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近年来我国生活垃圾焚烧比例快速增长，从而产生大量的焚烧灰渣（包括飞灰和炉渣）。垃圾焚烧飞灰因含有多种可迁移重金属包括Pb、Cd、Ni等，被国家列为危险废弃物，需要在最终处置之前进行固化稳定化处理。目前针对垃圾焚烧飞灰重金属问题的研究，最主要的思路是通过添加固化稳定化药剂降低重金属的迁移性。但研究的关注点多是如何优化固化稳定化工艺条件，鲜有从垃圾焚烧飞灰重金属（尤其是可迁移性强的水溶态重金属）实际赋存形态、稳定化药剂添加对赋存形态影响等角度进行研究。针对上述科学问题，本文首先对我国典型城市生活垃圾焚烧飞灰基本理化性质进行了分析测定;通过实验室规模飞灰元素迁移性实验获取元素迁移特征数据，以这些数据为基础通过热力学平衡软件模拟评估飞灰重金属在固/液两相间的迁移特性及液相重金属的赋存形态，且预测了在飞灰-水体系中加入稳定化药剂（磷酸根）对重金属赋存形态和沉淀特性的影响;在模拟分析基础之上，考察了添加无机含磷药剂和有机螯合剂对飞灰重金属迁移性能的影响。基于这些研究，本文得到了如下主要结论: ①飞灰基本理化性质:飞灰主要化学成分为Ca、Cl、Na、K、S和Si等。飞灰中的矿物主要有CaSO4、CaCO3、CaClOH、CaSO4·2H2O、NaCl和KCl。飞灰中Pb、Cd和Ni的浸出浓度都超过了《生活垃圾填埋污染控制标准》。对比不同飞灰样品（9次采集时间和3个采集地点）的浸出行为，发现其重金属浸出浓度有差异。但是根据Duncan法显著性分析结果，除了Pb和Zn外其余重金属元素变化不显著。 ②飞灰迁移性实验:飞灰中元素的迁移过程大致可以分为3个阶段，即溶解阶段、重组阶段和亚稳态阶段。溶解阶段:飞灰中可溶性物质溶解，各元素以离子的形态释放到溶液中。重组阶段:溶液中的各离子在溶液中重新分配组成配合物，同时部分离子反应重新生成沉淀。亚稳态阶段:此时溶解过程和重组过程基本达到平衡。 ③飞灰元素迁移性模拟分析:飞灰-水体系的液相成分主要包含Cl-、Na+、Ca2+、K+、Ca(OH)+、CaSO4(aq)和OH-，其含量分别为2.8～4.7mol/L，0.4～1.1mol/L，0.3～0.9mol/L,0.2～0.5mol/L,0.1～0.5mol/L,0.002～0.011mol/L,0.010～0.013mol/L。对于体系中主要的阳离子而言，大于90.0％的Ca和大于99.5％的Na、K主要以简单离子的形态存在(Ca2+、Na+和K+)。对于体系中主要的阴离子而言，大于99％的Cl主要以Cl-的形态存在，而体系中的硫酸根以多种形式存在，包括CaSO4(aq)(49％～61％)，SO42-(23％～34％)，NaSO4-(7％～10％)和KSO4-(3％～7％)。对于体系中大部分的二价和三价金属元素(Pb2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Fe3+和Al3+)而言，超过99.9％元素呈M(OH)m-nn的形态。而Mg和Cd的主要存在形态除羟基络合物以外，还有含氯络合物。Cr元素主要以铬酸根的形式存在，而CrO42-还会与Ca2+，K+和Na+发生络合反应。 ④无机含磷药剂对元素赋存形态和沉淀特性影响的热力学预测:PO43-(1mol/L)的加入改变了原有体系的元素形态分布，如Ca元素主要的存在形态为CaPO4-（占总钙元素的比例为99.232％）。此外，系统的矿物饱和特性也发生改变。主要的过饱和含钙矿物由3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O、Ca(OH)2、CaSO4·2H2O和CaSO4变为Ca10(PO4)6(OH)2、Ca4H(PO4)3·3H2O、Ca3(PO4)2、CaHPO4和CaHPO4·2H2O。4种含铅磷酸盐矿物(Pb5(PO4)3Cl，Pb10(PO4)6(OH)2，Pb2Cu(PO4)(SO4)(OH)和Pb3(PO4)2)也都表现出了过饱和特性。因此，PO43-对于Pb稳定有积极的效果。 ⑤飞灰重金属药剂稳定化研究:5种无机含磷药剂(HAP、(NH4)2HPO4、Na2HPO4、NaH2PO4和H3PO4）对飞灰中的Pb、Cd和Ni都有一定的稳定效果，且随着PO43-添加量的增加，重金属的浸出浓度降低，其中这5种药剂均可使Ni浸出浓度达标，HAP、(NH4)2HPO4和H3PO4可以使Cd浸出浓度达标。固态HAP药剂对于Cd和Cu的稳定作用明显优于液态磷酸盐。酸性磷酸盐对飞灰重金属稳定效果优于其它液态磷酸盐。有机螯合剂对Cd和Pb的稳定效果明显，而对于Ni稳定作用不明显。当有机螯合剂与无机稳定剂同时添加可以有效的稳定飞灰中Ni、Cd和Pb，并且降低了药剂使用量。在S3的添加量为4％且无机稳定剂与有机螯合剂添加比为1.2时可同时满足稳定效果与经济性这两方面的要求。 综上可知，在飞灰重金属的稳定过程中，采用无机药剂可以改变飞灰重金属化学形态与矿物饱和特性，其与有机螯合剂协同作用可显著提高飞灰重金属的稳定效果、提高工艺经济性，具有工业化应用的前景。