Vol.28 No.1 郭玉文等：危险废物焚烧飞灰中重金属污染特性 ·19· 2.2飞灰的浸出毒性 重金属外，碳酸盐结合态和有机结合态所占比例 TCLP实验结果如表4所示.根据我国《危 在10%以下，由此推测表2所示C可能以两种形 险废物鉴别标准》9，两种飞灰浸出液中Cd,Pb, 态存在于飞灰中，一是碳酸钠钾盐类，一是有机态 Zn浓度分别约为浸出毒性鉴别标准值的5~ C或无机单体C,在危险废物焚烧过程中对重金 19.2倍、6.5~9.1倍和5.7~11.2倍.此外，布 属（除Pb外）化学形态的贡献不大.在此特别注 袋飞灰中Cu的浸出浓度也超过浸出毒性鉴别标 意一点，两种飞灰中Cr的Fe~Mn氧化物结合态 准值。由此判断这两种飞灰均属于危险废物，且 明显高于其他重金属，是其第二大化学形态，这 布袋飞灰的浸出毒性大于烟道飞灰.焚烧飞灰最 说明在危险废物焚烧过程中，Cr易与Fe和Mn 终要进入填埋场，根据我国《危险废物入场控制标 共生存在 准》，这两种飞灰中Cd,Pb,Zn浓度高于危险废物 100 入场控制标准，入场前均需稳定化/固化处理.通 80 过飞灰浸出毒性实验结果可知，危险废物焚烧飞 灰中Cd,Pb,Zn是飞灰重金属污染的主要元素， 60 这一结果与生活垃圾焚烧飞灰研究结果[78]基本 40 一致 20 表4飞灰中重金属浸出量 Table 4 Heavy metals leaching amount from fly ash mgL As Cd Cr Cu Ni Pb Zn 重金属 样品As Cd Cr Cu Ni Ph Zn ☒残留态 目碳酸盐结合态 图有机结合态 口可溶及交换态 布袋飞灰ND5.760.0272.283.8727,33566.60 四Fa-Mn氧化物结合态 据道k灰D1.510,2940.450.8919.69285.35 图1布袋飞灰中重金属主要化学形态及所占百分比 没出毒性鉴1.500.3010.0050.0010.003.0.50.00 下ig.1 Chemical form and proportion of heavy metals in bag 别标准值 house 危险废物入2.51.200.5075.0015.005.0075.00 场控制标准 100 80叶 2.3飞灰中重金属的化学形态 尽管大多数研究都采用连续提取法测定飞灰 60 中不同形态重金属含量，但是在刻分飞灰中重金 40 属化学形态上略有差异7,10]，本研究按样品中重 金属活性的大小依次划分为：水溶及交换态、碳酸 20 盐结合态、Fe一Mn氧化物结合态、有机结合态和 0 As Cr Cu 残留态. 重金属 四残留态 目碳酸盐结合态 图1和图2分别列出两种飞灰中主要重金属 ⑧有机结合态 口可溶及交换态 四Fr-Mn氧化物结合态 的不同化学形态所占比例.两种飞灰中约60%以 上的As,Cr,Cu,Ni以残留态存在，而Cd则有一 图2烟道飞灰中重金属主要化学形态及所占百分比 Fig.2 Chemical form and proportion of heavy metals in stack 半多呈水溶及交换态.P%b主要化学形态为可溶 gas 及交换态，残留态，两种飞灰中的Zn的不同形态 所占比例表现出一致规律，依次为：可溶及交换态 2.4不同粒径飞灰颗粒中重金属浓度分布特性 >Fe-Mn氧化物结合态>残留态>碳酸盐结合 一些文献都对不同粒径飞灰颗粒中重金属的 态>有机结合态 浓度分布进行探讨.李建新等1]研究了不同粒 从两种飞灰中主要重金属（除Cr外）的不同 径飞灰中Cd,Cu,Pb,Zn的浓度分布，得出重金属 化学形态所占比例来看，可溶及交换态、残留态、 易在小颗粒富集的结论.中塚大辅等12]研究结 Fe-Mn氧化物结合态为主要化学形态，从两种 果表明，Cd,Cu,Pb,Zn随颗粒粒径减小浓度增 飞灰中主要重金属的不同化学形态来看：As,Cr, 加，而Cr和Mn相反，Ni无明显规律，由于文章 Cu难溶，比较稳定：而Cd,Pb,Zn易溶出.除个别 篇幅的关系，在此以布袋飞灰实验结果为例加以V o l . 2 8 N o . 1 郭玉文等 : 危险废物焚烧飞灰中重金属污染特性 2 . 2 飞 灰的浸 出毒 性 T c L P 实 验结 果 如 表 4 所 示 . 根 据我 国 《危 险废物 鉴别 标准》 汇9 」 , 两种 飞 灰 浸 出液 中 c d , P b , Z n 浓 度 分 别 约 为 浸 出 毒 性 鉴 别 标 准 值 的 5 一 19 . 2 倍 、 6 . 5 一 9 . 1 倍和 5 . 7 一 1 1 . 2 倍 此 外 , 布 袋 飞灰中 C u 的浸 出浓 度也超 过 浸 出毒性 鉴 别标 准值 . 由此 判 断这 两种 飞 灰均 属 于危 险废 物 , 且 布袋飞灰 的浸出毒性大 于烟道 飞灰 . 焚烧 飞 灰最 终要进 入填埋 场 , 根据 我国 <危 险废 物入场控 制标 准》 , 这两种 飞 灰中 C d , P b , Z n 浓度 高于危 险 废物 入场控制标 准 , 入场前均需 稳定化 / 固化 处理 . 通 过飞灰 浸出毒 性 实验 结果 可 知 , 危险废 物 焚 烧飞 灰中 c d , j、 , z n 是 飞灰 重 金属 污 染 的 主 要元 素 , 这一结 果与生活垃 圾 焚烧 飞灰研 究结 果 [ ’ 一“ 〕基本 一致 . 表 4 飞灰 中重金属浸出 t T a b 一e 4 H e a v y m e t a 一s 一e a e h i n g a m o u n t for m n y as h m g · L 一 l 样 品 肠 C d C r C u N i P t 〕 Z n 布 袋 飞灰 N D 5 . 7 6 0 . 0 2 7 2 . 2 8 3 . 8 7 27 . 33 5 6 6 . 6 0 烟道 飞灰 N D 1 . 5 1 0 . 2 9 4 0 . 4 5 0 8 9 19 . 6 9 2 8 5 , 3 5 浸 出毒性 鉴 1 . 50 0 . 3 0 1 0 . 0 0 5 0 . 0 0 10 . 00 3 . 。0 50 . 0 0 别 标准 值 危险废物 仪 2 . 5 0 1 . 2 0 () . 50 7 5 . 0 0 15 . 0 0 5 . ()0 7 5 . 0 0 场控制标准 重金属 外 , 碳酸 盐结 合 态和 有机 结合 态所 占 比例 在 10 % 以下 , 由此推 测表 2 所 示 C 可能 以 两种 形 态存在于 飞灰中 , 一是 碳酸钠钾盐 类 , 一是有机 态 C 或 无机单体 C , 在 危 险废 物 焚烧 过 程 中对 重 金 属 (除 P b 外 )化 学 形态 的贡 献 不大 . 在此 特别注 意一点 , 两种 飞 灰 中 C : 的 F e 一 M n 氧 化物结 合态 明显 高于 其他 重 金属 , 是 其第二 大化 学形 态 . 这 说明在危 险废 物 焚 烧 过 程 中 , C : 易 与 F e 和 M n 共生存 在 . … 帚 { { ; } { i … . 兰李边七湘监梁宜岭罗\ 夏 重 金属 团 残留态 目 碳酸 盐结合态 田 有机结合态 口 可溶及交换态 口 F e 一 M n 氧化物结合态 图 1 F i g · l h 0 U赞 布袋飞灰中重金属主要化学形 态及 所占百 分比 C h e m i c a l fo r m a n d P r o OP rt i o n o f h e a v y m e t a l s i n bag 求气岁七过监徽决国降\ù 2 . 3 飞灰 中重 金属的化学形 态 尽管大 一 多数研究都采 用连续提取 法测 定飞灰 中不同形态重 金属 含 量 , 但 是 在划 分 飞灰 中重 金 属化学形 态 上略有差异 仁7 , ` 。 1 . 本研 究按 样 品中重 金属活性 的大小依 次划分为 : 水溶 及交换 态 、 碳酸 盐结合 态 、 F e 一 M n 氧 化物 结合态 、 有机 结合态 和 残 留态 . 图 1 和图 2 分 别列出两种 飞 灰中 主要 重金属 的不 同化学 形态所 占 比例 . 两 种飞灰 中约 60 % 以 上的 A s , C r , C 。 , N i 以 残 留 态存 在 , 而 C d 则 有一 半多呈水 溶 及 交换 态 . P b 主 要 化学 形 态 为 可溶 及 交换 态 、 残 留态 . 两种 飞灰 中的 Z n 的不 同形 态 所 占 比例表现 出一致规律 , 依次为 : 可 溶及交换 态 > F e 一 M n 氧化 物 结 合态 > 残 留态 > 碳酸 盐 结 合 态 > 有机结 合态 . 从两种 飞灰中 主要重 金属 ( 除 C r 外 ) 的不 同 化 学形 态所 占 比 例来看 , 可 溶及 交换 态 、 残 留态 、 eF 一 M n 氧 化物 结合态 为 主要 化学 形 态 . 从 两 种 飞灰中主要重 金属 的 不同 化学形 态 来 看 : A S , C r , C u 难 溶 , 比较 稳定 ; 而 C d , P b , Z n 易溶 出 , 除个别 { l 〕 一 … . 1 一 { ,. { { ) 卜 } l 重 金属 团 残留态 目 碳酸 盐结合态 田 有机结合态 口 可溶及交换态 口 F 。 一 M n 氧化物结合态 图 2 烟道飞灰 中贡金属主要化学形态及 所占百 分比 Fig . 2 C h e m i e a l of r m a dn Por ep rt i o n o f h e a v y me t a l s i n s t a e k g a s 2 . 4 不同粒 径飞灰颗粒 中重金属浓度分布特性 一些文献 都对不 同粒径飞 灰颗 粒 中重金 属的 浓 度分 布 进 行探 讨 . 李 建 新 等〔” 」研 究 了 不 同粒 径 飞灰 中 C d , C u , P b , Z n 的浓度 分布 , 得 出重 金属 易在 小颗 粒 富集的 结论 . 中琢 大辅 等[ `“ 〕研究 结 果表 明 , c d , c u , P b , z n 随 颗 粒 粒 径 减 小 浓 度 增 加 , 而 C : 和 M n 相反 , iN 无 明显规 律 . 由于 文章 篇幅的关 系 , 在此 以布袋 飞灰实 验结 果 为例 加 以