土壤重金属污染有多种检测技术，但是人们仍在继续寻找更快捷、更精确、更廉价而且能够进行连续检测的检测手段。本文介绍的是用中子活化瞬发γ射线分析（PGNAA）技术进行土壤重金属污染检测的方法，此方法的特点是能够快速检测重金属种类，且能够连续监测。使用PGNAA技术进行物质元素分析只有几十年的历史，但是已经很成熟，在军事、航空、航天、工业、地质、生物、考古等方面有着不可替代的作用。本论文首先简单介绍了土壤重金属污染现状、污染源、检测方法以及国内外对土壤重金属污染研究取得的成果，然后介绍了PGNAA方法的分析原理和粒子输运问题的蒙特卡罗模拟方法；接下来利用蒙特卡罗方法对五种重金属元素特征γ射线峰位进行了模拟，可以为下面的实验研究以及今后的现实应用提供理论支持与技术路径；确定了土壤中基本元素的γ能谱图与被检测重金属元素的特征γ射线图谱，之后将单一被测元素以不同含量值掺入土壤中，确定不同重金属元素在中子数为108n、中子能量为2.5MeV条件下能够模拟出的最小检出限；金属元素受中子激发后产生的特征γ光子数随着中子能量的降低而增加，所以进一步模拟研究了在中子数为108n、土壤中铅含量1%条件下铅的特征γ光子数与中子能量之间的关系；最后对土壤中的铅元素检测进行实验研究，使用2.5MeV的D-D中子发生器做中子源做关于土壤中铅元素检测最小检出限研究，证明了使用PGNAA方法进行土壤中重金属检测是可行的。由于目前只有产额是105n/cm~2/s的中子发生器，要提高检测精度，还需要提高中子发生器的中子产额。而且此技术的设备昂贵、不方便携带以及易受环境干扰等问题也制约了在现实中的应用，因此PGNAA在土壤重金属污染检测方向的研究和应用还有很长的路要走。