生活垃圾焚烧飞灰固化稳定化后仍存在铅和镉的浸出风险

2023年9月，住建部发布《生活垃圾焚烧飞灰固化稳定化处理技术标准》（下称《标准》）[1]，《标准》中对飞灰通过固化稳定化处理的毒性评估如如下两条。

1.进行处理之前，飞灰宜 每周进行一次 毒性浸出检测。

2.处理后，飞灰处理物应 每月不定期抽样检查 ，并留样备查。

根据《生活垃圾填埋场污染控制标准》 [2] ，在浸出毒性实验中，飞灰的浸出重金属浓度在表1中限值以下时，才能进入 生活垃圾填埋场进行填埋。

从这两条对于飞灰固化稳定化处理的检测及评估要求我们可以看出，监管部门对于固化稳定化处理后的飞灰在检测及评估要求上较未处理飞灰有所放宽，说明管理部门对于飞灰的固化稳定化处理有较充足的信心，但实际情况是否如此呢？2018年，上海大学环境与工程学院的刘泽远老师及他的研究团队（下称作者），通过对飞灰中的重金属进行文献分析及实验分析，证明了 经过固化稳定化处理后的飞灰仍然存在重金属浸出风险 [2]并发表文章。本文将主要介绍作者在文章中的主要发现及观点。

什么是固化稳定化处理？

作者将固化处理定义为将飞灰转化为粉状或颗粒状产物的过程，这使得在垃圾填埋场处理飞灰相对容易。将稳定化定义为通过添加化学试剂，包括磷酸盐、硅酸盐、硫化物和螯合剂，将飞灰中的污染物形式转化为物理和化学稳定形式的方法。

作者指出，重金属浸出量往往与飞灰中含有的重金属成分及结构密切相关，通常以不同的浸出方式划分为四个组分，分别是可溶于弱酸组分、可还原部分、可氧化部分和残留部分。一般而言，可溶于弱酸组分可以被醋酸提取，也是最不稳定的形式，对浸出毒性贡献最大。由于飞灰中存在着多种重金属，并有多种赋存形态， 仅以磷酸盐、硅酸盐、硫化物和螯合剂进行稳定化处理不一定能有效降低所有重金属的浸出毒性 。

我国未经处理的飞灰的重金属浓度特征

由于不同地区的生活垃圾原料不同，所以各地区的飞灰有重金属污染物浓度特征。作者通过文献检索的方式，归纳了我国未经处理的飞灰与世界上其它国家未经处理的飞灰重金属浓度特征并进行了比对，结果如图1。

图1.我国与世界上其它国家非处理飞灰中重金属浓度对比

从上图可以看出，我国飞灰中镍和镉的浓度下限及上限都超过了世界上其它国家的浓度，这反映出了 我国飞灰中重金属的镍与镉偏高 。另外，作者指出，我国飞灰中 铅和镉的浓度已经超出了危险废物管理限值（超过该浓度即按危险废物进行管理） ，因此如果固化稳定化效果不佳，飞灰就有较高的铅和镉浸出风险。因此在本文中作者重点探讨了飞灰处理技术对铅和镉浸出风险控制的有效性。

不同处理对铅和镉浸出风险控制的有效性

通过不同处理方式的文献归纳，作者有如下结论：

1.大多数稳定化技术都增加了铅的稳定性，但是在一些情况下，采用固化稳定化技术对铅的稳定性没有帮助， 因此采用固化稳定化处理后，仍应该对铅的浸出风险进行评估 。

2.热处理及固化稳定化对镉较为有效，但是洗涤处理可能无法减少镉的浸出量。尽管如此，作者仍然指出，在中国飞灰固化稳定化过程有时并不完整，由于处理厂的空间有限和紧急的运输计划，螯合剂的剂量有时不足。因此， 在飞灰填埋前仍有必要进行镉的浸出风险评估 。

通过实验分析通过固化稳定化对飞灰浸出毒性的影响

作者在2016-2017年，从中国东部城市生活垃圾焚烧厂中采集了160个经固化稳定化处理的飞灰样品，并对这些样品进行醋酸浸出试验，并将浸出浓度结果与《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》 [4] 中铅和镉的浓度限值（见表2）进行比对。结果发现（图2），经过固化稳定化处理后，仍有部分样品的铅和镉浸出浓度超过危险废物管理限值，其中 镉有14.38%的样品超限 ， 铅有8.13%的样品超限 。

图2.东部城市垃圾焚烧厂固化稳定化处理后飞灰中铅及镉的浸出超标情况

在这个基础上，作者通过文献综合分析，归纳了造成固化稳定化处理后飞灰浸出重金属超标的影响因素，发现飞灰淋溶溶液中的pH值及氯离子浓度对浸出重金属浓度影响较大， 在较低的pH及较高的氯离子条件下，飞灰通过浸出释放出铅及镉的风险极大 。

本研究给生活垃圾焚烧监管的提示

本文的研究结论告诉我们，尽管经过了固化稳定化，生活垃圾焚烧飞灰仍有可能在淋溶的条件下浸出超过危险废物管理浓度限值的重金属，尤其是铅和镉。

因此我们呼吁，在对于生活垃圾焚烧飞灰处理及填埋的监管中， 应该 强化铅和镉的浸出风险评估 。强化监管方向应该涵盖两个方面：（1） 提高对处理后飞灰中铅和镉的浸出风险评估 ；（2） 重点监督飞灰填埋场周边环境中土壤及地下水中铅和镉的浓度 ，从而判断填埋场周边土壤质量是否受到飞灰渗滤液的污染。