持久性有机污染物(Persistent organic pollutants, POPs)作为一类重要的环境污染化合物,持久存在于环境中,并通过生物食物链累积对人类健康造成有害影响。发展高效、环境友好的修复技术是POPs控制的重要环节。利用水泥窑共处置技术处置POPs污染土壤由于污染物去除率高、投入低等因素有着广泛的应用前景。然而,在此技术在应用过程中,污染土壤堆存、烟气排放过程中POPs向环境中的释放过程和环境风险仍不清楚。因而,本文以典型的POPs污染物DDT和HCH为研究对象,在建立基于被动采样技术的POPs气体样品收集和分析方法的基础上,通过实地采样和实验室模拟,分析了污染土壤的封闭贮存和开放堆放、水泥窑共处置系统处理POPs污染土壤的过程中大气中DDT和HCH的浓度,并对其存在的环境风险进行了初步分析。研究结果如下：(1)在现有空气被动采样技术基础上,研制了新型的空气被动采样器(Passive air sample HAN, PAS-H)用于采集空气中POPs污染物(DDT和HCH)。通过与已有空气被动采样器与新型的空气被动采样器对比研究,确定了新型的空气被动采样器的实用性。(2)建立了针对空气中残留DDT和HCH的PAS-H被动采样-索氏提取(SE)-气相色谱(GC-ECD)分析法。PAS-H采样器用多孔软性聚氨酯泡沫(PUF)作为吸附剂,当PUF的添加浓度范围为10-100μg/kg时,平均回收率在81%-113%之间,相对标准偏差值(RSD)在0.51%-3.3%之间。土壤中的DDT和HCH定量分析应用加速溶剂萃取(ASE)-气质谱联用(GC-MS)分析法。(3)以温室棚模拟了污染土壤封闭堆放过程中DDT和HCH在土-气系统中的扩散。温室棚贮存DDT和HCH污染土壤,60天后在棚内不同土层中DDT和HCH分布存在明显差异,∑HCHs的浓度随土层深度增加而增加,在0-2cm土壤中∑HCHs浓度为9.4±0.69mg/kg显著低于在6-8cm土壤中∑HCHs浓度(12.11±0.83mg/kg),∑DDT浓度在土壤中呈现先升高后降低的趋势,浓度大小顺序为2-4cm>4-6cm>6-8cm>0-2cm,其中0-2cm土层的∑DDTs (30.58±0.36mg/kg)显著低于2-4cm土层(33.6±0.83mg/kg)。温室棚空气中HCH和DDT20天时达到浓度峰值,浓度分别为29.05±0.80μg/m3和78.90±13.2μg/m3,而20天以后空气中污染物被吸附到土壤中逐渐趋向平衡。温室棚土壤中HCH的异构体和DDT及降解产物的组成会发生变化：p,p’-DDT转化为毒性高的p,p’-DDD和p,p’-DDE;稳定的HCHs转化为相对活跃的α-HCH;温室大棚环境促进了DDT和HCH的土-气交换过程,可能提高DDT和HCH的环境风险。(4)以开放式棚屋模拟了污染土壤开放堆放过程中DDT和HCH在土-气系统中的扩散。开放式棚屋贮存DDT和HCH污染土壤,其周边空气环境中DDT和HCH浓度,符合高斯静风模型,结合实验数据和模型计算结果,本研究定量估算了DDT和HCH污染污染土壤周边20m内大气浓度在22.6-83.1pg/m3范围。(5)研究了水泥窑共处置DDT和HCH污染土壤过程对烟气中污染物的影响,结果发现,对比水泥窑共处置空白(不添加污染土壤),共处置过程中尾气中污染物排放量均无显著增加,HCl、SO2、NO2.二嗯英、粉尘的排放量分别为1.90mg/m3、200mg/m3、545mg/m3、0.009I-TEQ/Nm3、20.57mg/m3均低于相关标准限值要求。研究发现,水泥窑共处置POPs污染土壤对水泥熟料的化学成分和产品质量并未造成不利影响,水泥熟料化学成分满足相关规定。本研究建立了空气中半挥发性有机物的PAS-H被动采样-索氏提取(SE)-气相色谱(GC-ECD)分析方法,利用此分析方法定量研究了水泥窑共处置POPs污染物技术中土壤开放和封闭堆放、土壤水泥窑共处置过程中的环境风险。这些研究不仅为水泥窑共处置POPs污染物技术在我国的应用和推广奠定基础,同时还为中国污染场地管理和修复技术能力及标准体系的建立提供理论依据。