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环境中滴滴涕(dichloro-diphenyl-trichloroethanes，DDTs)和多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)等半挥发性有机污染问题引起了世界各国的关注。DDTs与PAHs均具有致癌、致畸、致突变的“三致”效应，其环境风险不容忽视，亟待开展污染土壤修复治理工作。低温等离子体技术经济、高效、无二次污染，并且能在常温常压下直接与土壤发生作用，是一种有前景的有机污染土壤修复技术。低温等离子体技术主要是在气体放电等离子体中，电子与空气中的氦、氧、水分子碰撞生成的高振动激发态或电子激发亚稳态N2物质、强氧化性物质，这些物质作用于污染物，最终生成二氧化碳和水，除去污染物。然而，处理高浓度有机污染物污染土壤及相关设备还鲜有报道。鉴于此，本论文以污染土壤中DDTs与PAHs为目标污染物，开展了DDTs与PAHs污染土壤的低温等离子体修复设备、技术及其参数优化研究。主要研究结果如下: (1)研制了反应釜式和转盘式低温等离子体两套设备。与筒状式低温等离子体设备相比，反应釜式低温等离子设备优化了等离子体反应器结构和等离子体电源，单次处理土量增加到30 g，土壤处理时间由小时量级缩短到分钟量级，简化了土壤进样和出样的操作。转盘式低温等离子体设备单次处理土量再次增加(500 g);旋转台进样系统在一定程度上实现了连续进样;放电电极设置空气循环内冷，解决了长时间工作引起的发热问题。 (2)采用介质阻挡放电产生的低温等离子体方法去除土壤中DDTs，取得了较好的效果，污染物浓度随着处理时间的增加而显著降低。对于反应釜式低温等离子体设备而言，在一定条件下，空气放电气氛处理效果优于水蒸汽放电气氛;对于一般自然风干土壤，土壤含水量对修复效应影响不大。在放电功率1 kW、处理时间20 min、空气放电气氛、土壤粒径＜0.9 mm和土壤含水量4.5％～10.5％条件下，DDTs的去除率为95.3％～99.9％，达到了北京市参考标准。o，p-DDE可能是o，p-DDT脱氯脱氢的一个中间产物。对于转盘式低温等离子体设备，放电功率4 kW、转速5 r/min、土壤粒径＜0.9 mm、处理时间90 min，土壤含水量3.5％时，DDTs的去除率为50％～81％。 (3)采用反应釜式和转盘式低温等离子体设备对污染土壤中PAHs的去除效果进行了研究。初步结果表明，在处理时间相同时，反应釜式低温等离子体设备去除土壤中PAHs效果优于转盘式低温等离子体设备。在转盘式低温等离子体设备放电功率4 kW、转速5 r/min、土壤粒径＜0.9 mm、土壤含水量3.5％和处理时间90 min的试验条件下，PAHs去除率为54.5％～99.1％。选择处理时间、放电功率、土壤粒径和土壤含水量4个因素，通过正交设计，对土壤PAHs污染的低温等离子体去除条件进行了进一步的优化实验研究。结果表明，处理时间、放电功率和土壤粒径均能极显著影响(P＜0.01)污染土壤中总PAHs、四环和五环PAHs去除率，土壤含水量无显著影响。对于三环与六环PAHs以及苯并[a]芘，四个因素对其去除效果均影响显著。推荐低温等离子体去除污染土壤多环芳烃最适条件为处理时间90 min、放电功率4 kW、土壤粒径＜0.9 mm，土壤含水量3.5％～6.5％，达到了荷兰和加拿大污染土壤修复标准。