我国生活垃圾焚烧的快速发展促成了垃圾焚烧飞灰产生量的剧增。飞灰富含多元化的重金属,属于危险废物。“固化/稳定化预处理+填埋处置”是国际上普遍采用的飞灰管理策略。GB 16889-2008（《生活垃圾填埋场污染控制标准》）规定入场填埋飞灰的重金属HJ/T 300-2007（《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》）浸出浓度需满足标准限值要求,且应与生活垃圾分区填埋。但因飞灰产生量剧增、填埋场选址困难和建设时序滞后及填埋管理不规范等原因,出现固化/稳定化飞灰与生活垃圾共处置现象。现实共处置环境中,飞灰中重金属的稳定性可能遭遇如渗滤液淋溶、碳酸化作用和酸雨侵蚀等处置情景的影响。然而针对固化/稳定化飞灰中重金属的溶出行为、溶出机制及环境风险评估等问题尚缺乏处置情景模拟实验及方法学研究。本文基于对我国典型地区焚烧厂的垃圾焚烧飞灰处理处置现状调研,选用某典型厂取飞灰原灰（Y2）及其螯合剂（A2）和磷酸（P2）稳定化飞灰、水泥固化飞灰（S2）为研究对象。通过柱式淋溶实验研究了渗滤液淋溶、碳酸化作用和酸雨侵蚀处置情景下飞灰中主要重金属（Pb/Zn/Cu/Cd/Cr/Ni）的溶出行为;并结合关键影响因素（pH/CO₂/DOM）批式浸提实验探讨了重金属的溶出机制;最后通过建立液相（OPTI模型）和固相（RAC和STI模型）环境风险评估模型评估了重金属的（独立性/综合性）环境风险演化规律。主要研究内容和结果如下:（1）分析了典型固化/稳定化飞灰样品的基本特性飞灰重金属含量呈Zn>Pb>Cu>Cr>Cd>Ni规律,且Zn/Pb比Cu/Cr/Cd/Ni高1-2个数量级,重金属浸出毒性高低与其含量分布趋势并无一致规律,Pb/Cd/Ni浸出毒性普遍较高。固化/稳定化增加了多数重金属的稳定态比例,但Pb/Cd/Cr/Ni仍赋存一定比例的易浸出形态（可交换态或碳酸盐结合态）。固化/稳定化未改变飞灰的主要矿物相分布,且均未检出赋存目标重金属的矿物相。（2）通过构建三种模拟现实处置情景并基于柱式淋溶实验,探究了固化/稳定化飞灰在不同处置情景下的重金属溶出行为固化/稳定化减弱了不同处置情景下飞灰的重金属浸出水平,且“初期淋溶”均是促进重金属浸出增加的关键时期。渗滤液淋溶和碳酸化作用增加了飞灰中多数重金属的易浸出形态比例,而更替后的酸雨侵蚀则减少了更替前增加的易浸出形态比例,其中碳酸盐结合态的变化因飞灰类型而异。经历不同淋溶处置情景后,飞灰的主要矿物相均演化为Ca CO3,且峰强增加,其中饱和CO₂水淋溶后A2/S2中新检出的Ca-Al-Si-O,可能影响重金属的赋存形态及溶出行为。（3）通过识别不同处置情景下的关键影响因素并基于批式浸提实验,探究了不同影响因素对固化/稳定化飞灰中重金属溶出行为的影响pH是影响飞灰中重金属浸出的最主要因素,终点pH越低,浸出浓度越高。固化/稳定化减弱了重金属的浸出,但并未改变其在全pH范围（1-14）内的溶出规律。DOM的加入影响着“飞灰-浸出液”体系中重金属的终点浓度分布,但影响规律因飞灰类型、重金属种类及pH而异。HA的加入分别促进和减少了A2中Pb和Zn/Cu/Cd的溶出,而FA促进了P2/S2中Cu的溶出,溶出行为受pH影响均较小。HA环境下P2/S2中重金属溶出行为受pH影响较大,但HA减少了低终点pH下Pb/Zn/Cd/Cr/Ni的溶出。自然pH范围优先溶出了飞灰中的可交换态重金属,但部分重金属的易浸出形态比例会因增加的酸性侵蚀作用呈再次增加趋势。碳酸化处理中,固化/稳定化未显著影响飞灰的碳酸化反应活性,但减弱了多数重金属的浸出,影响规律因浸提评价方式而异:HJ 557-2010（蒸馏水浸提）中,Pb和Cd/Ni的溶出分别呈减少和增加趋势,而Zn/Cu/Cr溶出无一致规律;HJ/T300-2007（醋酸缓冲溶液浸提）中,Pb/Zn/Cu/Cd和Cr/Ni的溶出分别呈增加和减少趋势。碳酸化后飞灰中Zn/Cd和Pb/Cu/Cr/Ni的可交换态比例分别呈增加和减少趋势,Pb/Zn/Cu/Cd/Ni的碳酸盐结合态比例呈增加趋势。固化/稳定化减弱了同期MEP（多级浸提程序）中的重金属浸出,渗滤液或饱和CO₂水的初期浸沥及更替的模拟酸雨浸沥均是增加重金属浸出的不利因素,且随浸沥时间延长,多数重金属均存在浸出再增加趋势（尤其Pb/Cd）,变化趋势因飞灰类型而异。MEP浸沥后飞灰中重金属易浸出形态赋存比例的演化规律同柱式淋溶实验结果相似。（4）结合处置情景实验和关键影响因素实验结果,探讨了不同处置情景下固化/稳定化飞灰中重金属的主要溶出机制渗滤液淋溶体系同时存在重金属的溶出、络合和吸附/解吸途径。DOM对“飞灰-渗滤液”固液界面局部“沉淀-溶解”平衡的破坏作用,非吸附型“DOMMn+（重金属离子）”络合物的形成及DOM对飞灰表面Mn+吸附结合位点（S）的竞争作用,是影响淋溶初期重金属溶出的主要机制。吸附型“S-DOM-Mn+”为淋溶后期的主要吸附作用机制,且受pH影响。饱和CO₂水淋溶体系是基于“CO₂-水”与“飞灰”的间接碳酸化反应,同时存在碳酸盐矿物的“成核和溶解”及重金属的“固定和溶出”反应,重金属的溶出机制主要受赋存重金属碳酸盐矿物“成核和溶解”反应平衡影响,且淋溶初期和后期分别以“溶解”和“成核”为主。模拟酸雨淋溶体系中影响重金属溶出行为的主要作用机制包括:碳酸盐层溶解作用、H+侵蚀/置换作用和SO42-/NO3-/Cl-反离子效应（SO42->NO3->Cl-）。（5）通过构建重金属环境风险评估模型,评估了固化/稳定化飞灰在不同处置情景下液相和固相中重金属的潜在环境风险演化规律固化/稳定化能有效减弱飞灰的重金属浸出环境风险,但初期渗滤液或饱和CO₂水淋溶、酸雨侵蚀以及过度碳酸化作用均是增加飞灰浸出液OPTI的促成条件,而连续渗滤液淋溶或碳酸化作用则是促进浸沥后飞灰基质赋存重金属RAC增加的不利因素（尤其Pb/Zn/Cd）。相较于独立式处置情景,更替式处置情景增加了浸沥后飞灰基质赋存重金属的STI。相较于柱式淋溶实验,HJ/T 300-2007作为一种强化污染物浸出的方法,能够有效评估固化/稳定化飞灰入场填埋前的重金属潜在浸出环境风险水平。相较于MEP实验,HJ/T 300-2007能够有效强化“飞灰原灰”的模拟浸出环境,为其在渗滤液淋溶、碳酸化作用或酸雨侵蚀处置情景中的重金属浸出环境风险评估提供可靠OPTIsta;但对于“固化/稳定化飞灰”,其在相同处置情景下的浸出液OPTI值均存在超过OPTIsta的现象。因此,共填埋处置情景中,HJ/T 557-2007浸沥环境可能低估固化/稳定化飞灰在连续或更替式渗滤液淋溶、碳酸化作用及酸雨侵蚀处置环境中的重金属潜在浸出环境风险水平。总之,本文的研究结果对我国垃圾焚烧飞灰固化/稳定化技术的开发、固化/稳定化飞灰在现实处置情景中的长期稳定性评价以及重金属环境风险评估体系的构建均具有一定的理论和现实意义。