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随着社会人口的迅速增加、工业生产的规模持续扩张、城市化脚步加快、大批化肥农药用于农业领域以及通过污水进行浇灌等,高重金属含量的物质经过众多方式进入了土壤,引起土壤的污染。同时,土壤中的重金属常常由于水流渗漏、农业灌溉、酸雨淋溶等作用,进入其所在区域的地下水中,从而造成土壤与地下水的同时污染,由此可见,污染场地的修复应该“水土并重”。本论文开展研究重金属污染土壤与地下水一体化处理技术作用机制,并采用数值模拟方法预测修复容量及土壤中固定重金属的长期稳定性。主要实验结果如下:（1）磷灰石基材料（PT）和牛粪生物炭（DM）处理使污染地下水中Pb在土壤中的穿透点较未处理土壤中分别延长了129%和24.6%,在淋溶200 L Pb污染地下水后,PT和DM处理土壤对污染地下水中Pb的最终去除率分别为94.2%和84.5%,说明两种处理均能明显提高土壤对Pb的吸附能力。采用TCLP浸提修复后土壤中的Pb,结果表明DM土壤中Pb的稳定性较PT处理中的低,这是因为DM土壤中Pb的形态主要为PbSO4、铁锰氧化物结合态Pb以及有机结合态Pb等,而PT土壤中Pb主要以稳定的Pb5（PO4）3Cl和Pb5（PO4）3OH等沉淀形式存在。对于重金属Cd和Zn,PT处理使其污染地下水在土壤中的穿透点较未处理土壤分别延长了54.5%和179%,其最终处理效率则分别为92.3%和91.9%,且PT土壤中Cd、Zn的TCLP浸出率相较未处理土壤中的分别降低了17.3%-17.9%和40.0%-53.7%。PT材料对三种重金属迁移性的降低和稳定性的提高均有良好的作用,但当三种重金属共存时,稳定化效果Pb>Zn>Cd。（2）HYDRUS模拟显示,PT诱导的一体化修复系统对重金属Pb、Cd、Zn的修复容量分别为509 g Pb/m2 soil,3.2 g Cd/m2 soil和57.6 g Zn/m2 soil,此时,50厘米浅层地下水重金属浓度仍在限制范围以内,且土壤中固定的重金属TCLP浸出率也全部低于TCLP标准限量。（3）HYDRUS进一步模拟显示,PT处理土壤中固定的Cd在长达194年的自然酸雨淋溶下,50厘米浅层地下水中Cd含量仍低于地下水I类指标0.0001 mg L-1,且在200年间Cd污染羽仅迁移了8.5厘米;对于PT处理土壤中固定的Zn在长达255年的自然酸雨淋溶下,50厘米浅层地下水中Zn含量仍低于地下水I类指标0.05 mg L-1,且在300年间Zn污染羽仅迁移了24厘米。说明PT诱导的一体化技术修复Cd或Zn污染土壤与地下水后也有良好的长期稳定性。综上,本论文进一步证明了通过抽提和稳定化方法可实现重金属污染土壤与地下水同时修复。