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固體廢棄物（通俗來說就是廢棄“垃圾”），是指人類在生產、消費、生活和其他活動中產生的固態、半固態廢棄物質。其中固廢來源有以下幾種：

1）污染水體：不少國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在一定海域造成生物的死區。

2）大氣污染：固體灰渣中的細粒、粉末受風吹日曬產生揚塵，污染周圍大氣環境。粉煤灰、尾礦堆放場遇4級以上風力，可剝離1～41.5cm，灰塵飛揚高度達20～50m，在多風季節平均視程降低30～70％。固體廢物中的有害物質經長期堆放發生自燃，散發出大量有害氣體。長期堆放的煤矸石中如含硫達1.5％即會自燃，達3%以上即會著火，散發大量的二氧化硫。多種固體廢物本身或在焚燒時能散發毒氣和臭味，惡化環境。

3）土壤污染：固體廢物堆置或垃圾填埋處理，經雨水滲出液及瀝濾中含有的有害成分會改變土質和土壤結構，影響土壤中的微生物活動，妨礙周圍植物的根系生長，或在周圍機體內積蓄，危害食物鏈。各種固體廢物露天堆存，經日曬、雨淋，有害成分向地下滲透而污染土壤。每堆放1萬噸渣，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。據不完全統計，我國歷年堆渣達53億噸，已占地84萬畝（污染農田25萬畝）。城市固體垃圾棄在城郊，使土壤堿度增高，重金屬富集，過量施用后，會使土質和土壤結構遭到破壞。

4）影響環境衛生：目前我國不僅90％以上糞便、垃圾未經無害化處理，而且醫院，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、痢疾以及各種蠕蟲病（即寄生蟲病）等等，成為環境的嚴重污染源。另外，我國的垃圾中大部分是爐灰與臟土，用于堆肥，不僅肥效不高，而且使土質板結，蔬菜作物減產。

5）處置不當：據粗略統計，目前我國礦物資源利用率僅50～60％，能源利用率僅30％，既浪費了大量的資源、能源，又污染環境。另外，很多現有技術可以利用的廢物未被利用，反而耗費大量的人力、物力去處置，造成很大的浪費。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，需建庫投資4元，運輸管理費6元，共10元。另外，粉煤灰輸送到灰庫，每噸約需10～30噸水，每噸工業用水約需1度電。總之，消極堆渣造成資源、人力、物力和財力的浪費都是很驚人的。

6）有害固體廢物泛濫：長期對有害固體廢物未加嚴格管理與處置，污染事故時有發生，如50年代錦州鐵合金廠露天堆放鉻渣10多萬噸，數年后發現污染面積達70多平方公里，使該區域的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，采用實驗電熱板進行固廢消解，測定其元素含量，為垃圾回收及合理堆放處理提供經驗。

實驗操作部分

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，均為優級純。

鉛、鎘的ESS-1、GSS-1和ISS-2標準樣品。

二、儀器準備

石墨爐原子吸收分光光度計

實驗電熱板（HT-300，格丹納公司)

三、樣品制備

對于固態廢物或可干化半固態廢物樣品，準確稱取10g樣品，精確至0.01g，自然風干或冷凍干燥，再次稱重精確至0.01g，研磨，全部過100目篩備用。浸出液若不能及時進行分析，應加硝酸酸化至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。用少量水潤濕樣品后加入5ml鹽酸，于通風櫥內的實驗電熱板上，通過遠程PID控制器設置溫度及恒溫時間開始加熱。啟動加熱120℃，使樣品初步消解，待蒸發至約剩3ml時取下稍冷。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。開蓋，電熱板溫度控制在180℃±5℃繼續加熱，并經常搖動坩堝。當加熱至冒濃白煙時，加蓋使黑色有機碳化物充分分解。待坩4堝壁上的黑色有機物消失后，開蓋，驅趕白煙并蒸至內容物呈粘稠狀。視消解情況，可補加3ml硝酸、3ml氫氟酸和1ml高氯酸，重復上述消解過程。當白煙再次冒盡且內容物呈粘稠狀時，取下坩堝稍冷，加入1ml硝酸溶液溫熱溶解可溶性殘渣，冷卻后全量轉移至25ml容量瓶，用適量實驗用水淋洗坩堝蓋和內壁，洗液并入25ml容量瓶，用實驗用水定容至標線，搖勻，待測。如果消解液中含有未溶解顆粒，需進行過濾、離心分離或者自然沉降。

注意事項：

1：加熱時勿使樣品有大量的氣泡冒出，否則會造成樣品的損失。

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實際情況確定。

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，置于格丹納實驗電熱板上，通過控制器設置好溫度及保持時間，啟動開始加熱到120℃，在微沸狀態下將樣品加熱至約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），繼續于180℃蒸發至近干，取下冷卻，加入1ml硝酸溶液，溫熱溶解可溶性殘渣，冷卻后用適量實驗用水淋洗小漏斗和三角瓶內壁，將消解液全量轉移至50ml容量瓶，用實驗用水定容至標線，搖勻，待測。如果消解液中含有較多雜質，需進行過濾、離心分離或者自然沉降。

五、實驗準確度測定

采用方法四中的步驟對鉛、鎘的ESS-1、GSS-1和ISS-2標準樣品進行了消解測定鉛、鎘準確度結果如下表所示：

電熱板消解固體廢物測定準確度結果

固體廢物浸出液試樣測定準確度結果

從表中得知，實驗方法測定樣品的準確度結果滿足實驗要求，該方法適用于固體廢物的消解。

六、實驗結論

采用實驗電熱板對固體廢物進行前處理消解，測定鉛、鎘元素含量，對重金屬研究提供實驗經驗（更詳細方法參考HJ 787-2016標準），為固體廢棄物的綜合利用回收等提供依據。

實驗中采用格丹納實驗電熱板進行消解，分體式設計有效讓人員遠離酸霧的傷害，PID控制器可同時設置加熱時間及保持時間；整機機殼采用特氟龍涂層進行保護，有效杜絕腐蝕；500x400mm的玻璃陶瓷加熱臺面，可批量完成樣品消解，并且非常容易清潔。

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