固體廢棄物（通俗來(lái)說(shuō)就是廢棄“垃圾”），是指人類在生產(chǎn)、消費(fèi)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)。其中固廢來(lái)源有以下幾種：

1）污染水體：不少國(guó)家把固體廢物直接傾倒于河流、湖泊、海洋，甚至以海洋投棄作為一種處置方法。固體廢物進(jìn)入水體，不僅減少江湖面積，而且影響水生生物的生存和水資源的利用，投棄在海洋的廢物會(huì)在一定海域造成生物的死區(qū)。

2）大氣污染：固體灰渣中的細(xì)粒、粉末受風(fēng)吹日曬產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染周圍大氣環(huán)境。粉煤灰、尾礦堆放場(chǎng)遇4級(jí)以上風(fēng)力，可剝離1～41.5cm，灰塵飛揚(yáng)高度達(dá)20～50m，在多風(fēng)季節(jié)平均視程降低30～70％。固體廢物中的有害物質(zhì)經(jīng)長(zhǎng)期堆放發(fā)生自燃，散發(fā)出大量有害氣體。長(zhǎng)期堆放的煤矸石中如含硫達(dá)1.5％即會(huì)自燃，達(dá)3%以上即會(huì)著火，散發(fā)大量的二氧化硫。多種固體廢物本身或在焚燒時(shí)能散發(fā)毒氣和臭味，惡化環(huán)境。

3）土壤污染：固體廢物堆置或垃圾填埋處理，經(jīng)雨水滲出液及瀝濾中含有的有害成分會(huì)改變土質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)，影響土壤中的微生物活動(dòng)，妨礙周圍植物的根系生長(zhǎng)，或在周圍機(jī)體內(nèi)積蓄，危害食物鏈。各種固體廢物露天堆存，經(jīng)日曬、雨淋，有害成分向地下滲透而污染土壤。每堆放1萬(wàn)噸渣，需占地1畝多，受污染的土地面積往往大于堆渣占地的1～2倍。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)歷年堆渣達(dá)53億噸，已占地84萬(wàn)畝（污染農(nóng)田25萬(wàn)畝）。城市固體垃圾棄在城郊，使土壤堿度增高，重金屬富集，過(guò)量施用后，會(huì)使土質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞。

4）影響環(huán)境衛(wèi)生：目前我國(guó)不僅90％以上糞便、垃圾未經(jīng)無(wú)害化處理，而且醫(yī)院，傳染病院的糞便、垃圾也混入普通糞便、垃圾之中，廣泛傳播肝炎、腸炎、痢疾以及各種蠕蟲(chóng)?。醇纳x(chóng)?。┑鹊?，成為環(huán)境的嚴(yán)重污染源。另外，我國(guó)的垃圾中大部分是爐灰與臟土，用于堆肥，不僅肥效不高，而且使土質(zhì)板結(jié)，蔬菜作物減產(chǎn)。

5）處置不當(dāng)：據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)礦物資源利用率僅50～60％，能源利用率僅30％，既浪費(fèi)了大量的資源、能源，又污染環(huán)境。另外，很多現(xiàn)有技術(shù)可以利用的廢物未被利用，反而耗費(fèi)大量的人力、物力去處置，造成很大的浪費(fèi)。目前，有40％以上的鋼渣、80％以上的粉煤灰和煤矸石消極堆棄。在目前，鋼鐵廠每堆存1噸鋼渣，約3～5元。有些電廠貯存1噸粉煤灰，需建庫(kù)投資4元，運(yùn)輸管理費(fèi)6元，共10元。另外，粉煤灰輸送到灰?guī)?，每噸約需10～30噸水，每噸工業(yè)用水約需1度電?？傊?，消極堆渣造成資源、人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)都是很驚人的。

6）有害固體廢物泛濫：長(zhǎng)期對(duì)有害固體廢物未加嚴(yán)格管理與處置，污染事故時(shí)有發(fā)生，如50年代錦州鐵合金廠露天堆放鉻渣10多萬(wàn)噸，數(shù)年后發(fā)現(xiàn)污染面積達(dá)70多平方公里，使該區(qū)域的1800眼井水不能飲用。

為了更好的研究固體廢物中的重金屬鉛和鎘元素的含量，采用實(shí)驗(yàn)電熱板進(jìn)行固廢消解，測(cè)定其元素含量，為垃圾回收及合理堆放處理提供經(jīng)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)操作部分

一、試劑

硫酸：ρ（H2SO4）＝1.84g/ml；硝酸：ρ（HNO3）＝1.42g/ml；鹽酸：ρ（HCl）＝1.19g/ml；氫氟酸：ρ（HF）＝1.49g/ml；高氯酸：ρ（HClO4）＝1.68g/ml，均為優(yōu)級(jí)純。

鉛、鎘的ESS-1、GSS-1和ISS-2標(biāo)準(zhǔn)樣品。

二、儀器準(zhǔn)備

石墨爐原子吸收分光光度計(jì)

實(shí)驗(yàn)電熱板（HT-300，格丹納公司)

三、樣品制備

對(duì)于固態(tài)廢物或可干化半固態(tài)廢物樣品，準(zhǔn)確稱取10g樣品，精確至0.01g，自然風(fēng)干或冷凍干燥，再次稱重精確至0.01g，研磨，全部過(guò)100目篩備用。浸出液若不能及時(shí)進(jìn)行分析，應(yīng)加硝酸酸化至pH＜2，可保存14d。

四、電熱板消解法

4.1、電熱板消解固體廢物

稱取0.25g～1.00g，精確至0.1mg，放于50ml聚四氟乙烯坩堝中。用少量水潤(rùn)濕樣品后加入5ml鹽酸，于通風(fēng)櫥內(nèi)的實(shí)驗(yàn)電熱板上，通過(guò)遠(yuǎn)程PID控制器設(shè)置溫度及恒溫時(shí)間開(kāi)始加熱。啟動(dòng)加熱120℃，使樣品初步消解，待蒸發(fā)至約剩3ml時(shí)取下稍冷。加入5ml硝酸、5ml氫氟酸、3ml高氯酸，加蓋后于電熱板上約160℃加熱1h。開(kāi)蓋，電熱板溫度控制在180℃±5℃繼續(xù)加熱，并經(jīng)常搖動(dòng)坩堝。當(dāng)加熱至冒濃白煙時(shí)，加蓋使黑色有機(jī)碳化物充分分解。待坩4堝壁上的黑色有機(jī)物消失后，開(kāi)蓋，驅(qū)趕白煙并蒸至內(nèi)容物呈粘稠狀。視消解情況，可補(bǔ)加3ml硝酸、3ml氫氟酸和1ml高氯酸，重復(fù)上述消解過(guò)程。當(dāng)白煙再次冒盡且內(nèi)容物呈粘稠狀時(shí)，取下坩堝稍冷，加入1ml硝酸溶液溫?zé)崛芙饪扇苄詺堅(jiān)?，冷卻后全量轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶，用適量實(shí)驗(yàn)用水淋洗坩堝蓋和內(nèi)壁，洗液并入25ml容量瓶，用實(shí)驗(yàn)用水定容至標(biāo)線，搖勻，待測(cè)。如果消解液中含有未溶解顆粒，需進(jìn)行過(guò)濾、離心分離或者自然沉降。

注意事項(xiàng)：

1：加熱時(shí)勿使樣品有大量的氣泡冒出，否則會(huì)造成樣品的損失。

2：若固體廢物中鉛或鎘的含量較高，試樣消解后定容體積可根據(jù)實(shí)際情況確定。

3：若使用格丹納DS-360-36X石墨消解儀替代電熱板消解樣品，可參照上述步驟進(jìn)行。

4.2、固體廢物浸出液試樣

量取50ml浸出液于150ml三角瓶中，加入5ml硝酸，搖勻。在三角瓶口插入小漏斗，置于格丹納實(shí)驗(yàn)電熱板上，通過(guò)控制器設(shè)置好溫度及保持時(shí)間，啟動(dòng)開(kāi)始加熱到120℃，在微沸狀態(tài)下將樣品加熱至約5ml，取下冷卻。加入3ml硝酸，加入1ml高氯酸，直至消解完全（消解液澄清，或消解液色澤及透明度不再變化），繼續(xù)于180℃蒸發(fā)至近干，取下冷卻，加入1ml硝酸溶液，溫?zé)崛芙饪扇苄詺堅(jiān)鋮s后用適量實(shí)驗(yàn)用水淋洗小漏斗和三角瓶?jī)?nèi)壁，將消解液全量轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶，用實(shí)驗(yàn)用水定容至標(biāo)線，搖勻，待測(cè)。如果消解液中含有較多雜質(zhì)，需進(jìn)行過(guò)濾、離心分離或者自然沉降。

五、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度測(cè)定

采用方法四中的步驟對(duì)鉛、鎘的ESS-1、GSS-1和ISS-2標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了消解測(cè)定鉛、鎘準(zhǔn)確度結(jié)果如下表所示：

電熱板消解固體廢物測(cè)定準(zhǔn)確度結(jié)果

固體廢物浸出液試樣測(cè)定準(zhǔn)確度結(jié)果

從表中得知，實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定樣品的準(zhǔn)確度結(jié)果滿足實(shí)驗(yàn)要求，該方法適用于固體廢物的消解。

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

采用實(shí)驗(yàn)電熱板對(duì)固體廢物進(jìn)行前處理消解，測(cè)定鉛、鎘元素含量，對(duì)重金屬研究提供實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)（更詳細(xì)方法參考HJ 787-2016標(biāo)準(zhǔn)），為固體廢棄物的綜合利用回收等提供依據(jù)。

實(shí)驗(yàn)中采用格丹納實(shí)驗(yàn)電熱板進(jìn)行消解，分體式設(shè)計(jì)有效讓人員遠(yuǎn)離酸霧的傷害，PID控制器可同時(shí)設(shè)置加熱時(shí)間及保持時(shí)間；整機(jī)機(jī)殼采用特氟龍涂層進(jìn)行保護(hù)，有效杜絕腐蝕；500x400mm的玻璃陶瓷加熱臺(tái)面，可批量完成樣品消解，并且非常容易清潔。

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