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我国城市生活垃圾清运量急剧增加,2014年已达1.78亿吨。焚烧已成为城市生活垃圾处理中主要方式之一,2014年焚烧处置的百分比为29.89%,并且将保持持续增长的态势。焚烧处置将会产生焚烧飞灰,以3%5%的产生率(炉排炉)估算,2014年产生的焚烧飞灰产生量约为160267万吨。由于含重金属和二噁英,飞灰被列入《国家危险废物名录》。为此,产生量巨大且不断增长的焚烧飞灰的无害处理处置已经成为一个迫在眉睫的问题。相比固化填埋的处置方式,保证环境安全前提下的飞灰资源化利用将具有更广泛的前景,其中替代矿粉用于生产沥青混凝土是较为可行的一种方式。本文以二噁英解毒过后的飞灰替代部分矿粉生产的沥青混凝土为对象,研究了飞灰沥青混凝土中污染物(重金属和多环芳烃)的溶出影响规律、释放机理和模型,并通过模拟道路和现场的试铺路试验进行了验证。最后根据上述结果对飞灰用于沥青路面中面层进行了环境风险评估,结果如下:(1)HJ/T299—2007实验结果表明,飞灰的添加比例和污染物的溶出量呈正比关系,所以在安全和最大利用飞灰的前提下确定飞灰的添加比例为2%。不同的沥青对飞灰的固化效果不同,在表3-5中相比SK-SBS、90#和70#沥青,浸出实验结果中70#沥青所拌制的飞灰沥青混凝土污染物的浸出效果最好,所以选定70#沥青,沥青混凝土的孔隙度为4%。(2)NEN7371实验结果表明,重金属Cr、Ni、Zn、As、Cd、Hg和Pb的有效释放量分别为3.53、41.74、164.89、1.62、6.86、0.79和2.28ug/kg;在NEN7375实验研究中重金属Cd、Hg和As的累积释放量分别为1.1142、0.5163和1.3452mg/m2。其中As、Cd和Hg的主要释放机理都是以扩散为主,并且根据实验数据得出他们最合适的拟合模型分别为:抛物线方程Q=-9.506×10-5t2+t×0.02481+0.1601;二级动力学方程t/Q=0.8898×t+1.335和二级动力学方程t/Q=1×t-3.195×10-5。(3)根据模拟道路和现场铺筑路面结果显示,模拟实验和现场铺筑实验都有着相似的结果:随着沥青路面的使用年限的增长,沥青混凝土中的污染物会跟时间成反比,但是早期在现场铺筑的试验路段重金属Hg会有个别超出《生活饮用水卫生标准》BG5749─2006、《地下水环境质量标准》GB/T14848─9(Ⅲ)和《地表水环境质量标准》GB3838─2002(Ⅲ),其他的重金属都没有超出以上标准所对应的标准限值。(4)在飞灰替代部分矿粉作为沥青混凝土的铺路材料中,通过以地下水为主要暴露途径进行周边居民的环境风险评价,结果表明重金属As的致癌效应为1.8×10-9,Cd与Hg危害商分别为3.74×10-3和3.54×10-5。致癌效应和危害商都没有超过《污染场地风险评估技术导则》HJ25.3─2014中的风险表征值10-6和1。