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我国是土壤砷污染最为严重的国家之一，面积大、污染程度高，严重威胁着居民的身体健康及经济社会发展。铁基材料对砷的吸附容量大、稳定化效率高，是应用最广泛的砷污染土壤稳定化修复药剂，但是目前其修复多针对表层土壤，材料的固体性质限制了其在原位深层土壤修复中的应用。本论文针对现有砷污染土壤稳定化材料吸附能力有限、As(Ⅲ)修复效率低、迁移规律未知的难点，以前期研制出的铁锰双金属材料为研究对象，筛选最优改性方法，增加其吸附容量及悬浮特性，使其易于在土壤中迁移，并通过柱试验、箱试验和微流体等宏观至微观尺度的模拟实验，研究其在均质和非均质多孔介质中的迁移和分布规律，解决介质异质性带来的优势迁移问题，结合数值模型及仿真模拟计算材料的迁移路径及参数，并通过实际砷污染土壤研究原位注入条件下改性材料对土壤砷的稳定化作用，为砷污染土壤的原位稳定化修复工程应用提供新思路和技术支撑。主要研究结果如下: (1)淀粉改性的铁锰双金属材料（SFM材料）是一种无定形态胶体材料，淀粉最佳浓度为0.5wt.％，pH3～10条件下性质稳定，粒子带负电荷，表面粗糙，Fe/Mn元素摩尔比为2.99，表面羟基-OH活性位点丰富。SFM材料制备周期短、能耗低、方法简单可控，易于实现大规模生产，可通过注入、喷雾和搅拌等方式施用，是一种经济、高效、绿色的砷污染土壤原位稳定化修复制剂。 (2)SFM材料与As的相互作用方式主要包括吸附、氧化和沉淀三种:SFM材料对As吸附能力强，吸附速率快，对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的饱和吸附容量分别为160.63mg/g、284.64mg/g，反应活化能较低，可自发进行，化学吸附和物理吸附方式共存;SFM材料可使污染土壤和水体中As(Ⅲ)含量降低、土壤Eh升高，具有氧化解毒和吸附的双重作用。在添加量为固液比1:0.25～2.0g/mL时，SFM材料对As污染土壤的稳定化效率可达到42.0％～93.2％，可使土壤中As由非专性和专性吸附态向无定形的铁铝水化氧化物结合态转变。 (3)SFM材料在多孔介质中具有良好的迁移特性，在石英砂中的迁移能力高于土壤介质中，介质粒径对SFM材料迁移的影响较大，而注入流速影响小。单收集器理论计算结果表明，SFM材料在介质中的迁移沉积主要受自身扩散作用影响，受重力和介质拦截作用较小，在不同粒径石英砂和土壤介质中的最大迁移距离分别能达到6.22～13.37m、4.56～11.51m。SFM材料在注入口附近沉积量较大，随注入距离增加，材料沉积量逐渐减少。柱、箱实验均表明SFM材料沉积量与污染土壤As浸出浓度之间呈极显著负相关关系，材料注入后仍保持较高的As稳定化效率。 (4)在非均质柱和箱实验中，SFM材料会优先从介质大孔隙区域迁移，形成优势流通道，介质渗透性越低，其迁移越慢;SFM材料的自由扩散能力较强，在18/35、35/60、60/100目石英砂中的扩散系数分别为2.1087cm/h、0.5224cm/h、0.2196cm/h。而经过黄原胶二次改性的SXFM材料能够通过自身剪切稀化作用进入介质低渗透区，不同粒径介质填充区未出现明显的迁移锋面差，能够避免介质异质性带来的优势迁移问题，是一种较好的迁移强化材料。宏观实验和微观仿真模拟结果均表明，SXFM材料在非均质介质中的分布更加均匀，沉积量更大。 (5)实际场地修复中，在注入压力作用下，SXFM材料可以利用自身剪切稀化特性进入介质低渗透区，所以其原位应用需保证足够的注入压力和时间;而注入结束后外源注入压力缺失，SFM材料可以通过自身扩散作用覆盖整个目标区，但是其优势迁移作用明显，原位应用过程中需保证足够的材料注入量。