孫學(xué)明 劉 燕 邢鴻寬
(蘇州市華測檢測技術(shù)有限公司南京分公司江蘇南京210005)
危險廢物的監(jiān)測體系與檢測方法探析
孫學(xué)明劉燕邢鴻寬
(蘇州市華測檢測技術(shù)有限公司南京分公司江蘇南京210005)
危險廢物是威脅到人類可持續(xù)發(fā)展的重要因素,本文主要介紹了危險廢物涵義,對危險廢物的監(jiān)測體系作了簡要說明,重點(diǎn)介紹了基于國家標(biāo)準(zhǔn)的危險廢物檢測的六種常用方法。
危險廢物;國家標(biāo)準(zhǔn);檢測方法
固體廢棄物的大量產(chǎn)生與我們國家的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展密切相關(guān)。其中危害性最大的就是危險廢物,因?yàn)槠渫鶐в屑毙远拘?、易燃燒性、腐蝕性、與其它物質(zhì)的反應(yīng)性、浸出毒性和疾病傳染性等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)往往具有一定的潛伏性和對自然環(huán)境長期的危害性。如果累積到一定程度其危害性就會爆發(fā),對人類和牲畜的生命安全造成威脅,同樣會導(dǎo)致燃燒和爆炸等安全事故。因此,必須采取有效的監(jiān)管和監(jiān)測措施加強(qiáng)危險廢物的規(guī)范處置,做好危險廢物的鑒別與檢測工作。
危險廢物,這個術(shù)語是20世紀(jì)70年代才被提出和逐步認(rèn)可的。1976年美國國會決議通過“資源保護(hù)和回收法”。美國政府同樣花費(fèi)了大概4年時間對危險廢物內(nèi)容進(jìn)行了進(jìn)一步充實(shí),對危險廢物做出了最終的定義:“危險廢物是固體廢物,由于不適當(dāng)?shù)奶幚?、貯存、運(yùn)輸、處置或其他管理方面,它能引起或明顯地影響各種疾病和死亡,或?qū)θ梭w健康或環(huán)境造成顯著的威脅?!边@個是目前國際上最為廣泛引用的定義[1]。
我們國家的危險廢物是指,被國家危險廢物的名錄收入或依據(jù)國家規(guī)定的危險廢物的判別標(biāo)準(zhǔn)和判定方法認(rèn)定的具有易燃性、毒性、腐蝕性、感染性和反應(yīng)性等一種或一種以上的具有危險特征,及除過上述危險性以外的其他危險性的固體廢物。我國在危險廢物名錄中列出了47大類的危險廢物[1,2]。
依據(jù)我國制定和頒布的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》這兩部法律,明確了危險廢物的監(jiān)測和鑒別體系,并且建立了由危險廢物的急性毒性鑒別、浸出性鑒別、腐蝕性鑒別、易燃性鑒別、毒性含量鑒別和反應(yīng)性鑒別等六個國家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的建立為監(jiān)測危險廢物提供了定量的參考。具體的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)可參考表1的國家標(biāo)準(zhǔn)[2]。
表1 危險廢物毒性鑒別國家標(biāo)準(zhǔn)
3.1急性毒性
急性毒性的檢測具體內(nèi)容是一次投給實(shí)驗(yàn)動物具有毒性物質(zhì),含量為半致死量,即小于規(guī)定值的毒性。急性毒性的具體檢測方法如下:
3.1.1將100g制備好的測試樣品放入500mg具塞磨口錐形瓶中,加入100mg蒸餾水(即固液1:1),振搖大約3min后,置于常溫浸泡24h后,使用中速的定量濾紙進(jìn)行過濾,要注意的是濾液須留,待灌胃實(shí)驗(yàn)用。
3.1.2以10只體重約20g的小白鼠作為實(shí)驗(yàn)對象。如果是外面購買的實(shí)驗(yàn)鼠,要在本檢測單位飼養(yǎng)8~10天,體征表現(xiàn)健康者,就可以用于檢測實(shí)驗(yàn)。還要注意的是,實(shí)驗(yàn)前10h前后與觀察期間禁止飼喂。
3.1.3灌胃過程采用1mg或者5mg的注射器,注射針采用9號或者12號,注射器需須要去掉針頭并且打磨光,呈現(xiàn)出新月形的彎曲程度,一次的灌胃,灌胃量一般每20g不超過0.4mg,大鼠每100g不超過1.0mg。
3.1.4灌胃后的小鼠或大鼠要進(jìn)行中毒癥狀情況的觀察,記錄48h內(nèi)實(shí)驗(yàn)鼠的死亡數(shù)量??梢砸罁?jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如果出現(xiàn)半數(shù)以上的實(shí)驗(yàn)小鼠或大鼠死亡,就可以判定所檢測的廢物是具有急性毒性的危險廢物[1,3]。
3.2易燃性
危險廢物一般為固體的,所使用的易燃性檢測所使用的儀器是閉口閃點(diǎn)測定儀,通常還會配套的使用溫度計和防護(hù)屏等設(shè)備。溫度計采用1號溫度計或2號溫度計[1]。使用的防護(hù)屏一般由鍍鋅鐵皮制成,高度一般為550mm~650mm,寬度根據(jù)實(shí)際需要制定,屏身內(nèi)壁最好為黑色內(nèi)飾。
按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定加熱試樣到一定溫度值,這時候停止攪拌樣品,溫度每升高1℃時,將樣品點(diǎn)火一次,重復(fù)這樣的步驟,直到所測樣品上方剛出現(xiàn)藍(lán)色火焰時,立刻紀(jì)錄溫度計上的值,該值為測定結(jié)果。操作過程的細(xì)節(jié)可參閱GB/T261-77《石油產(chǎn)品閃點(diǎn)測定法》[4]。
3.3腐蝕性
腐蝕性的檢測是通過接觸能損傷生物細(xì)胞組織,或者使接觸的物質(zhì)發(fā)生質(zhì)變,使容器泄漏而引起危害的特性。測定方法是測定其pH值。所用到的儀器采用pH計或酸度計,用與待測樣品pH值相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液校正pH計,并加以溫度補(bǔ)償[1]。
一種情況是含水量高、呈流態(tài)狀的稀泥或漿狀物料,這時可將電極直接插入進(jìn)行pH值測量;對粘稠狀物料可離心或過濾后,測其濾液的pH值。另一種情況是對粉、粒、塊狀物料,稱取制備好的樣品50g固體,放入1L塑料瓶中,加入蒸餾水250mg,固液比須為1:5,加蓋密封后,放在振蕩機(jī)上(振蕩頻率120±5次/分鐘,振幅40mm)于室溫下,連續(xù)振蕩30min,再靜置30min,測上層清液的pH值。需要注意的是,每種廢物取3個平行樣品測定其pH值,差值不得大于0.15,取用中間的檢測值作為結(jié)果。
3.4反應(yīng)性
反應(yīng)性的測定方法包括撞擊感度實(shí)驗(yàn)、磨擦感度實(shí)驗(yàn)、差熱分析實(shí)驗(yàn)、爆炸點(diǎn)測定、火焰感度測定、溫升實(shí)驗(yàn)和釋放有毒有害氣體試驗(yàn)等。常用的為釋放有害氣體的測定方法[1]。
反應(yīng)裝置為250mg高壓聚乙烯塑料瓶,另配一個上方有6mm孔的橡皮塞,玻璃管和調(diào)速往返式水平振蕩器等。
稱取固體廢物50g固體重量,放入250mg的反應(yīng)容器內(nèi),加入25mg水(用1mol/L的氯化氫溶液調(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/分鐘,振蕩30min后停機(jī),將其靜置10min。用注射器抽氣50mg注入不同的5mg吸收液中,測定其硫化氫、氰化氫等氣體的含量。第n次抽50mg氣體測量校正值:
式中:225-塑料瓶空間體積,單位mg;275-塑料瓶空間體積和注射器體積之和,單位mg。
3.5浸出毒性
浸出毒性是指在固體廢物按規(guī)定的浸出方法的浸出液中,有害物質(zhì)的濃度超過規(guī)定值,從而會對環(huán)境造成污染的特性。浸出性檢測采用規(guī)定方法標(biāo)準(zhǔn)浸出水溶液,然后對浸出液進(jìn)行分析。我國規(guī)定的分析項目有:汞、鎘、砷、鉻、鉛、銅、鋅、鎳、銻、鈹、氟化物、氰化物、硫化物、硝基苯類化合物及揮發(fā)性有機(jī)物共50種管控物質(zhì)等[5,6]。
翻轉(zhuǎn)法,該法是取固體樣品70g,放入1L帶有蓋子的廣口聚乙烯瓶中,加入700mg去離子水,也可以選取其他容積的浸出瓶,保證固液比1:10進(jìn)行浸提。也將瓶子固定在翻轉(zhuǎn)式攪拌機(jī)之上,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為(30±2)rpm。在室溫條件下,翻轉(zhuǎn)攪拌約18h后,靜置0.5h后取下,也要經(jīng)過0.45μm濾膜過濾,得到的浸出液測定污染物濃度。對于管控的50種物質(zhì),其中的揮發(fā)性有機(jī)物的測試使用特制的零頂空裝置進(jìn)行提取,在將樣品轉(zhuǎn)移入零頂空裝置時,需要在低溫下迅速轉(zhuǎn)移。每種樣品作兩個平行參照浸出試驗(yàn)。取算術(shù)平均值報告結(jié)果。
危險廢物的內(nèi)涵經(jīng)過幾十年的豐富和發(fā)展,逐漸完備起來,涵蓋了越來越多的領(lǐng)域。其一般具有易燃性、毒性、腐蝕性、感染性和反應(yīng)性等一種或一種以上的具有危險特征。我國也建立了較為完備的危險廢物的鑒別體系,對危險廢物有害性的檢測從腐蝕性、易燃性、急性毒性、浸出毒性和反應(yīng)性等六個方面的具體方法。
[1]聶永豐.三廢處理工程技術(shù)手冊:固體廢棄物卷[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2000.
[2]張霖林,金小偉,呂怡兵,等.我國危險廢物經(jīng)營單位監(jiān)測中的技術(shù)問題和建議[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2015,31(1):11-16.
[3]國家環(huán)境保護(hù)局.危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)GB5085.1-7,2007.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2007.
[4]北京石油化工科學(xué)研究院.石油產(chǎn)品閃電測定法GB/T261-2008.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社2008.
孫學(xué)明(1983—),男,漢族,江蘇南京人,碩士研究生,工程師,主要研究方向:環(huán)境檢測與治理。
劉燕(1985—),女,漢族,江蘇徐州人人,碩士研究生,工程師,主要研究方向:環(huán)境檢測與治理。
邢鴻寬(1989—),男,漢族,江蘇徐州人,本科,主要研究方向:環(huán)境檢測與治理。