《Journal of Environmental Sciences》：Contamination levels, spatial distribution, and risk assessment of heavy metals and PCDD/Fs in fly ash from representative MSWIs in Zhejiang Province, China
编辑推荐：
•评估了浙江省 32 家生活垃圾焚烧厂 (MSWIs) 飞灰中的重金属和 PCDD/Fs。•锌、铅和铜在重金属分布中占主导地位，PCDD/Fs 低于阈值。•重金属和 PCDD/Fs 表现出不同的空间分布模式。•重金属构成了相对较高的健康和环境风险。•PCDD/Fs 构成了较高
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评估了浙江省 32 家生活垃圾焚烧厂 (MSWIs) 飞灰中的重金属和 PCDD/Fs。
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锌、铅和铜在重金属分布中占主导地位，PCDD/Fs 低于阈值。
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重金属和 PCDD/Fs 表现出不同的空间分布模式。
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重金属构成了相对较高的健康和环境风险。
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PCDD/Fs 构成了较高的非致癌风险，尤其是对儿童而言。
引言
人口增长和经济发展促进了城市化进程，也产生了大量生活垃圾 (MSW)。根据联合国环境规划署的统计，世界每年产生约 21 亿吨 MSW，预计到 2050 年将增加到 38 亿吨 (UNEP, 2024)。作为 MSW 的主要生产国，中国的年产量已达到 2.6 亿吨 (NBSC, 2024)。在此背景下，由于具有高效的减容能力和快速的处理速度，垃圾焚烧已成为 MSW 处理系统中应用最广泛的策略之一。然而，焚烧过程中产生的飞灰问题日益突出。飞灰是随烟气逃逸的细微粉尘颗粒，通常富含有害重金属和多氯二苯并二噁英和二苯并呋喃 (PCDD/Fs) 等持久性有毒物质 (He et al., 2023; Lin et al., 2022a; Peng et al., 2020; Xiao et al., 2024; Zhang et al., 2021)。由于其成分复杂和潜在毒性，飞灰已被列入中国危险废物名录 (Chen et al., 2024; Pietrzak et al., 2025)。近年来，随着焚烧设施的快速增长，中国飞灰的年产量持续上升，年增长率达 8.23% (Teng et al., 2024)。这一趋势对环境安全和废物管理系统提出了更高的要求。
重金属和 PCDD/Fs 是飞灰中的主要环境污染物 (Lin et al., 2022b; Zhao et al., 2019)。重金属具有强迁移性和生物毒性，易在环境中转化并造成二次污染；PCDD/Fs 由于其高毒性、持久性和生物累积性，已成为影响人类健康和生态系统安全的重要因素 (Karyappa et al., 2025; Li et al., 2024)。研究表明，中国某些地区飞灰中的重金属和 PCDD/Fs 浓度已超出相关安全阈值，带来了显著的健康和生态风险 (Domingo et al., 2020; Lou et al., 2023; Shi et al., 2020; Wu et al., 2016)。然而，针对特定省份各城市飞灰中这些污染物的系统研究仍然有限，尤其是关于其地理空间分布和风险评估。因此，迫切需要对特定省份飞灰中污染物的浓度和分布特征进行系统研究，并评估其环境风险。
作为中国东南沿海的经济发达地区，浙江省在垃圾焚烧方面位居全国前列 (Bo et al., 2022)。截至 2023 年底，浙江省共有 75 座生活垃圾焚烧厂 (MSWIs)，年飞灰处理量达 83.8 万吨 (Pan et al., 2024)。高水平的工业化和城市化决定了其飞灰污染物负荷不可忽略。在过去的十年中，一些研究对浙江省飞灰中重金属和 PCDD/Fs 的分布特征和风险进行了初步监测和评估。结果表明，某些地区的重金属浓度较高，存在潜在风险，而 PCDD/Fs 浓度总体在安全阈值范围内 (Lin et al., 2022b; Pan et al., 2022)。然而，目前的研究侧重于单一污染物的浓度分析，采样范围有限，缺乏对浙江省区域尺度上重金属和 PCDD/Fs 的污染水平、空间分布和环境风险的综合评估。
基于此，本研究对浙江省 11 个城市的 32 家 MSWIs 的飞灰样本进行了系统分析，旨在：(1) 量化浙江省 11 个城市地区飞灰中重金属和 PCDD/Fs 的污染水平和空间分布特征；(2) 探索重金属与 PCDD/Fs 之间的相关性；(3) 评估其潜在的健康和生态风险。本研究结果将有助于深化对区域焚烧飞灰污染特征的认识，并为浙江省及其他类似地区的环境质量评估、污染控制和风险防控提供科学依据。
章节摘要
样本采集
在浙江省 77 家 MSWIs 中，本研究选择了 32 家可访问的 MSWIs 进行飞灰采样 (图 1)。其余 45 家 MSWIs 未被纳入，因为样本采集受到采样许可和场地可用性的限制。各 MSWI 的详细运行参数见附录 A 表 S1。所有收集的样本均密封保存，并在 72 小时内进行分析。
样本处理及重金属分析
飞灰中七种重金属 (Cu, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr, and Mn) 的浓度测定使用
重金属浓度及贡献特征
飞灰中的重金属浓度总结见图 2a 和附录 A 表 S9。在本研究中，分析了 11 种重金属，检测频率为 97.44%。飞灰中 11 种重金属的总浓度范围为 4074 至 13,727 mg/kg (平均：7619.92 mg/kg)。大多数重金属的浓度超过了各自的环境阈值，范围从 5 到 5000 mg/kg (GB 16889—2024)，具体取决于金属种类。主要重金属为 Zn (平均：
结论
本研究首次对浙江省 32 家 MSWIs (生活垃圾焚烧厂) 飞灰中的重金属和 PCDD/Fs 污染进行了全省评估。结果显示，重金属普遍超出干预阈值，表明如果不加以妥善管理，将构成重大的生态和健康危害。虽然 PCDD/Fs 水平保持在个体阈值以下，但由于累积暴露，它们构成了潜在的非致癌健康风险，儿童
竞争利益声明
作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能会影响本文报告的工作。
附录 A 补充数据
与本文章相关的补充数据可以在在线版本中找到，网址为 xxxxxx。
作者贡献声明
Xuetong Qu: 写作 – 初稿，验证，方法论，数据整理，概念化。 Yanan Wang: 方法论，数据整理。 Kenan Chen: 可视化，调查。 Xin Cheng: 调查，数据整理。 Jibo Dou: 监督，方法论。 Yunfei He: 验证，监督。 Shuai Zhang: 可视化，软件。 Jiafeng Ding: 写作 – 审阅与编辑，验证，概念化。 YuChi Zhong: 验证，资源，资金获取。 Hangjun Zhang: 写作 – 审阅与
竞争利益声明
作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能会影响本文报告的工作。
致谢
本工作得到了浙江省生态环境科技计划 (编号 2026HJA0104)、浙江省教育厅科研基金项目 (编号 Y202455924 和 Y202455899)、杭州师范大学科研与创新团队项目 (编号 TD2025006) 以及杭州师范大学跨学科研究项目 (编号 2024JCXK02) 的支持。
Xuetong Qu|Yanan Wang|Kenan Chen|Xin Cheng|Jibo Dou|Yunfei He|Shuai Zhang|Jiafeng Ding|YuChi Zhong|Hangjun Zhang
