地下水系统中的粘性土层,一直被人们视为隔水层,仅在近些年来才认识到有时可以作为弱隔水层(或弱透水层)。因此,化学元素在粘性土层中的迁移动力学规律一直是研究的薄弱点。在地下水污染防治与修复技术中,通常以粘性土作为阻滞污染物迁移的阻截墙或防渗层,然而粘性土并不是绝对不透水的,在一定的渗透压下,可能透水,同时水中的污染质也可能穿透粘性土层。因此粘土层的渗透性及污染物在粘土层中的迁移行为、迁移动力学规律成为地下水污染控制与治理中一个重要的研究问题。本文在查阅了大量国内外文献的基础上,以氮这种地下水中最常见的污染物为研究对象,研究内容分为4部分:1通过静态吸附/解吸实验,研究不改变溶液还原条件时,氮的静态吸附、解吸量,吸附、解吸机理,吸附、解吸动力学方程。研究改变溶液还原条件时,氮的静态吸附容量,吸附机理,吸附特点。2通过静态转化实验,研究不改变溶液还原条件时,氮的硝化、反硝化转化过程,转化率,转化机理,转化动力学方程。研究改变溶液还原条件时,氮的转化趋势,转化率,转化机理。3通过动态土柱实验,揭示氮污染物在饱和粘性土中发生垂直渗透时的迁移转化机理,研究氧化还原性、渗透高度、伴同离子对氮污染物通过饱和粘性土层时浓度的影响。4建立饱和粘性土层氮迁移模型。通过以上的研究,更全面的了解氮污染物在饱和粘性土层中垂直渗透时的迁移,转化机理和浓度变化规律。为阻止氮越流迁移,保护和修复地下水环境提供基础的理论依据。