固废检测的样品采集与预处理流程详解

固废检测是评估环境风险、制定处置方案的核心环节，而样品采集与预处理作为检测的“第一步”，直接决定数据的真实性与可靠性。若采集环节代表性不足，或预处理过程引入污染、损失目标组分，后续检测再精准也失去意义。本文结合《固体废物采样与制样技术规范》（HJ/T 20—1998）等标准，详细拆解固废检测从样品采集到预处理的全流程要点，为环境检测人员提供实操指引。

固废样品采集的前期准备

采集前需要先收集固废的基础信息：如果是工业固废，要了解生产工艺、污染物种类（如重金属、有机污染物）；如果是生活垃圾，需明确收集区域、清运频率；如果是危险固废，需查询《国家危险废物名录》确定其危险特性（如毒性、腐蚀性）。这些信息能指导采样点的选择与防护措施的制定，比如处理含挥发性有机物的固废时，提前准备防毒面具比临时找更高效。

采样工具需根据固废状态选择：块状固废用铁镐、钢钎；粉状或颗粒状用铁铲、采样勺；液态或半固态用玻璃或塑料容器（避免与固废反应，比如强酸性固废不能用金属容器装，否则会腐蚀容器并引入铁离子杂质）。容器需要提前用蒸馏水清洗3次、干燥24小时，确保没有残留污染物干扰后续检测。

人员防护是容易被忽视但最关键的环节：针对含铅、镉等重金属的固废，要戴丁腈防渗透手套，普通橡胶手套容易被重金属渗透；针对含苯、甲苯的固废，必须戴防毒面具（过滤罐选有机蒸气类型）；针对浓硫酸渣这类腐蚀性固废，要穿防腐蚀聚乙烯防护服，连袖口都要扎紧——曾有检测人员因袖口没扎好，硫酸溅进胳膊导致灼伤，不仅影响工作，还留下永久性疤痕。

不同类型固废的采集方法

工业固废的采集分两种情况：连续产生的（比如化工厂每天排出的废渣），用“时间分层法”——每2小时采1次，连续采12次，每次取500g，混合成6kg的代表性样品；批次产生的（比如炼钢厂每炉钢产生的钢渣），每个批次采3-5个点，每个点取1kg，混合后缩分到2kg。这样能覆盖不同时间段或批次的成分差异。

生活垃圾的采集要“点面结合”：选3-5个不同区域（居民区、商业区、工业区），每个区域找2-3个采样点（比如垃圾桶、垃圾车），每个点采1-2kg，混合后用“堆锥四分法”缩到10kg左右。注意要去掉大件异物（比如床垫、玻璃瓶），不然破碎时会损坏设备——之前有实验室把带玻璃瓶的垃圾放进破碎机，结果玻璃渣划破传送带，修了3天才恢复。

危险固废的采集更严格：如果是桶装的（比如废油漆桶），每10桶采1桶，不足10桶全采，每桶从顶部、中部、底部各取100g，混合成300g样品；如果是散装堆存的（比如危废填埋场的堆体），用“网格法”——把堆体划成10×10m的网格，每个网格中心挖0.5m深，取200g，这样能避免只采表面风化的样品，保证堆体内部成分被覆盖。

堆存固废（比如旧填埋场的陈垃圾）要考虑垂直分层：从表面向下每隔0.5m采1个点，直到堆体底部（一般2-3m深），每个点取500g，混合后缩到1kg。因为陈垃圾的上层可能被雨水冲刷，下层可能有厌氧分解的产物（比如甲烷、硫化氢），分层采才能代表整体情况。

采集过程的质量控制要点

代表性是采样的核心——比如采集某电池厂的含铅废渣，只采堆表面的样品，结果铅含量是100mg/kg，但实际上堆内部的铅含量是500mg/kg，因为表面的铅被雨水冲掉了，这样的样品检测结果会误导后续的处置方案（比如以为不需要特殊处理，实际上需要防渗漏填埋）。所以必须覆盖固废的不同部位，不能图省事只采表面。

避免交叉污染要“专人专工具”：采完含铬废渣的铲子，必须用10%硝酸浸泡1小时，再用蒸馏水冲3次，才能用来采下一个样品——曾有检测人员没清洗工具，用采过铬渣的铲子采生活垃圾，结果生活垃圾的铬含量超标10倍，后续查了3天才找到原因，浪费了大量时间。

记录要“实时、详细”：每采一个点，立刻用防水笔在标签上写清楚——采样时间（比如2024-05-01 10:30）、地点（某化工厂废渣场西南角）、固废类型（含铅废渣）、采集量（500g）、天气（晴，无雨水）、采样人（张三）。同时录入手机里的电子表格，避免晚上回实验室补记录时记错信息（比如把“西南角”写成“西北角”，后续追溯时找不到采样点）。

样品运输与保存的关键细节

运输时要“固定+密封”：液态固废（比如废酸）用带螺旋盖的玻璃瓶，外面包3层泡沫垫，再放进纸箱；固态固废（比如钢渣）用编织袋扎紧口，再套一层塑料袋，防止运输中撒漏——之前有一次运输危废样品，编织袋没扎紧，漏了一路，司机被环保部门查了，实验室还赔了清洁费。

温度控制要看组分：含挥发性有机物（比如苯、二甲苯）的样品，必须用冷藏箱（4℃以下）运输，放2-3个冰袋，而且冰袋要和样品分开（用塑料膜包好），避免冰袋融化的水渗入样品；含易分解组分（比如氰化物）的样品，要加稳定剂——比如加氢氧化钠溶液调pH到10以上，抑制氰化物分解成有毒的氰化氢。

保存时间要“赶早不赶晚”：一般固废48小时内送实验室，危险固废24小时内，含挥发性有机物的12小时内。如果实在送不了，比如遇到暴雨封路，要把样品放实验室冰箱（4℃），但最多存7天——比如含汞的样品，存超过7天，汞会挥发掉30%，检测结果会偏低；含COD的样品，存久了微生物会分解有机物，COD值会下降。

预处理前的样品核查与登记

实验室接收样品时，第一步是“三查”：查标签（是不是和采样记录一致？比如采样时间是不是2024-05-01，地点是不是某化工厂？）、查容器（有没有泄漏？有没有破损？比如玻璃瓶裂了一条缝，里面的液体流出来，样品就废了）、查状态（有没有变质？比如生活垃圾有没有发霉？含氰废渣有没有结块？）。如果有问题，立刻给采样人员打电话，确认要不要重新采——千万别将就，不然后续检测结果错了，更麻烦。

登记信息要“全”：样品编号（比如SW-20240501-001，SW是固废的拼音首字母，20240501是日期，001是第1个样品）、固废名称（含铅废渣）、来源（某电池厂）、采样日期（2024-05-01）、运输时间（2小时）、保存条件（4℃冷藏）、检测项目（铅、镉、砷）。这些信息要录入LIMS系统（实验室信息管理系统），后续查样品的时候，输编号就能看到所有信息，不用翻厚厚的记录本。

样品编号要“唯一”：比如危险固废用HW开头（HW-20240501-002），生活垃圾用MSW开头（MSW-20240501-003），工业固废用ISW开头（ISW-20240501-004），这样一眼就能看出固废类型，避免混淆——曾有实验室把危险固废和生活垃圾的编号搞混，结果把危险固废当成生活垃圾处理，差点造成污染事故。

物理预处理：分拣、破碎与混匀

分拣要“去异”：把样品里的异物去掉——比如生活垃圾里的玻璃瓶、金属罐，工业废渣里的废钢铁、橡胶块。这些东西不是检测对象，还会影响后续处理：比如玻璃瓶放进破碎机，会把破碎机的刀片崩坏；金属罐会引入铁、铜等杂质，导致重金属检测结果偏高。分拣时要用镊子或手套，别用手直接拿，避免被玻璃划破。

破碎要“控粒度+控温”：根据检测项目调整破碎粒度——测全量重金属要碎到1mm以下（用颚式破碎机），测有机污染物要碎到0.5mm以下（用研磨机）。破碎含有机物的样品时，要用电冷式破碎机，不然摩擦生热会让有机物挥发（比如多环芳烃，温度超过50℃就会挥发）；破碎含重金属的样品时，要用玛瑙研钵，别用不锈钢研钵，不然会引入铁离子（比如不锈钢研钵的铁会混进样品，导致铁含量检测结果偏高20%）。

混匀要用“堆锥四分法”：把破碎后的样品堆成圆锥，用铲子从顶部慢慢压平，分成四等份，去掉对角的两份，剩下的两份混合，重复做直到样品量够（比如测重金属要100g，测有机物要50g）。混匀的关键是“慢”——别急躁，不然堆锥压不平，四分的时候会有偏差，导致取的样品不代表整体。

缩分要“按需调整”：如果样品量太多（比如10kg），用“二分器”缩分——把样品倒进二分器，分成两份，取其中一份，再缩分，直到量够。二分器比堆锥四分法更准确，因为它是机械分样，误差小。缩分后的样品要立刻装进密封袋，扎紧口，避免吸湿（比如水泥渣这类吸湿性强的样品，暴露在空气中1小时就会吸潮结块，影响后续消解）。

化学预处理：消解与萃取的实用技巧

消解是为了把固态重金属变成液态——测铅、镉用湿法消解：取0.5g样品，加5ml硝酸、2ml盐酸、1ml氢氟酸，放在电热板上加热（温度120℃），直到冒白烟，冷却后加2ml高氯酸，再加热到近干，最后用去离子水定容到50ml。注意要在通风橱里做，不然酸雾会刺激喉咙（比如氢氟酸的雾，吸入会腐蚀呼吸道）；而且温度不能太高，不然汞、砷会挥发（比如温度超过150℃，汞会变成蒸气跑掉，结果偏低）。

萃取是为了分离有机物——测多环芳烃用索氏提取：取5g样品，加100ml二氯甲烷，提取6小时，提取液用旋转蒸发仪浓缩到1ml，再用GC-MS测。索氏提取的优点是提取完全，但时间长；测苯系物用超声萃取：取2g样品，加20ml丙酮，超声30分钟（功率200W），离心后取上清液测。超声萃取快，但要注意密封，不然丙酮会挥发（比如超声时没盖紧，丙酮会跑掉一半，提取效率下降）。

空白实验不能少：每批样品做一个空白——取0.5g石英砂（不含污染物），按同样的消解或萃取步骤做，结果用来扣除试剂的杂质（比如硝酸里可能有微量铅，空白的铅含量是5mg/kg，样品的铅含量是100mg/kg，实际就是95mg/kg）。如果不做空白，试剂的杂质会让结果偏高（比如曾有一批硝酸含铅，没做空白，结果所有样品的铅含量都超标，后来查出来是硝酸的问题，白做了10个样品）。

平行实验要“同步做”：每批样品做两个平行样——取两份0.5g的同一样品，按同样步骤消解，结果偏差要小于10%，不然说明消解过程有问题（比如加热不均匀，或者加酸量不够）。平行实验能验证消解的重复性，避免单次实验的误差。

特殊固废的预处理注意事项

含油固废（比如机械加工的废油泥）要先除油：用正己烷萃取——取10g样品，加50ml正己烷，震荡10分钟，静置分层，把上层的正己烷倒出来（测油含量），下层的固体用来测重金属。除油时要用分液漏斗，别用滤纸过滤，不然油会粘在滤纸上，损失样品。

含氰固废（比如电镀厂的氰化渣）要先破氰：加次氯酸钠溶液（有效氯5%），调pH到11，加热到60℃，反应2小时，把氰化物变成氰酸盐（无毒）。破氰后再消解，不然氰化物会挥发成氰化氢（剧毒，吸入0.1g就会死亡）。破氰时要戴防毒面具，通风橱要开最大档，确保没有氰化氢泄漏。

含汞固废（比如荧光灯管的汞渣）要用冷原子吸收法测：预处理时加硝酸-高锰酸钾溶液——取0.5g样品，加5ml硝酸、1ml 5%高锰酸钾溶液，加热到80℃，保持30分钟，冷却后加2ml 10%过氧化氢，还原过量的高锰酸钾，最后定容到50ml。汞很容易挥发，所以加热温度不能超过80℃，而且要盖回流盖，避免汞蒸气跑掉。

放射性固废（比如核电厂的废树脂）要交给有资质的机构处理：实验室不能自己预处理，因为放射性物质会危害人体健康（比如γ射线会破坏细胞DNA）。接收这类样品时，要放在铅罐里，远离人员活动区，并且立刻联系核安全局指定的机构来取——千万不能存放在实验室里，不然会被环保部门处罚。