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随着工业的发展、城市化进程的加快以及农用化学物质数量、种类的增加,土壤重金属及氮素污染日益加剧。垃圾的淋滤、矿山开采废液的排放、污水灌溉和农药化肥的大量施用等,都可造成土壤中重金属与铵态氮共存的情况。与硝态氮相比,铵态氮更易被土壤吸附,它只有在特定条件下,借助于渗流的驱动才可能在土壤剖面中随水迁移。本论文通过批量平衡吸附实验和室内土柱实验,研究了重金属(Zn2+、 Cd2+、Cu2+)及铵根离子在土壤中的吸附、运移过程；在实验研究的基础上,利用Freundlich和Langmuir方程对重金属及铵根离子的吸附等温方程进行拟合,同时利用Hydrus-1D软件对重金属的运移过程进行了数值模拟,得出以下主要结论：(1)在静态等温吸附实验时,土壤对重金属及铵根离子的吸附量随着平衡液浓度的增大而增大。NH4+/Zn2+/Cd2+/Cu2+三三组合,竞争吸附能力的大小顺序为：Cd2+>Zn2+>NH4+, Cu2+>Zn2+>NH4+,Cu2+>Cd2+>NH4+,初始溶液的pH越高,吸附量越大；离子强度越大,吸附量越低。用Freundlich方程对实验数据的拟合过程中,相关系数R2>0.885,拟合结果较好；用Langmuir方程对实验数据的拟合过程中,相关系数R2在0.85左右,与Freundlich方程的拟合效果相比差一些,说明用Freundlich方程拟合重金属及铵根离子在土壤中的等温吸附过程效果更好。(2)不同pH和离子强度条件下,NH4+/Zn2+/Cd2+/Cu2+三三组合,在土壤中运移速度大小为：NH4+>Zn2+>Cd2+,NH4+>Zn2+>Cu2+,NH4+>Cd2+>Cu2+。pH越高,出流时间越晚,峰值越低；离子强度越大,出流时间越早,峰值越高。说明低pH、高离子强度有利于重金属及铵根离子在土壤中的运移。出流液pH先下降后上升,最后趋于平缓。初始pH越高,出流液整体pH越高,Eh变化正好相反。出流液电导率EC随着混合溶液的输入先上升后下降最终趋于平衡,初始pH、离子强度越高,电导率EC整体越高。(3)运用Hydrus-1D软件中的非平衡两点模型(TSM)对不同pH(4.5、5.5、6.5)和离子强度(0.002、0.01、0.05mol/L)条件下重金属及铵根离子运移的穿透曲线进行模拟,结果显示：模拟值与观测值的相关系数R2>0.857, MSE<0.036。分配系数Kd杨随着pH升高而升高,随着离子强度的增大而减小；f值均很小,说明大部分吸附交换点位分布在限速吸附区,吸附反应是一个与时间相关的动力学过程；一阶动力学系数α值基本上随着pH的升高而增大,随着离子强度的增大而减小(个别情况除外)。吸附平衡的经验系数β<1,说明介质是化学非均质的,吸附点位差异而造成的非平衡性对运移过程起着主导作用。(4)利用Freundlich和Langmiur吸附等温模型拟合得到的参数计算出的阻滞因子与利用Hydrus-1D软件模拟得到的参数求得的阻滞因子不同,存在一定差异,且阴滞因子的大小顺序为：Cd2+>Zn2+>NH4+。不同pH和离子强度条件下,同一物质与不同组分竞争时的分配系数也不同。(5)利用Freundlich、Langmiur和TSM模型模拟得到的分配系数Kd及其他相关参数预测重金属和铵根离子在土壤中运移过程的穿透曲线,结果显示：出流时间及相对浓度峰值均有所差异；Freundlich、Langmiur方程所求参数预测得到穿透曲线的出流时间较早,相对浓度峰值较高,高估了重金属及铵根离子在土壤中的运移速度及出流峰值,TSM则低估了重金属及铵根离子在土壤中的运移速度；而在“拖尾”部分用三种不同模型参数预测的结果基本相同。(6)利用TSM模型预测NH4+/Zn2+/Cd2+在不同土层深度处的运移过程显示：随着埋深从5.0cm到10.0cm再增加到15.0cm,出流液中的NH4+/Zn2+/Cd2+相对浓度及出流时间的响应逐渐滞后,即出峰所需时间增加,相对浓度峰值变小。