环境卫生工程 ›› 2026, Vol. 34 ›› Issue (4): 112-120.doi: 10.19841/j.cnki.hjwsgc.2026.04.014

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不同浸出方法对水洗飞灰重金属毒性评价的影响研究

郑仁栋,刘红玉,边骏进,王国斌,余佳涵   

  1. 1.杭州临江环境能源有限公司;2. 杭州市环境集团有限公司;3. 杭州市能源集团有限公司;4. 浙江大学 热能工程研究所
  • 出版日期:2026-08-25 发布日期:2026-08-25

Influence Study of Leaching Methods on the Assessment of Heavy Metal Toxicity in Washed Fly Ash

Zheng Rendong, Liu Hongyu, Bian Junjin, Wang Guobin, Yu Jiahan   

  1. 1. Hangzhou Linjiang Environmental Energy Co. Ltd.; 2. Hangzhou Environmental Group Co. Ltd.; 3. Hangzhou Energy Group Co. Ltd.; 4. Institute for Thermal Power Engineering, Zhejiang University
  • Online:2026-08-25 Published:2026-08-25

摘要: 本研究以生活垃圾焚烧飞灰的三级逆流水洗产物为研究对象,分别采用HJ 557—2010固体废物 浸出毒性浸出方法 水平振荡法、HJ/T 299—2007固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法以及HJ/T 300—2007固体废物 浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法进行浸出实验,对比分析不同浸出体系下水洗飞灰中重金属的浸出毒性特征,并引入简化的综合污染毒性指数(OPTIs)评估其环境风险。结果显示,醋酸法对Cu、Zn、Mn、Cd、Pb与Ni等重金属的浸出效率显著高于其他两种方法,其浸出浓度普遍高出1~2个数量级。在醋酸法中,Zn、Cd的平均浸出浓度分别为14.00、1.23 mg/L,分别超出GB 8978—1996污水综合排放标准中一级标准限值的6.0、11.3倍。而水平振荡法与硫酸硝酸法的检测结果均低于规定限值。综合毒性评价结果显示,Cd与Zn是水洗飞灰浸出毒性的主要贡献元素,其中Cd因生态风险指数高、Zn因浸出浓度高而贡献显著。现行技术规范HJ 1134—2020 生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)主要采用水平振荡法进行毒性评价,而水洗飞灰在特定酸性场景下具有重金属迁移风险。因此,建议在水洗飞灰资源化利用的环境风险评估中,将醋酸法作为极端酸性条件下的补充评价方法,建立分级评价体系,为飞灰的安全利用提供更全面的科学依据。

关键词: 水洗飞灰, 浸出方法, 重金属, 环境风险

Abstract: In this study, the three-stage countercurrent water-washing products of municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash were taken as the research objects. Leaching tests were conducted respectively in accordance with three standard methods: HJ 557—2010 Solid Waste Extraction Procedure for Leaching Toxicity Horizontal Vibration Method, HJ/T 299—2007 Solid Waste Extraction Procedure for Leaching Toxicity Sulphuric Acid and Nitric Acid Method, and HJ/T 300—2007 Solid Waste Extraction Procedure for Leaching Toxicity Acetic Acid Buffer Solution Method. The leaching toxicity characteristics of heavy metals in water-washed fly ash under different leaching systems were compared and analyzed, and a simplified overall pollution toxicity index (OPTIs) was introduced to evaluate the environmental risks. The results indicated that the leaching efficiencies of Cu, Zn, Mn, Cd, Pb, and Ni under the acetic acid buffer solution method were significantly higher than those under the other two methods, with concentrations generally 1-2 orders of magnitude higher. Specifically, under the acetic acid method, the average leaching concentrations of Zn and Cd reached 14.00 mg/L and 1.23 mg/L, respectively, exceeding the grade I limits of GB 8978—1996 Integrated Wastewater Discharge Standard by 6.0 and 11.3 times, respectively. In contrast, the concentrations detected via the horizontal vibration and sulfuric-nitric acid methods remained below the regulatory limits. The comprehensive toxicity evaluation identified Cd and Zn as the primary contributors to the leaching toxicity of washed fly ash, driven by the high ecological risk potential of Cd and the high leaching concentration of Zn. Although the current technical specification HJ 1134—2020 Technical Specification for Pollution Control of Fly-ash from Municipal Solid Waste Incineration (for trial implementation) primarily relies on the horizontal vibration method for toxicity evaluation, washed fly ash still poses a risk of heavy metal migration under specific acidic scenarios. Therefore, it is recommended to incorporate the acetic acid buffer solution method as a supplementary evaluation for extreme acidic scenarios in the environmental risk assessment of resource utilization of water-washed fly ash,and to establish a tiered assessment framework, providing a more robust scientific basis for the safe utilization of MSWI fly ash.

Key words:  washed fly ash, leaching methods, heavy metals, environmental risk

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