近年来，我国流域水体氨氮污染问题日趋严重，受污河水入渗补给地下水往往造成地下水氨氮污染。渗透反应格栅（Permeable Reactive Barrier, PRB）作为一种地下水原位修复技术，具有处理效果好、施工简便、性价比高等优点，成为近年来的研究热点。针对受氨氮污染地下水修复过程中存在的吸附格栅介质易吸附饱和及生物格栅处理效率不高等问题，本文通过实验筛选与复配了不同脱氮介质，并设计了两套复合介质渗透反应格栅（Multi-media Permeable Reactive Barrier, M-PRB）模拟柱，力求通过物理吸附及生物（硝化-反硝化）协同作用来实现地下水中氨氮的去除并将其最终转化为无毒氮气的目的。研究结果表明：（1）在柱实验运行300孔隙体积（Pore Volume，PV）期间，对于不同氨氮污染负荷（10mg/L及20mg/L）与流速（0.5m/d及0.8m/d）条件，两套复合介质渗透反应格栅模拟柱对氨氮去除率均达到98%以上，且不会出现亚硝酸盐和硝酸盐浓度积累的现象。（2）水泥对释氧材料缓释作用明显，在释氧材料中加入较高比例的水泥有助于保证释氧速率平稳，并且可以避免其反应过快所带来的水体pH升高过快问题。实验研制的释氧材料具有较好的释氧性能，利用其作为释氧柱介质可保证后续好氧反应柱中硝化细菌繁殖所需的好氧环境，受污水体经过释氧柱后溶解氧可由2mg/L增加到10mg/L以上。（3）生物陶粒可实现硝化细菌的快速挂膜与富集，保证反应柱中稳定的硝化作用强度。沸石不仅对铵有较强的离子交换作用，而且具有一定生物负载能力，使氨氮进一步通过硝化作用去除。二者联用作为反应介质，通过生物-化学协同作用可保证M-PRB长期对氨氮的高去除率。实验中单一沸石及沸石与生物陶粒联用（质量比为1.8:1）作为介质的反应柱中通过硝化作用实现的氨氮去除量分别占总去除量的30%和55%。（4）沸石内部阳离子与溶液中铵的交换顺序与离子半径大小、离子在固液相中的浓度差等有关。K⁺交换顺序排在铵前，因此K⁺优先被吸附。Na⁺被溶液中铵优先交换出，原因是其离子半径很小，容易克服沸石内部的扩散阻力。Mg²⁺交换顺序排在铵后，但在浓度梯度作用下会被沸石优先吸附。（5）海绵铁可创造微生物反硝化作用所需的厌氧环境，并可通过氧化还原作用实现部分硝酸盐的去除。松树皮作为固体碳源，缓慢分解过程中可持续的为反硝化菌提供营养物，促进其对硝酸盐的去除。