地下水是人类赖以生存的宝贵淡水资源。随着社会的迅速发展和工农业化进程的日益加快,导致地下水受到日趋严重的污染,其中2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)污染及其治理的有效措施逐渐成为专家和学者们关注的焦点。渗透性反应墙(Permeble Reactive Barrier,PRB)作为21世纪新兴的原位修复技术在地下水污染中被广泛应用,其中包括零价铁可渗透反应墙(Fe0-PRB)。尽管该技术具有非常多的优势,PRB也存在一定的缺陷。PRB中的填充介质零价铁必须定期进行更换,因此其长效性有待于提高。为此,本研究创新的提出Fe0/厌氧微生物联用构建微生物PRB体系来提高Fe0-PRB的长效性,并对其修复2,4-DNT污染地下水的效果和最佳反应条件进行了探究,这对改善地下水环境以及促进人类可持续发展具有深远的意义。本文首先探究了单独Fe0体系、单独微生物MR-1体系以及Fe0-MR-1联合体系在不同环境条件下对2,4-DNT的降解效果。实验结果发现Fe0-MR-1联合体系在pH值6～8时的降解效果优于单独Fe0和单独微生物体系,且联合体系的降解效果随温度的升高而提高;HS无法作为胞外电子载体加速联合体系降解2,4-DNT;Fe0-MR-1联合体系中的占主导因素是Fe0,加倍Fe0投加量更有利于提高联合体系的降解效果。其次在静态实验的基础上本研究设计并搭建了微生物PRB的中试反应器,采用质量比为1:2:1的天然粗砂、天然细砂以及生物麦饭石作为PRB的填充介质,通过实验发现微生物PRB对2,4-DNT具备很好的去除效果。最后在对水文地质概念模型和数学模型具有初步认识的基础之上,将前期实验获得的降解参数、含水层特征参数以及其他设定的条件数值代入Fluent,以Fluent软件为模拟平台,虚拟一块受2,4-DNT污染的场地对其进行数值模拟。模拟结果发现随着PRB墙体厚度的增加,2,4-DNT的削减效果也越来越好,并且墙体厚度为6m的微生物PRB可以将2,4-DNT污染羽浓度削减至生活饮用水中的限值。