石油类污染物引起的土壤和地下水环境污染问题已经不容乐观,土壤气相抽提(soil vapor extraction,SVE)作为一种能高效去除挥发/半挥发性有机污染物的修复技术在广泛应用的同时也因其影响因素较多而受到一定的限制。尤其是在水位波动频繁的地区,地下水位波动引起土壤通透性的改变会直接影响SVE的作用效果;与此同时,实际的污染场地中也存在土壤分层污染的现象。目前针对石油污染土壤开展的SVE技术修复数值模拟和场地应用研究中,多未考虑地下水水位的波动和污染的分层现象。本研究选取苯系物作为特征污染物,构建了水位波动条件下SVE去除土壤中苯的实验装置和分层抽提实验装置开展实验研究。探究地下水水位波动循环过程中土壤“非波动带-波动带-饱和带”中苯系物的运移分布规律,并选取抽提流量、抽提时间、抽提方式、土壤初始含水率、污染物初始含量等影响SVE修复效果的关键参数,开展水位波动和非波动条件下SVE去除土壤中苯的差异性研究;针对土壤分层污染情况,进行SVE分层抽提实验研究,对比分析分层抽提和不分层抽提对土壤中苯的去除效果;并结合实际污染场地进行数值模拟和修复方案优化设计。研究结果表明,水位波动对土壤中苯系物的运移分布具有明显的影响,水位波动条件下SVE对土壤中苯的去除效果会产生明显的提高;同时,采用SVE分层抽提更适合对分层污染土壤进行高效节能修复。并将获取的SVE优化设计方法应用到实际的石油污染场地SVE修复方案设计过程中,借助Tough2探究了实际的优化去除效果。主要得出了以下几点结论:(1)地下水水位波动循环过程对土壤“非波动带-波动带-饱和带”中苯系物的运移分布影响较大:水位上升过程中,已在自然状态下呈自上而下浓度逐渐降低的苯系物会随水位而逐渐上升大量浮于水位表面;水位下降过程中,富集于水位表面的苯系物又随水位下降而部分被带入和自然向下迁移至下层土壤;整个干湿交替循环过程中,苯系物多位于非波动和波动带,最下层的饱和带苯系物分布较少。(2)在实验选取的抽提时间、抽提流量、抽提方式、土壤初始含水率、污染物初始含量参数范围内,发现水位波动条件下SVE对土壤中苯的去除率可比非波动条件下高出10%左右。其中,抽提流量作为一个重要的影响参数可直接改变水位波动条件下SVE对土壤中苯的去除率。水位波动条件下,SVE对“非波动带-波动带-饱和带”不同土壤中苯的去除效果也存在明显差异,主要表现为对波动带和非波动的去除效果优于饱和带。(3)在相同的抽提流量、抽提时间、抽提方式条件下,针对相同土壤初始含水率和污染物初始含量的土壤,分层抽提因抽提过程中的流量损失较小而使得获取的去除率比不分层抽提具有一定提高。其中,含水率对分层抽提的影响较大,分层抽提较不分层抽提对土壤中苯去除效果的提升程度随含水率的升高而降低;而分层抽提对污染物含量较高土壤的修复效果比不分层抽提具有更显著的提升程度。(4)依据实验获取的SVE优化去除土壤中苯的设计方案,对实际石油污染场地进行了修复方案设计和优化,优化结果显示针对实际污染场地出现的分层污染情况可以采用SVE分层抽提进行修复,可对SVE抽提井的井筛进行优化布设,可以节约修复成本。针对实际场地存在的水位波动情况,SVE的修复效率可比水位非波动条件下提升10%以上。