本文针对降雨氨氮污染问题,围绕人类活动影响下的浅部包气带介质,基于物理化学吸附原理,在室内开展了静态和动态条件下的氨氮吸附试验,并在试验基础上利用HYDRUS-1D软件对氨氮的运移、吸附进行了模拟。首先,筛选了沸石、陶粒、细砂、活性炭、麦饭石、火山岩、金刚砂和石英砂8种材料,开展了吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学3项静态试验。结果表明:沸石、陶粒、细砂3种材料的理论饱和吸附量最大,分别为2.031mg/g、0.998mg/g、0.413mg/g。各材料对氨氮的吸附均能用Langmuir和Freundlich模型较好地拟合,且Langmuir模型略优于Freundlich模型（除沸石外）。沸石、陶粒、细砂、活性炭和火山岩5种材料对氨氮的吸附符合准二级动力学方程,以化学吸附为主。各材料吸附过程吸热,沸石、陶粒、细砂和活性炭4种材料的吸附可自发进行。其次,基于静态试验确定的沸石、陶粒、细砂三种介质,开展模拟人工包气带降雨氨氮入渗的动态吸附、解吸和再吸附试验。在沸石、陶粒、细砂质量比为1:1:1、2:1:2、1:1:2的3组试验柱中,质量比为2:1:2的试验柱动态饱和吸附量最大,为2.673mg/g;3组试验柱解吸率在30%～50%之间,均低于其再生率,其中质量比为2:1:2的试验柱的解吸率最小（31.32%）,质量比为1:1:1的试验柱再生率最高（64.56%）。最后,借助HYDRUS-1D软件,通过构建柱试验的数值模拟,发现试验柱内部氨氮浓度随深度增大而减小,随时间增大而增大;参数的灵敏度分析表明分布系数对氨氮运移结果影响最大,传质系数次之,垂向弥散度影响最小。基于识别后的数值模型,预测人工包气带在合肥市降雨条件下的除氨效果,当设计5cm厚人工包气带时,采用沸石、陶粒、细砂质量比为1:1:2的人工包气带吸附效果最好,运行3年时氨氮浓度由进水的10mg/L降为出水的0.86mg/L,去除率达91.4%。本研究选取的介质材料成本低,技术简单易于操作,为绿化区或停车场等地提供了可借鉴的吸附材料。