10.2.2　重金属浸出浓度

1）pH值

不同来源原状炉渣和处理后集料浸出液pH值如图10-1所示。原状炉渣及处理后集料浸出液均呈碱性，与《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）中水质控制限值（A、B、C级，pH值6.5～9.5）和《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中限值（pH值为6～9）相比，只有C1样品浸出液达到标准要求。湿法处理后集料浸出液的pH值未降低，甚至稍有提高，这主要是由于湿法处理使用的是循环水，多次使用后，其中大量溶盐趋近饱和，使得集料中可溶盐得以保持。

图10-1　不同来源原状炉渣和处理后集料浸出液pH值

注：由于C2和W厂炉渣未进行湿法或干法处理，本图出示的C2、W样品仅是原状炉渣浸出数据。

2）重金属

美国危险废物毒性特性鉴别标准是针对工业固体废物与生活垃圾共处置产生的污染特性而制定的，其主要目标是保护地下水。日本针对产业废物投海和进入管理型填埋场处置，分别制定了危险废物浸出毒性鉴别标准，其保护目标分别是海洋和普通填埋场地下水。而我国目前危险废弃物毒性浸出标准并没有明确阐明固体废物鉴别目的，因此本文借鉴美国和日本的保护目标，对照我国的《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）和《生活垃圾填埋场控制标准》（GB 16889—2008）中各重金属元素浸出浓度的限值进行评定，并参照《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002），综合判断炉渣浸出液中重金属对环境的影响，其中《地表水环境质量标准》中未给出Ni元素限值。

图10-2和图10-3分别为原状炉渣和处理后集料毒性浸出液中重金属含量，重金属检测目标是Pb、Cu、Ni三种重金属，选取它们的理由是：在原状炉渣中含量相对较高，且在不同来源炉渣湿法循环水中均被检测出。从重金属浸出结果来看，不同来源焚烧炉渣毒性浸出水平差异较显著。对于原状炉渣样品，除C1外的其他六种原状炉渣浸出液的重金属浸出浓度均低于我国危险废物重金属鉴别限值，即这些炉渣不属于危险废物，可作为一般固体废物处理。C1原状炉渣浸出液中Ni含量为7.62 mg/L（2个平行样品测量值，取平均值），其数值严重超标，造成Ni超标的原因有待进一步具体分析，比如可从C1地区生活垃圾中是否含有较多废旧电池、灯管等含镍量较多的组分，或者从C1焚烧工况和焚烧工艺等角度进行分析。C2、P及N原状炉渣浸出液中Pb元素含量均高于生活垃圾填埋场的控制限值；除X炉渣浸出液中Pb、Cu、Ni均低于检出限外，其他炉渣浸出液中Pb、Cu两种重金属含量均高于地表水环境质量标准。因此，炉渣在堆放与处理处置过程中，需对超标重金属元素加以关注，采取相应防浸出污染的预防措施。

图10-2　原状炉渣中重金属毒性浸出水平

注：地表水环境质量限值中未规定Ni元素的限值

如图10-3所示，湿法处理后炉渣集料样品浸出液中三种重金属含量均有所下降，特别是C1样品中重金属Ni元素含量降低最多，从原状炉渣中7.62 mg/L下降到不大于0.05 mg/L；但对于P厂和N厂炉渣而言，干法和湿法处理并未使得Pb降至填埋场控制限值以下，尤其干法处理之后炉渣中Pb浸出浓度几乎不变，湿法处理稍微降低了炉渣中Pb浸出水平。但与我国地表水环境质量相比，P、N炉渣集料的Pb元素含量分别为0.46 mg/L、0.29 mg/L，是地表水环境质量标准的46倍、29倍；除X样品外，其他集料中Cu元素含量范围为0.08 mg/L（J）～0.34 mg/L（N），均高于地表水环境质量标准。原状炉渣经过湿法处理后，原来超标的浸出液中重金属浓度均有所降低，因此从环境角度来看，原状炉渣预处理工作十分必要。干法处理未明显降低炉渣集料的重金属浸出水平。

需要指出的是，垃圾焚烧炉渣的重金属离子浸出能力，不能仅仅使用短期毒性评价标准进行预测。虽然当前大多数垃圾焚烧炉渣仍被视为一般固体废物，但由于其填埋或再生利用过程中复杂的酸碱环境，影响重金属浸出因素较多，炉渣处置是否会对土壤和地下水造成未预估到的污染仍需要全面且长期评价。

图10-3　处理后炉渣集料的重金属毒性浸出水平

注：地表水环境质量限值中未规定Ni元素的限值。