《环境监测》第6章---土壤污染监测及固体废物监测

第6章土壤污染监测及固体废物监测,6.1土壤污染监测,6.1.1概述1.土壤污染物的来源（1）土壤的组成从化学成分上可划分为：矿物质、有机物、水分或溶液、空气和土壤微生物五种成分。土壤中含有的常量元素有碳、氢、硅、硫、磷、钾、铝、铁、钙、镁等；微量元素有硼、氯、铜、锰、钼、钠、钒、锌等。,（2）土壤污染物的来源土壤污染是指人类活动所产生的污染物质通过各种途径进入土壤，其数目超过了土壤的容纳和同化能力，而使土壤的性质、组成及性状等发生变化，并导致土壤的自然功能失调、土壤质量恶化的现象。化肥、农药污染污水灌溉大气、水体污染物质的迁移固体废物污染,2.土壤污染特点和类型表6-1土壤中的主要污染物质,土壤污染与水和大气污染相比，有以下特点：（1）土壤污染比较隐蔽（2）土壤被污染后很难恢复（3）土壤污染后果严重（4）土壤污染的判断比较复杂,（续表）,6.1.2土壤样品的采集、制备及保存1.土壤污染样品采集（1）现场调查，收集资料（2）采样点的布设对角线布点法梅花形布点法棋盘式布点法蛇形布点法图6-1土壤采样布点示意图,（3）采样深度和采样量采样深度只需取由地面垂直向下15cm左右的耕层土壤或由地面垂直向下1520cm范围内的土样。（4）采样时间（5）采样注意事项采样点不应选在田边、路旁或肥堆旁等受人为干扰较大的地方。样品采集后应装入布袋或塑料袋中，同时写好两张标签，一张在袋内，一张扎在袋口上，标签上写明采样地点、采集深度、采样日期及采样人。对采样点的基本情况应书面另行记录。,2.土壤背景值样品采集（1）土壤背景值土壤背景值是指在未受或少受人类活动的影响下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中有害物质的含量。（2）采样点布设采集土壤背景值样品时，应先确定采样单元。采样单元划分应根据研究目的、研究范围及实际工作所具有的条件等综合因素确定。采样点不设在水土流失严重或表土被破坏处。采样点远离铁路、公路至少300m以上。选择土壤类型特征明显的地点挖掘土壤剖面，要求剖面发育完整、层次清楚且无侵入体。在耕地上确定采样点时，应了解作物种植及农药使用情况，选择不施或少施农药、化肥的地块作为采样单元，以尽量减少人为活动的影响。,（3）采样方法在每个采样点均需挖掘土壤剖面进行采样。,图6-3土壤剖面挖掘示意图,图6-4土壤剖面A、B、C层示意图,在山地土壤土层薄的地区，B层发育不完整时，只采A、C层样。干旱地区剖面发育不完整的土壤，采集表层（020cm）、中土层（50cm）和底土层（100cm）附近的样品。（4）采样点数目的确定通常一般类型土壤应有35个采样点3.土壤样品的制备及保存（1）土样的风干风干后土壤含水率一般小于5%。（2）磨碎和过筛筛网规格有两种表示方法：一种以筛孔直径的大小表示，如孔径为2mm、1mm、0.5mm。另一种以每英寸长度上的孔数来表示，如每英寸长度上有80孔的筛子，为80目筛（或称80号筛）；每英寸有100孔的为100号筛。,（3）土样的保存一般土样，通常要保存半年至一年，以备必要时查核；标样或对照样品，则需长期妥善保存，建议采用蜡封瓶口。,6.1.3样品预处理1.酸溶法（又称湿法氧化、湿法消化）（1）王水（盐酸-硝酸）消化（2）硝酸-硫酸消化（3）硝酸-高氯酸消化（4）硫酸-磷酸消化2.碱熔法3.干法灰化法,4.溶剂提取（1）振荡浸取法（2）索氏提取法（3）柱层析法,图6-5氧瓶燃烧法示意图,图6-6索氏提取器,6.1.4土壤污染物的监测1.监测项目及方法土壤常规监测项目主要包括：金属化合物：镉、铬、铜、汞、铅、锌；非金属无机化合物：砷、氰化物、硫化物、氟化物等；有机化合物：有机农药、苯并a芘、三氯乙醛、除草剂、多环芳烃、酚类化合物、石油类化合物、DDT、六六六等。,土壤污染监测所用方法重量法滴定法分光光度法、原子吸收法、等离子体发射光谱法气相色谱法表6-2土壤中某些金属、非金属组分的溶解、测定方法,（续表）,2.土壤监测实例（1）土壤含水量的测定原理测定计算水分含量%=式中W1铝盒（或玻璃称量瓶）质量，g；W2铝盒（或玻璃称量瓶）质量+湿样质量，g；W3铝盒（或玻璃称量瓶）质量+干样质量，g。,（2）土壤中铜、锌、镉测定实例（AAS法）标准溶液的制备土样预处理铜、锌、镉标准系列混合溶液的配制用原子吸收分光光度法（AAS）测定结果计算铜、锌或镉（mg/kg）=式中m自标准曲线中查得的铜（或锌、镉）含量，g；W称量土样的干质量，g。,6.2固体废物监测,6.2.1概述1.固体废物概念固体废物是指在人类生产和生活中产生的，在一定时间和地点无法利用而丢弃的污染环境的固态、半固态物质。2.固体废物的来源与分类（1）固体废物的来源（2）固体废物的种类按其组成成分可分为有机废物和无机废物；按其形态可分为固态废物和半固态废物；按其污染特性可分为有害废物与一般废物。城市固体废物工业固体废物有害废物,3.固体废物的特性（1）资源和废物的相对性（2）富集终态和污染源头的双重性（3）危害具有潜在性、长期性、灾难性和不可稀释性4.固体废物的危害性（1）侵占土地（2）污染土壤（3）污染水体（4）污染空气（5）影响环境卫生,6.2.2固体废物样品的采集、制备和保存1.样品的采集（1）采样工具（2）采样程序（3）采样数目按表6-7确定应采子样数目表6-7批量大小与最少子样数,（4）子样量按表6-8确定每个子样应采的最小质量。表6-8子样量和采样铲容量,（5）采样方法现场采样采样间隔批量（t）/规定的子样量运输车及容器采样每车应采样数=规定子样数/车数图6-7车厢中采样布点,表6-9所需最少采样车数废渣堆采样图6-8废渣堆中采样点的分布,2.样品的制备（1）制样工具（2）制样要求（3）制样程序粉碎缩分3.样品的保存,6.2.3固体废物监测1.有害物质的监测方法监测项目包括水分含量、pH值、总汞、总镉、总铬、铅、砷、氰化物等。2.有害特性的监测方法（1）急性毒性的初筛试验（2）反应性的试验方法测定方法包括撞击感度测定；摩擦感度测定；差热分析测定；爆炸点测定；火焰感度测定等五种，具体测定方法见标准。,（3）腐蚀性的试验方法测定方法：对含水量高、呈流体状的稀泥或浆状物料，可将电极直接插入进行pH值测量;对粘稠状物料，应经离心或过滤后，测其液体的pH值。对粉、粒、块状物料，称取制备好的样品50g（干基），置于1L塑料瓶中，加入新鲜蒸馏水250mL，使固液比为15，加盖密封后，放在振荡机上（频率（11010）次.min，振幅40mm）。于室温下连续振荡30min，静置30min后，取上清液测其pH值。注意每种废物取两个平行样品测定其pH值，差值不得大于0.15，否则应再取12个样品复进行试验，取中位值报告结果。对于高pH值（10以上）或低pH值（2以下）的样品，两个平行样品的pH值测定结果允许差值不超过0.2。同时应报告环境温度、样品来源、粒度级配、试验过程中的异常现象、特殊情况下试验条件的改变及原因等。,（4）易燃性的试验方法仪器测定步骤（5）浸出毒性试验（6）固体废物渗漏模拟试验测定方法原理测定图6-9装配好渗漏模拟试验装置,6.2.4生活垃圾的特性分析1.垃圾采样和样品处理采样量通常依据被分析的量、最大粒度和体积来确定各类垃圾样品的最低量。前联邦德国按下式计算G=0.06d式中G样品质量，kg；d垃圾的最大粒度，mm。,2.粒度的测定3.淀粉的测定（1）测定方法显色指示法。（2）原理堆肥颜色的变化过程是深蓝浅蓝灰绿黄,（3）测定将1g堆肥置于100mL烧杯中，滴入几滴酒精使其湿润，再加20mL36%的高氯酸；用纹网滤纸（90号纸）过滤；加入20mL碘反应剂到滤液中并搅动；将几滴滤液滴到白色板上，观察其颜色变化。其中试剂包括：碘反应剂：将2g反应剂溶解到500mL水中，再加入0.08gI2；36%的高氯酸；酒精。,4.生物可降解度的测定（1）原理（2）测定（3）计算生物可降解度（BDM）=式中V0空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准