氯酚类有机物是一种典型的难降解、持久性的有机污染物，具有“三致”（致癌、致畸、致突变）效应和遗传毒性。2，4-二氯酚（2，4-DCP）作为一种氯酚类有机物，一旦进入地下水，会造成长期难以恢复的地下水污染。因此，本论文通过合成粗砂承载零价铁复合填料并进行表征，构建复合填料渗透反应格栅（PRB），深入研究地下水中2，4-DCP的迁移转化规律，使其更加有效的得到控制和治理，对人类生活和社会经济具有重大意义。因此，具体开展以下内容:　　(1)利用海藻酸钠包覆铁粉，粗砂作为承载体，加入氯化钡生成海藻酸钡作为交联剂进行固定，合成粗砂承载零价铁复合填料。　　对复合填料进行扫描电镜和能谱分析，结果表明，复合填料属于“核-壳”结构，铁粉均匀分布粗砂表面，填料内部存在广阔的孔隙分布，为2，4-DCP污染的地下水提供便于与零价铁粉发生反应的环境。复合填料X射线衍射分析(XRD)和X射线荧光光谱(XRF)分析表征结果一致，粗砂矿物成分分别为二氧化硅、钠长石、钾长石、透闪石、斜绿泥石和金云母，含量分别为42.51％、31.78％、18.98％、3.38％、3.11％和0.24％;铁粉矿物成分为零价铁和二氧化硅，含量分别为97.00％和8％。　　(2)利用合成的复合填料研究了2，4-DCP的降解机理，包括吸附、解吸和还原脱氯作用，其中还原脱氯作用是主要途径。　　对吸附作用机理展开研究，运用准二级动力学模型描述2，4-DCP的吸附动力学过程，拟合效果较好，相关系数为0.98，吸附量为0.42mg/g，吸附速率常数为0.11g·mg-1·h-1。对还原脱氯作用机理展开研究发现，2，4-DCP的还原脱氯过程中，参与反应的还原剂主要有三种，分别为零价铁、Fe(Ⅱ)和氢气。本次研究发现，零价铁为还原剂还原脱氯是主要路径，另外，氢气作为还原剂对2，4-DCP脱氯还原也具有一定的贡献。　　(3)利用复合填料作为反应介质充填PRB反应器，对2，4-DCP污染的地下水进行修复，探讨地下水环境指标变化。　　地下水环境指标变化分别包括pH、温度和氧化还原电位。结果表明，pH较低促进零价铁的腐蚀作用，pH较高阻碍反应的进行;PRB出水温度稳定在25℃～35℃之间，高温活化能降低，促进2，4-DCP与零价铁发生反应;试验过程中氧化还原电位沿水流方向还原性逐渐增强，意味着可能发生的氧化还原作用包括零价铁、SO42-和NO3-的还原反应。　　(4)通过PRB降解地下水中2，4-DCP的试验研究，探讨地下水化学环境变化。　　地下水水化学环境变化包括地下水化学类型的计算、R型聚类和Q型聚类。地下水化学类型计算结果表明反应器内地下水化学类型主要是Ca-Mg-HCO3和Ca-Mg-Cl型水，反应器出水口地下水化学类型主要是K-Na-HCO3、K-Na-Cl-HCO3和K-Na-SO4-HCO3型。R型聚类结果显示，Ca2+、Mg2+和SO42-具有相关性;NO3-和NO2-具有相关性;Fe2+、Fe3+和2，4-DCP具有相关性。Q型聚类结果显示，各取样孔之间的相关性证明2，4-DCP在多孔介质中的迁移过程包括横向迁移和垂向迁移。　　(5)通过分析PRB降解2，4-DCP过程中不同形态铁的变化情况，绘制了2，4-DCP污染地下水中铁的pE-pH相图。　　PRB反应器内铁的形态主要以Fe2+的形式存在，出水中铁的形态主要以三价铁Fe(OH)3的形式存在，证明生成的络合沉淀会滞留于反应介质中，不会带来新的环境问题。针对零价铁的腐蚀展开了相关研究，根据试验搜集气体的分析数据，结果表明氮气和氢气的含量分别为12.0％和16.9％，生成量分别为9.79L和13.79L。　　(6)构建2，4-DCP的迁移转化模型，设计静态吸附试验、连续流动态示踪试验和相关计算确定迁移转化模型的参数。　　吸附试验确定粗砂和粗砂承载零价铁的吸附平衡方程为Freundlich吸附方程，吸附系数分别为4.45635E-6和0.00846。弥散系数为0.345 cm2/min。孔隙度为0.38，给水度为0.1。渗透系数为4.15×10-2cm/s，渗流速度为1.245×10-4cm/s。　　(7)利用非线性方程组构建化学平衡模型，运用Newton-Raphson迭代法进行求解。构建地下水中2，4-DCP化学反应和溶质运移耦合模型，运用TOUGHREACT软件和GMS软件中的FEMWATER模块模拟2，4-DCP迁移转化过程，结果表明预测值和实测值数据相吻合。