也可挖剖面
7、采样采样时应由下层向上层逐层采集采样时应由下层向上层逐层采集（3）采样时间）采样时间若污染源为大气，则污染情况易受空气湿度、若污染源为大气，则污染情况易受空气湿度、降水等影响，其危害有显著的季节性，所以应考降水等影响，其危害有显著的季节性，所以应考虑季节采样虑季节采样如果污染源为施肥、农药，则应于施肥与洒药如果污染源为施肥、农药，则应于施肥与洒药前后选择适当的时间采样前后选择适当的时间采样如果污染源为灌溉，则应在灌溉前后采样如果污染源为灌溉，则应在灌溉前后采样（4）采样量）采样量一般一般12kg（5）采样工具）采样工具土钻，适合于多点混合样的采集。土钻，适合于多点混合样的采集。小土铲挖坑取样。
8、小土铲挖坑取样。取样筒（金属或塑料制作）取样筒（金属或塑料制作）（6）注意事项）注意事项采样点不能设在田边、沟边、路边或堆肥边。采样点不能设在田边、沟边、路边或堆肥边。测定金属不能用金属器皿，一般用塑料、木竹测定金属不能用金属器皿，一般用塑料、木竹器皿。器皿。如果挖剖面分层采样，从下而上采集。如果挖剖面分层采样，从下而上采集。采样记录，标签用铅笔注明样品名称、采样人、采样记录，标签用铅笔注明样品名称、采样人、时间、地点、深度、环境特征等，袋内外各一张。时间、地点、深度、环境特征等，袋内外各一张。3.土壤样品的制备与贮存土壤样品的制备与贮存（1）风干）风干在风干室将土样放置于风干盘中，摊成在风干
9、室将土样放置于风干盘中，摊成23cm的薄层，适时地压碎、翻动，拣出碎石、砂砾、的薄层，适时地压碎、翻动，拣出碎石、砂砾、植物残体植物残体（2）样品粗磨）样品粗磨在磨样室将风干的样品倒在有机玻璃板上，在磨样室将风干的样品倒在有机玻璃板上，用木锤敲打，用木滚、木棒、有机玻璃棒再次压用木锤敲打，用木滚、木棒、有机玻璃棒再次压碎，拣出杂质，混匀，并用四分法取压碎样，过碎，拣出杂质，混匀，并用四分法取压碎样，过孔径孔径0.25mm(20目目)尼龙筛尼龙筛（3）细磨样品）细磨样品用于细磨的样品再用四分法分成两份，一份用于细磨的样品再用四分法分成两份，一份研磨到全部过孔径研磨到全部过孔径0.25mm（60目
10、）筛，用于农目）筛，用于农药或土壤有机质、土壤全氮量等项目分析；另一药或土壤有机质、土壤全氮量等项目分析；另一份研磨到全部过孔径份研磨到全部过孔径0.15mm（100目）筛，用于目）筛，用于土壤元素全量分析土壤元素全量分析（4）样品分装）样品分装研磨混匀后的样品，分别装于样品袋或样品瓶，研磨混匀后的样品，分别装于样品袋或样品瓶，填写土壤标签一式两份，瓶内或袋内一份，瓶外填写土壤标签一式两份，瓶内或袋内一份，瓶外或袋外贴一份或袋外贴一份（6）样品保存）样品保存新鲜样品的保存新鲜样品的保存对于易分解或易挥发等不稳定组分的样品要对于易分解或易挥发等不稳定组分的样品要采取低温保存的运输方法，并尽快送到
11、实验室分采取低温保存的运输方法，并尽快送到实验室分析测试。测试项目需要新鲜样品的土样，采集后析测试。测试项目需要新鲜样品的土样，采集后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4以下避光保存，以下避光保存，样品要充满容器样品要充满容器预留样品预留样品预留样品在样品库造册保存预留样品在样品库造册保存分析取用后的剩余样品分析取用后的剩余样品分析取用后的剩余样品，待测定全部完成数分析取用后的剩余样品，待测定全部完成数据报出后，也移交样品库保存据报出后，也移交样品库保存保存时间保存时间分析取用后的剩余样品一般保留半年分析取用后的剩余样品一般保留半年,预留样预留样品一般保留品一般保留2年。
12、特殊、珍稀、仲裁、有争议样品年。特殊、珍稀、仲裁、有争议样品一般要永久保存一般要永久保存样品库要求样品库要求保持干燥、通风、无阳光直射、无污染；保持干燥、通风、无阳光直射、无污染；要定期清理样品，防止霉变、鼠害及标签脱落。要定期清理样品，防止霉变、鼠害及标签脱落。样品入库、领用和清理均需记录。样品入库、领用和清理均需记录。新鲜样品的保存条件和保存时间新鲜样品的保存条件和保存时间 测试项目目容器材容器材质温度温度（）可保存可保存时间（d）备注注金属金属(汞和六价汞和六价铬除除外外)聚乙聚乙烯、玻、玻璃璃4180汞汞玻璃玻璃428砷砷聚乙聚乙烯、玻、玻璃璃4180六价六价铬聚乙聚乙烯、玻、玻璃璃4
13、1氰化物化物聚乙聚乙烯、玻、玻璃璃42挥发性有机物性有机物玻璃（棕色）玻璃（棕色）47采采样瓶装瓶装满装装实并密并密封封半半挥发性有机物性有机物玻璃（棕色）玻璃（棕色）410采采样瓶装瓶装满装装实并密并密封封难挥发性有机物性有机物玻璃（棕色）玻璃（棕色）4144.1.3土壤样品的预处理土壤样品的预处理1.样品的消解样品的消解（1）土壤样品的熔融消解法）土壤样品的熔融消解法（2）土壤样品的的酸消解法）土壤样品的的酸消解法 常用酸及其性质常用酸及其性质 酸酸沸点沸点性性质H2SO4338H2SO4H2O+SO2+O新生新生态氧，具氧，具强强氧化性氧化性HCl108Cl-有有络合作用，使更易消解合作
14、用，使更易消解HF120能破坏土壤中的硅酸能破坏土壤中的硅酸盐，生成，生成SiF4等（等（H2SiF6）但沸点太低，故常）但沸点太低，故常与与H2SO4混合用。混合用。HClO4203加加热时释放出放出强强氧化性物氧化性物质，是一种，是一种强强氧化氧化剂，也是一种，也是一种强强酸。可酸。可很好地破坏土壤有机很好地破坏土壤有机质。但消解植物。但消解植物样品品时形成一种不形成一种不稳定的定的酯，易爆炸。，易爆炸。H3PO4213加加热失水形成焦磷酸，失水形成焦磷酸，H3PO4对铬铁矿具有特殊的分解能力。可以具有特殊的分解能力。可以络合合Fe3+等干等干扰物物质，从而利于消化液光度，从而利于消化液光
15、度测定。定。HNO3121在加在加热或或见光光时分解分解释出出O2，能促，能促进矿物与有机物的氧化分解，但物与有机物的氧化分解，但因沸点低，常和其它酸混用。因沸点低，常和其它酸混用。2.样品的提取样品的提取（1）水浸提法（水溶态的提取）水浸提法（水溶态的提取）（2）土壤中有效态污染物的提取）土壤中有效态污染物的提取提取效率影响因素：提取效率影响因素：粒径粒径提取剂的成分提取剂的成分提取剂的提取剂的pH提取剂体积与样品重量比提取剂体积与样品重量比提取时间提取时间提取温度提取温度（3）土壤中有机污染物的提取）土壤中有机污染物的提取土壤中的有机污染物要用有机溶剂来提取，如土壤中的有机污染物要用有机溶
16、剂来提取，如丙酮、氯仿、石油醚、乙醇、乙醚等丙酮、氯仿、石油醚、乙醇、乙醚等4.1.4土壤含水量测定及分析结果的表示土壤含水量测定及分析结果的表示测定土壤含水量时，一般称取测定土壤含水量时，一般称取5.00-10.00g至称至称量瓶或铝盒内，在量瓶或铝盒内，在1052条件下烘至恒重条件下烘至恒重4.1.5土壤污染物的测定土壤污染物的测定1.土壤污染物的分析方法土壤污染物的分析方法第一方法：标准方法，即仲裁方法，按土壤环境质第一方法：标准方法，即仲裁方法，按土壤环境质量标准中选配的分析方法；量标准中选配的分析方法；第二方法：由权威部门规定或推荐的方法；第二方法：由权威部门规定或推荐的方法；第三方
17、法：根据各地实情，自选等效方法第三方法：根据各地实情，自选等效方法监测项目目监测仪器器监测方法方法方法来源方法来源镉原子吸收光原子吸收光谱仪石墨炉原子吸收分光光度法石墨炉原子吸收分光光度法GB/T17141-1997原子吸收光原子吸收光谱仪KI-MIBKKI-MIBK萃取原子吸收分光光度法萃取原子吸收分光光度法GB/T17140-1997汞汞测汞汞仪冷原子吸收法冷原子吸收法GB/T17136-1997砷砷分光光度分光光度计二乙基二硫代氨基甲酸二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法分光光度法GB/T17134-1997分光光度分光光度计硼硼氢化化钾- -硝酸硝酸银分光光度法分光光度法GB/T17135
18、-1997铜原子吸收光原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB/T17138-1997铅原子吸收光原子吸收光谱仪石墨炉原子吸收分光光度法石墨炉原子吸收分光光度法GB/T17141-1997原子吸收光原子吸收光谱仪KI-MIBKKI-MIBK萃取原子吸收分光光度法萃取原子吸收分光光度法GB/T17140-1997铬原子吸收光原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB/T17137-1997锌原子吸收光原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB/T17138-1997镍原子吸收光原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法
19、GB/T17139-1997六六六和滴滴涕六六六和滴滴涕气相色气相色谱仪电子捕子捕获气相色气相色谱法法GB/T14550-1993六种多六种多环芳芳烃液相色液相色谱仪高效液相色高效液相色谱法法GB13198-91稀土稀土总量量分光光度分光光度计对马尿酸偶氮尿酸偶氮氯膦分光光度法分光光度法GB6262pHpHpHpH计森林土壤森林土壤pHpH测定法定法GB7859-87阳离子交阳离子交换量量滴定滴定仪乙酸乙酸铵法法2.土壤污染物的测定范例土壤污染物的测定范例（1）土壤中重金属的测定）土壤中重金属的测定(Cd,Zn,Cu,Pb,Mn，Ni等等)总量测定总量测定a.预处理预处理一般采用酸消化法进行前
20、处理，可选用一般采用酸消化法进行前处理，可选用HCl-HNO3-HF、王水、王水-HClO4等复合酸消解方法，消化完全等复合酸消解方法，消化完全后过滤，定容待测。后过滤，定容待测。b.测定测定重金属的测定可以选用原子吸收分光光度法重金属的测定可以选用原子吸收分光光度法（AAS）、电感耦合等离子体发射光谱法（）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）或）或ICP-MS、双硫踪分光光度法以及其它可、双硫踪分光光度法以及其它可见分光光度法等方法测定见分光光度法等方法测定有效态测定有效态测定a.提取处理提取处理碱性、石灰性土壤用碱性、石灰性土壤用DTPA（二乙三胺五乙酸）浸（二乙三胺五乙酸）浸提
21、液提取。浸提液的成分为提液提取。浸提液的成分为0.005mol/LDTPA-0.01mol/LCaCl2-0.1mol/LTEA(三乙醇胺三乙醇胺)。酸性土壤用酸性土壤用0.1MHCL提取。提取。b.测定，同总量测定测定，同总量测定（2）土壤中有机磷农药的测定）土壤中有机磷农药的测定土样的提取及净化土样的提取及净化气相色谱测定气相色谱测定4.2生物体污染监测生物体污染监测 4.2.1生物体污染生物体污染1.生物体污染的概念生物体污染的概念污染物质通过不同途径在生物体内积累其数量超过污染物质通过不同途径在生物体内积累其数量超过正常含量并足以影响人体健康或影响动、植物生正常含量并足以影响人体健康或
22、影响动、植物生活时就称为生物体污染。活时就称为生物体污染。2.污染途径污染途径表面附着、生物吸收和生物积累三种形式表面附着、生物吸收和生物积累三种形式3.污染物质在生物体内的分布污染物质在生物体内的分布在植物体内，污染物从根吸收时，一般污染物在植物体内，污染物从根吸收时，一般污染物含量为根茎叶穗壳种子；从叶面吸收含量为根茎叶穗壳种子；从叶面吸收时，一般污染物含量为叶茎根时，一般污染物含量为叶茎根在动物体内分布规律：在动物体内分布规律：能能溶溶解解于于体体液液的的物物质质在在体体内内均均匀匀分分布布，如如钠钠、钾、氯、氟等；钾、氯、氟等；贮留于肝或其它网状内皮系统，如镧、锑、钍贮留于肝或其它网状
23、内皮系统，如镧、锑、钍等三价和四价阳离子；等三价和四价阳离子；对某一种器官具有特殊亲合性，如碘对甲状腺、对某一种器官具有特殊亲合性，如碘对甲状腺、汞、钠对肾脏等；汞、钠对肾脏等；与骨具有亲合性的物质，如二阶阳离子铅、钙、与骨具有亲合性的物质，如二阶阳离子铅、钙、钡等；钡等；脂溶性物质与脂肪组织乳糜微粒具有亲合性，脂溶性物质与脂肪组织乳糜微粒具有亲合性，如有机氯蓄积于体脂肪中如有机氯蓄积于体脂肪中4.2.2生物样品的采集和制备生物样品的采集和制备1.植物样品的采集植物样品的采集（1）调查）调查（2）采集）采集工具与用具：包括剪刀、铲、锄、布袋或聚乙工具与用具：包括剪刀、铲、锄、布袋或聚乙烯袋、标
24、签、记录本、铅笔等。烯袋、标签、记录本、铅笔等。采集方法：在采样小区内以对角线五点采样或采集方法：在采样小区内以对角线五点采样或平行间隔采样），采集平行间隔采样），采集5-10点混合成一个代表样点混合成一个代表样品品a.对角线五点采样b.平行间隔采样）注意以下几个方面注意以下几个方面代表性代表性典型性典型性适时性适时性适量适量（3）不同样品处理）不同样品处理根：应尽量保持根系的完整，不要损伤根毛。将根：应尽量保持根系的完整，不要损伤根毛。将土弄掉，用清洁水冲洗干净（不能浸泡），吸水土弄掉，用清洁水冲洗干净（不能浸泡），吸水纸吸干纸吸干蔬菜：一般整株采集蔬菜：一般整株采集,湿纱布包好，放塑料袋或
25、湿纱布包好，放塑料袋或布袋中布袋中水生植物：如浮萍、藻类等一般整株采集，清水水生植物：如浮萍、藻类等一般整株采集，清水冲洗干净，记录水质、生长面积冲洗干净，记录水质、生长面积（4）制备）制备样样品品带带回回实实验验室室后后，如如用用新新鲜鲜样样品品进进行行测测定定，应应立立即即处处理理和和分分析析。当当天天不不能能分分析析完完的的样样品品，可可暂暂时时保保存存在在冰冰箱箱内内。如如用用干干样样品品进进行行测测定定，则则需需将样品干燥、粉碎过筛将样品干燥、粉碎过筛新鲜植物样品的制备一般按以下步骤进行操作：新鲜植物样品的制备一般按以下步骤进行操作：将样品用清水、去离子水洗净，晾干或擦干；将样品用清
26、水、去离子水洗净，晾干或擦干；将将晾晾干干的的新新鲜鲜样样品品切切碎碎、混混合合均均匀匀，称称取取100g于于电电动动组组织织捣捣碎碎机机中中，加加与与样样品品等等量量的的蒸蒸馏馏水水或或去去离离子子水水或或按按要要求求加加一一定定量量的的提提取取剂剂，捣捣碎碎12min，制制成成匀匀浆浆。对对含含水水量量大大的的样样品品可可不不加加水水，如如熟熟透透的的西西红红柿柿；对对含含水水量量少少的的可可加加二二倍倍于于样样品品的水的水对对于于含含纤纤维维多多或或较较硬硬的的样样品品，如如禾禾本本科科植植物物的的根根、茎茎杆杆、叶叶子子等等，可可用用不不锈锈钢钢刀刀或或剪剪刀刀切切（剪剪）成成小片或小
27、块，混匀后在研钵内研磨小片或小块，混匀后在研钵内研磨风干植物样的制备风干植物样的制备洗净晾干（或烘干）洗净晾干（或烘干）样品的粉碎样品的粉碎过筛过筛2.动物样品的采集和制备动物样品的采集和制备（1）尿液）尿液（2）血液）血液（3）毛发和指甲）毛发和指甲（4）组织和脏器）组织和脏器3.水产样品采集和制备水产样品采集和制备采采集集水水产产样样品品一一定定要要注注意意监监测测区区域域，样样品品个个体体大大小小、品品种种等等因因素素。一一般般采采集集产产量量高高、分分布布范范围围广广的的产产品品，所所采采品品种种尽尽可可能能齐齐全全，以以较较客客观观地地反反映水产品的被污染水平映水产品的被污染水平在在
28、采采集集动动物物样样品品时时一一定定要要注注意意作作好好完完整整记记录录，如如样样品品名名称称、种种类类、数数量量、取取样样部部位位、取取样样时时间间、地地点点、采采样样人人等等，采采样样量量尽尽量量多多些些，采采集集或或制制备备后若不能立即处理应该及时冷藏或冷冻保存后若不能立即处理应该及时冷藏或冷冻保存4.分析结果的表示和样品含水量的测定分析结果的表示和样品含水量的测定 水分测定计算公式如下：4.2.3生物样品的预处理生物样品的预处理灰化处理灰化处理（1）湿灰化法）湿灰化法（2）干灰化法）干灰化法高温电炉法高温电炉法低温灰化法低温灰化法氧瓶燃烧法氧瓶燃烧法氧弹法氧弹法2.提取、浓缩和净化提取
29、、浓缩和净化（1）提取）提取振荡提取振荡提取组织捣碎提取组织捣碎提取索氏提取索氏提取直接球磨提取直接球磨提取选择提取剂时应注意以下几点：选择提取剂时应注意以下几点：纯度高，需达色谱纯；纯度高，需达色谱纯；遵遵从从极极性性相相似似相相溶溶原原理理，极极性性小小的的物物质质用用极极性性小小的溶剂提取，极性大的物质用极性大的溶剂提取；的溶剂提取，极性大的物质用极性大的溶剂提取；沸点在沸点在4580之间为宜，太低易挥发，太高不之间为宜，太低易挥发，太高不易浓缩；易浓缩；毒毒性性、价价格格等等因因素素，尽尽量量选选取取毒毒性性小小、价价格格低低廉廉的溶剂的溶剂（2）浓缩）浓缩蒸馏与减压蒸馏蒸馏与减压蒸馏
30、KD浓缩器浓缩器旋转蒸发器旋转蒸发器气流吹蒸浓缩气流吹蒸浓缩（3）净化）净化柱层析法柱层析法液液分配法液液分配法磺化法磺化法低温冷冻法低温冷冻法吹蒸法（气提法）吹蒸法（气提法）液上空间法液上空间法4.2.4生物样品中污染物测定实例简介生物样品中污染物测定实例简介生物样品中多氯联苯（生物样品中多氯联苯（PCB）的测定）的测定（1）提取）提取样品用正己烷提取样品用正己烷提取（2）净化）净化皂化脱脂皂化脱脂多氯联苯与有机氯农药分离多氯联苯与有机氯农药分离（3）浓缩）浓缩（4）测定）测定2.生物样品中重金属的测定（生物样品中重金属的测定（Cu、Zn、Pb、Cr、Ni等）等）（1）灰化）灰化湿灰化法：湿
31、灰化法：干灰化法：干灰化法：（2）测定）测定可采用原子吸收分光光度法（可采用原子吸收分光光度法（AAS）、电感耦合）、电感耦合等离子体发射光谱法（等离子体发射光谱法（ICP-AES）4.3固体废物监测固体废物监测 4.3.1有害固体废物的定义和鉴别有害固体废物的定义和鉴别固固体体废废物物(SolidWaste)是是指指在在生生产产、生生活活和和其其他他活活动动中中产产生生的的丧丧失失原原有有利利用用价价值值或或者者虽虽未未丧丧失失利利用用价价值值但但被被抛抛弃弃或或放放弃弃的的固固态态、半半固固态态和和至至于于容容器器中中的的气气态态、液液态态物物质质以以及及法法律律、行行政政法法规规规定纳入
32、固体废物管理的物品、物质规定纳入固体废物管理的物品、物质危危险险废废物物（HazardousWaste）是是指指列列入入国国家家危危险险废废物物名名录录或或者者根根据据国国家家规规定定的的危危险险废废物物鉴鉴别别标标准准和和鉴鉴别别方方法法认认定定的的具具有有腐腐蚀蚀性性、毒毒性性、易易燃燃性性、反反应应性性和和感感染染性性等等一一种种或或一一种种以以上上危危险险特特性性，以及不排除具有以上危险特性的固体废物以及不排除具有以上危险特性的固体废物固体废物有害特性的定义及鉴别标准固体废物有害特性的定义及鉴别标准1.急性毒性急性毒性能引起实验动物（大鼠或小鼠）在能引起实验动物（大鼠或小鼠）在48h内
33、死内死亡半数以上者。并按照有关实验方法，进行半数亡半数以上者。并按照有关实验方法，进行半数致死量（致死量（LD50）试验，评定毒性大小）试验，评定毒性大小2.易燃性易燃性含闪点低于含闪点低于60的液体；经摩擦、吸湿或自发的液体；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变化具有着火倾向的固体；着火时燃烧剧烈而持续，以至在管理期间会引起危险的废物续，以至在管理期间会引起危险的废物3.腐蚀性腐蚀性加水浸出液或含水废物本身的加水浸出液或含水废物本身的pH2或或pH12.5；或；或55以下时，对钢制品的腐蚀深度大于以下时，对钢制品的腐蚀深度大于0.64cm/a4.反应性反应性具有下列
34、特性之一者：具有下列特性之一者：（1）不稳定，在无爆震时就很容易发生剧烈变化；）不稳定，在无爆震时就很容易发生剧烈变化；（2）和水剧烈反应；）和水剧烈反应；（3）能和水形成爆炸性混合物；）能和水形成爆炸性混合物；（4）和水混合会产生毒性气体、蒸气或烟雾；）和水混合会产生毒性气体、蒸气或烟雾；（5）在有引发源或加热时能爆震或爆炸；）在有引发源或加热时能爆震或爆炸；（6）根据其他法规规定的爆炸品）根据其他法规规定的爆炸品5.放射性放射性含有放射性同位素量超过最大允许浓度。含有放射性同位素量超过最大允许浓度。6.浸出毒性浸出毒性按规定方法进行浸取，浸出液中有一种或一种以按规定方法进行浸取，浸出液中有
35、一种或一种以上有害成分的浓度超过标准值，中国危险废物浸上有害成分的浓度超过标准值，中国危险废物浸出毒性鉴别标准出毒性鉴别标准4.3.2样品的采集与制备样品的采集与制备1、调查、调查2.采样采样（1）采样工具）采样工具（2）份样数与）份样数与份样量份样量批量大小（液体：批量大小（液体：m3，固体：，固体：t）最少份最少份样个数个数50005101520253035批量大小与最少份样数批量大小与最少份样数 份样量和采样铲容量份样量和采样铲容量 最大粒度（最大粒度（mm）最小份最小份样重量重量（kg）采采样铲容量（容量（mL）1501001505010040502040102010301553210
36、.51600070001700800300125(1) (1) 采样方法采样方法1.现场采样：根据批量的大小及相应的份样数现场采样：根据批量的大小及相应的份样数确定采样间隔进行间隔采样。采样间隔确定采样间隔进行间隔采样。采样间隔=批批量（量（t）/规定的份样量规定的份样量2.2.固废堆采样：采用分层多点采样法（固废堆采样：采用分层多点采样法（0.5m0.5m厚，厚，间隔间隔2m2m）废渣堆中采样点的分布示意图废渣堆中采样点的分布示意图3.样品的制备样品的制备固体废物样品的制备同土壤样品相似，易变固体废物样品的制备同土壤样品相似，易变项目用鲜样测定，其他用干样品测定项目用鲜样测定，其他用干样品测
37、定（1）粉碎）粉碎经破碎和研磨以减小样品的粒度：粉碎可用经破碎和研磨以减小样品的粒度：粉碎可用机械或手工完成机械或手工完成（2）筛分）筛分使样品保证使样品保证95以上处于某一粒度范围以上处于某一粒度范围（3）混合）混合使样品达到均匀使样品达到均匀（4）缩分）缩分将样品缩分，以减少样品的质量将样品缩分，以减少样品的质量5.监测结果表示与水分测定监测结果表示与水分测定固体废物测定结果以干样品计算，当污染物固体废物测定结果以干样品计算，当污染物含量小于含量小于0.1%时以时以mg/kg表示；含量大于表示；含量大于0.1%时时以百分含量表示，并说明是水溶性或总量以百分含量表示，并说明是水溶性或总量4.
38、3.3有害特性的监测方法有害特性的监测方法急性毒性急性毒性将样品和水按将样品和水按1：1比例放入磨口三角瓶中，振摇比例放入磨口三角瓶中，振摇3min，浸泡，浸泡24h，过滤，滤液备用，过滤，滤液备用分别取分别取0.5，4.8mL滤液，对滤液，对10只小（大）白鼠一只小（大）白鼠一次性灌胃，记录次性灌胃，记录48h内死亡数内死亡数本试验需注意：本试验需注意：白鼠健康活泼，实验前白鼠健康活泼，实验前812小小时及观察期间禁食；时及观察期间禁食；用用9或或12号针头，去针尖，号针头，去针尖，磨光，弯曲。从口腔插入磨光，弯曲。从口腔插入2.5-4.0cm即可到达胃即可到达胃部部2.易燃性易燃性一般采用
39、闭口闪点测定仪法一般采用闭口闪点测定仪法3.腐蚀性腐蚀性通常以通常以pH反映腐蚀性反映腐蚀性（1）含水量高、呈流态状的废物）含水量高、呈流态状的废物-直接测定；直接测定；（2）粘稠状废物）粘稠状废物-离心、过滤后测定液体的离心、过滤后测定液体的pH；（3）固体状废物）固体状废物-取取50g样品加样品加250mL水，密水，密闭室温振荡闭室温振荡30min，静置，测上清液，静置，测上清液4.反应性反应性（1）撞击感度测定）撞击感度测定（2）摩擦感度测定）摩擦感度测定（3）差热分析测定）差热分析测定（4）火焰感度测定）火焰感度测定（5）爆炸点测定）爆炸点测定5.遇水反应性遇水反应性（1）温升实验）温
40、升实验（2）有害气体实验）有害气体实验6.浸出毒性浸出毒性水平震荡法水平震荡法翻转法翻转法固体废物反应器示意图固体废物反应器示意图 4.3.4固体废物中有害物质的测定方法固体废物中有害物质的测定方法1.简单的分析筛选包括水溶性实验、闪点实简单的分析筛选包括水溶性实验、闪点实验、挥发性实验等；验、挥发性实验等；2.对含水样品测对含水样品测pH；3.若样品为碱性，用火焰光度法测定若样品为碱性，用火焰光度法测定K、Na等，对周围气体检测等，对周围气体检测NH3；4.若样品为酸性，测定若样品为酸性，测定Cl-、SO42-、CH3COO-、PO43-等阴离子；等阴离子；5.对有机物样品可作些功能团的定性
41、实验，如羟基、对有机物样品可作些功能团的定性实验，如羟基、酮基等；酮基等；6.最后进行金属分析最后进行金属分析4.3.5城镇生活垃圾监测城镇生活垃圾监测生活垃圾包括厨房类生活垃圾包括厨房类(亦称厨余垃圾亦称厨余垃圾)、废品类、废品类和建筑及灰土类等，主要来源于厨房、家庭或单和建筑及灰土类等，主要来源于厨房、家庭或单位废弃、庭院街道清扫、建筑施工位废弃、庭院街道清扫、建筑施工1.生活垃圾特性分析生活垃圾特性分析（1）垃圾的粒度分级）垃圾的粒度分级采用筛分法，将一系列不同的筛目的筛子按采用筛分法，将一系列不同的筛目的筛子按规格序列由小到大排列，依次连续摇动规格序列由小到大排列，依次连续摇动15mi
42、n，再转到下一号筛子，然后计算每一粒度微粒所占再转到下一号筛子，然后计算每一粒度微粒所占的百分比的百分比（2）淀粉的测定）淀粉的测定垃圾在堆肥处理过程中，需借助淀粉量分析垃圾在堆肥处理过程中，需借助淀粉量分析来鉴定堆肥的腐熟程度。其原理是利用垃圾在堆来鉴定堆肥的腐熟程度。其原理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。当堆肥降解尚未结束时，淀粉肥降解度的关系。当堆肥降解尚未结束时，淀粉碘化络合物呈蓝色；降解结束即呈黄色。堆肥颜碘化络合物呈蓝色；降解结束即呈黄色。堆肥颜色的变化过程是深蓝色的变化过程是深蓝浅蓝浅蓝灰灰绿绿黄黄
43、（3）生物降解度的测定）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。目质，有的容易生物降解，有的难以生物降解。目前，通常采用前，通常采用COD试验方法，其原理类似于水体试验方法，其原理类似于水体中中COD的测定的测定生物降解物质的计算：生物降解物质的计算：BDM=（V2-V1）VC1.28/V2（4）热值的测定）热值的测定热值是废物焚烧处理的重要指标，分高热值热值是废物焚烧处理的重要指标，分高热值和低热值。垃圾中可燃物燃烧产生的热值为高热和低热值。垃圾中可燃物燃烧产生的热值为高热值值垃圾中含有的不可燃物质（
44、如水和不可燃惰垃圾中含有的不可燃物质（如水和不可燃惰性物质），在燃烧过程中消耗热量，当燃烧升温性物质），在燃烧过程中消耗热量，当燃烧升温时，不可燃惰性物质吸收热量而升温；水吸收热时，不可燃惰性物质吸收热量而升温；水吸收热量后气化，以蒸汽形式挥发。高热值减去不可燃量后气化，以蒸汽形式挥发。高热值减去不可燃惰性物质吸收的热量和水气化所吸收的热量，称惰性物质吸收的热量和水气化所吸收的热量，称为低热值为低热值两者换算公式为两者换算公式为2.渗沥水分析渗沥水分析成分的不稳定性：主要取决于垃圾的组成；成分的不稳定性：主要取决于垃圾的组成；浓度的可变性：主要取决于填埋时间；浓度的可变性：主要取决于填埋时间；
45、组成的特殊性：组成的特殊性：渗沥水的分析项目包括：色度、总固体、总渗沥水的分析项目包括：色度、总固体、总溶解性固体与总悬浮性固体、硫酸盐、氨态氮、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、凯氏氮、氯化物、总磷、pH值、值、BOD、COD、钾、钠、细菌总数、总大肠菌数等钾、钠、细菌总数、总大肠菌数等3.有害气体分析有害气体分析（1）焚烧废气）焚烧废气焚烧炉大气污染物监测方法焚烧炉大气污染物监测方法序序号号项目目监测方方法法1烟烟尘重量法重量法2烟气黑度烟气黑度林格曼烟度法林格曼烟度法3一氧化碳一氧化碳非色散非色散红外吸收法外吸收法4氮氧化物氮氧化物紫外分光光度法紫外分光光度
46、法5二氧化硫二氧化硫甲甲醛吸收吸收-副玫瑰苯胺分光光度法副玫瑰苯胺分光光度法6氯化化氢硫硫氰酸汞分光光度法酸汞分光光度法7汞汞冷原子吸收法分光光度法冷原子吸收法分光光度法8镉原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法9铅原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法10二二恶英英类色色谱质谱联用法用法（2）填埋气体）填埋气体填埋气体主要包括甲烷、二氧化碳、氢气、恶臭、填埋气体主要包括甲烷、二氧化碳、氢气、恶臭、VOCs4.渗沥试验渗沥试验固固体体废废物物先先经经粉粉碎碎后后，通通过过0.5mm孔孔径径筛筛，然然后后装装入入玻玻璃璃柱柱内内，在在上上面面玻玻璃璃瓶瓶中中加加入入雨雨水水或或蒸蒸馏馏水水以以一一定
47、定的的速速度度通通过过管管柱柱下下端端的的玻玻璃璃棉棉流流入入锥锥形形瓶瓶内内，每每隔隔一一定定时时间间测测定定渗渗析析液液中中有有害害物物质质的含量，然后画出时间的含量，然后画出时间-渗沥水中有害物浓度曲线渗沥水中有害物浓度曲线固体废物渗沥模型试验装置固体废物渗沥模型试验装置 生活垃圾渗沥柱示意图生活垃圾渗沥柱示意图 4.3.6固体的直接分析技术固体的直接分析技术中子活化分析技术中子活化分析技术用反应堆作为活化源，以一定能量和流强的用反应堆作为活化源，以一定能量和流强的中子轰击试样，发生核反应，然后测定生成的放中子轰击试样，发生核反应，然后测定生成的放射性核素在衰变时放出的缓慢辐射或者测定核
48、反射性核素在衰变时放出的缓慢辐射或者测定核反应中放出的瞬间辐射。通过测定射线能量和半衰应中放出的瞬间辐射。通过测定射线能量和半衰期进行定性鉴定；通过测定射线强度，可做定量期进行定性鉴定；通过测定射线强度，可做定量分析分析2.X射线荧光分析（射线荧光分析（XRF）利用初级利用初级X射线光子或其他微观粒子激发待测射线光子或其他微观粒子激发待测物质中的原子，使之产生荧光物质中的原子，使之产生荧光(次级次级X射线射线)而进行而进行物质成分分析的方法。当原子受到物质成分分析的方法。当原子受到X射线光子射线光子(初初级级X射线射线)或其他微观粒子的激发使原子内层电子或其他微观粒子的激发使原子内层电子电离而
49、出现空位，原子内层电子重新配位，较外电离而出现空位，原子内层电子重新配位，较外层的电子跃迁到内层电子空位，并同时放射出次层的电子跃迁到内层电子空位，并同时放射出次级级X射线光子，此即射线光子，此即X射线荧光射线荧光4.3.7底泥和活性污泥的分析底泥和活性污泥的分析1.活性污泥性质的分析活性污泥性质的分析（1）污泥沉降比（污泥体积）污泥沉降比（污泥体积SV）污泥沉降比（污泥体积污泥沉降比（污泥体积SV）是指曝气池混合）是指曝气池混合液沉淀液沉淀30min后，沉淀污泥与混合液之体积比后，沉淀污泥与混合液之体积比（以（以%表示）。因为活性污泥在沉淀表示）。因为活性污泥在沉淀30min后一后一般可接近
50、它的最大密度般可接近它的最大密度（2）污泥浓度（）污泥浓度（MLSS）污泥浓度系指曝气池中单位体积混合液所含污泥浓度系指曝气池中单位体积混合液所含悬浮固体的重量。很明显，污泥浓度的大小间接悬浮固体的重量。很明显，污泥浓度的大小间接地反映混合液中所含微生物的量。为了保证曝气地反映混合液中所含微生物的量。为了保证曝气池的净化效率，必须在池内维持一定量的污泥浓池的净化效率，必须在池内维持一定量的污泥浓度度（3）污泥灰分）污泥灰分污泥灰分是衡量污泥中非生物部分含量多少污泥灰分是衡量污泥中非生物部分含量多少的指标。灰分越高非生物部分比例越大的指标。灰分越高非生物部分比例越大污泥灰份=（4）污泥体积指数（
51、）污泥体积指数（SI）污泥体积指数即指污泥体积指数即指1g干污泥在干污泥在100mL量筒量筒中经中经30min沉淀后所占的体积，简称污泥指数沉淀后所占的体积，简称污泥指数污泥指数污泥指数=混合液混合液30min沉降比（沉降比（%）10/混合液混合液污泥浓度（污泥浓度（g/L）（5）生物相的观察）生物相的观察微型动物观察微型动物观察钟形虫的观察钟形虫的观察轮虫的观察轮虫的观察微生物的观察微生物的观察a.菌胶团菌胶团b.丝状菌丝状菌c.霉菌霉菌藻类的观察藻类的观察a.衣藻衣藻b.颤藻颤藻2.底泥和活性污泥中污染物的分析底泥和活性污泥中污染物的分析底泥采样一般同上覆水体样品采集同时进行。底泥采样一般同上覆水体样品采集同时进行。采样器有抓斗型（采样器有抓斗型（grabsamplers），用于采集），用于采集表面泥样；柱状采样器（表面泥样；柱状采样器（coresamplers），用），用于各指标垂直变化的研究。水体较浅时也可使用于各指标垂直变化的研究。水体较浅时也可使用铁锹等工具。铁锹等工具。底泥和活性污泥样品采集后的处理及测定可底泥和活性污泥样品采集后的处理及测定可参照土壤样品参照土壤样品 本章结束 谢谢
