SO₂引起的环境污染问题已经得到国内外的普遍关注，石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术作为一种控制SO₂污染极其有效的方法，它在为环境保护做出杰出贡献的同时，由此带来的大量废弃物-脱硫石膏如何处置，已经成为一项必须解决的热点问题。本文对脱硫石膏的基本物化特性、脱硫石膏微量元素和主量元素等方面进行了详细分析与研究。本文首先采用粒度与孔隙结构分析法和矿物分析法对XF电厂600MW超临界锅炉机组烟气湿法脱硫石膏的基本物化特性进行分析研究，得到了脱硫石膏部分基本物化特性数据；其次采用微波消解同时结合电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了脱硫石膏中有害微量重金属元素（包括As, Cd, Hg, Pb, Se, Cr, Cu, Ni, Co, Mn和Zn等），实验表明，使用该方法消解完全，且测得的11种脱硫石膏微量重金属元素含量在0.50～17.25μg/g，相对标准偏差为0.93%～8.27%，加标回收率基本达到85%～111%；其次，完成了酸雨环境下的脱硫石膏汞浸出实验，研究结果表明，在酸雨环境场景下，汞元素容易渗透出来，对环境具有潜在的二次污染；进一步的，本文采用Hg-CEM在线分析仪分析研究了脱硫石膏中Hg的释放特性，实验表明，低温热解条件的汞二次释放量很小，其最大释放温度段是200-450℃之间，且随着温度的升高，脱硫石膏中Hg的释放量逐渐下降。本文最后采用化学法、AAS法、XRFS法、荧光探针法和ICP-AES法对脱硫石膏中的Ca, Si, Al, Fe, Mg, K, Na, Ti及其氧化物的含量进行测试分析，并以标准石膏物质为基准，对不同的分析方法进行对比和总结，实验结果表明，CaO适合用滴定法测定，SiO₂和K₂O适合用XRFS法测定，Fe2O3适合用XRFS法和比色法测定，Al2O3适合用ICP-AES法测定，MgO适合用AAS法测定，Na₂O和TiO₂由于含量比较低，已不适合用常规仪器方法检测。