生物反应器填埋技术由于具有较高的生物降解效率和垃圾资源化水平成为新型垃圾处理技术的研究热点,其中水分控制是该技术的核心内容之一;实现填埋垃圾含水率和环境有害元素含量的在线检测,可为填埋场安全稳定运行提供必要的技术支持。本文提出一种基于瞬发γ射线中子活化分析(Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis,PGNAA)技术的填埋垃圾含水率及环境有害元素检测方法,主要研究工作如下:(1)针对填埋场中实际环境,利用MCNP软件建立含水率检测装置研究模型,使用聚乙烯球、玻璃球以及超纯水混合作为填埋垃圾替代物,通过MCNP软件模拟研究氢峰计数随装置半径和高度的变化规律对装置检测范围进行研究,以此为依据确定装置各项尺寸参数,采用300m Ci Am-Be中子源、4×4英寸BGO探测器和不锈钢样品容器等部件构建实验研究平台。(2)调控聚乙烯球和玻璃球配比,制备含水率在40%~70%填埋垃圾替代样品,采用MCNP模拟和实验相结合的方法对垃圾样品含水率进行了检测研究。结果表明,氢峰计数随着含水率的增加而增加,两者具良好的线性相关性;采用相对k0法分析模拟结果并估算填埋垃圾含水率,平均绝对误差为1.84%;表明采用PGNAA技术对填埋场中含水率进行检测具备一定的可行性。(3)分别采用模拟和实验方法对填埋垃圾替代样品中环境有害元素进行检测研究。结果表明:氯、锰、镍、铬元素特征峰净计数均随着元素容重的增加而增强,且呈现良好的线性变化关系;氯元素最低检测浓度为114.1mg/L,其值相对较低是由于氯元素的中子吸收截面大于其他三种目标检测元素,并研究有害元素含量变化对含水率检测结果的影响规律。