可渗透反应墙（Permeable Reactive Barrier，PRB）是近年来新兴的一种地下水原位修复技术，能有效地去除地下水中多种污染物。本文选择镉污染地下水作为处理对象，利用石灰石、膨润土和海泡石为组合材料的PRB反应器去除地下水中镉，探索了该PRB反应器组合材料的配比对去除镉等重金属的影响及相关原理，以期为控制地下水重金属污染提供依据。本文取得的主要研究结果如下：（1）筛选确定了实验区附近3种最适合作为PRB反应介质的供试材料。在试验区附近采集4类共14个产地的天然岩矿材料作为PRB反应介质的供试材料中，通过对镉处理效果的比较，选取了3个最优产地的3种材料。其中，膨润土的去除率达70%，其它材料去除率均高于41%。通过四种材料的动力学实验、初始Cd浓度和初始pH影响发现，对镉的处理速度由高到低排序为：膨润土＞海泡石＞石灰石＞锰矿；各材料吸附量为：石灰石＞膨润土＞锰矿＞海泡石；在弱酸性条件下，各材料的除镉率：石灰石＞膨润土＞锰矿＞海泡石。综合产地和种类的比较，同时考虑材料浸出重金属的空白背景值，最终确定石灰石、海泡石和膨润土作为PRB的有效反应介质。（2）研究得到了对镉具有最优修复效果的PRB填充材料组配。实验模拟地下环境，以天然矿物材料石灰石、海泡石和膨润土作为可渗透反应墙（PRB）填充材料，采用正交试验法设计了16种可渗透反应器。研究发现组合材料对镉去除率达99.8%以上，石灰石含量对处理效果贡献最大，增加石灰石用量，处理效果明显改善，当石灰石含量为10%及更高时，对含镉1.0mg/L的污染地下水模拟液处理后镉浓度低于0.7μg/L，达到地下水质量标准（GB/T14848-93）规定的II类水质标准；石灰石用量的增加对渗透系数影响不大，但出水pH呈弱碱性（7<pH<9），随反应时间延长逐渐降低并稳定于8。增加海泡石和膨润土用量对处理效果改善作用不大，但显著降低体系渗透系数，影响透水性。以正交试验直观分析法计算得到修复效果最优的PRB填充材料组配为石灰石/海泡石/膨润土=20/10/2（质量分数）。（3）研发了PRB室内模拟中试装置，对多种重金属离子均有较好处理效果。实验对模拟镉液、模拟污染地下水、霞湾港废水进行中试模拟装置的运行，发现对Cd均具有较优的处理效果。装置运行64天废水后，对Zn、Cu、Pb、Ni、Mn仍有较高的处理效率，出水达到地下水质量标准（GB/T14848-93）规定的II类水质标准；出水Mg、Ca和Na浓度增加，但总硬度未超标。