土壤中的重金属Cr(Ⅵ)由于其较高的环境毒性与较强的迁移能力受到的关注日益增加。在多种重金属污染土壤技修复术中,淋洗技术具有修复速度快、操作简单、实用性强、去除量大的优势,因而得到了广泛的研究和应用。但实际应用中重金属Cr(Ⅵ)的迁移和去除仍然受到土壤本身渗透性的限制,并且淋出液中的Cr(Ⅵ)并没有得到去除。而电化学技术能够高效修复渗透系数低的细密度土壤并强化荷电离子的迁移。因此本论文针对原有的淋洗技术使用外加电场技术进行多种强化,通过分析实验过程中电场强度、淋洗液性质、污染物浓度、污染物相对位置等条件的影响,研究了采用不同电强化手段对淋洗技术强化过程中的作用机理与环境变化,并利用人工根系微生物传感器手段对土壤毒性进行快速分析,以期为重金属Cr(Ⅵ)污染土壤的治理修复提供新的思路方法以及理论基础。主要研究结论如下:(1)通过电强化淋洗体系能够有效去除污染土壤中的重金属Cr(Ⅵ),外加电压为20 V时Cr(Ⅵ)的去除率可达99.9%以上,且Cr(Ⅵ)初始浓度20-120 mg/kg范围内都能够将污染物浓度降至安全标准。环境的含盐率升高会对淋洗性能产生轻微抑制作用。电强化淋洗在模拟实际污染场地应用中实现了 Cr(Ⅵ)85.70%的去除率。(2)构建了双室构型的微生物燃料电池强化淋洗反应器,在实现废弃生物质资源化利用的基础上,将土壤中40%的Cr(Ⅵ)污染物还原为Cr(Ⅲ)固定在落叶腐殖质表面,并在无外界能量直接输入的情况下保持400 mV左右的产电性能。(3)为了实现淋洗液的有效回收和微环境调控,采用自行搭建的中空纤维膜人工根系体系对电强化淋洗技术进行了优化改进,并探究了多种复杂环境条件下对于Cr(Ⅵ)的去除性能。微电极强化了污染物从土壤颗粒的脱附解吸行为,人工根系通道强化了淋洗液的收集。该技术可以作为一项具有潜力的修复手段开展进一步研究。(4)利用中空纤维膜人工根系体系和传感细胞DH5α_V-recA_lux相结合实现了对重金属Cr(Ⅵ)污染土壤遗传毒性分析。水溶液环境与样品土壤中的剂量-效应关系曲线与污染土壤中重金属的浓度与遗传毒性的关系对重金属Cr(Ⅵ)污染场地遗传毒性的现场初步筛查有着实际应用价值。