本文针对地下水复合污染这一热点问题和前沿课题,以柳州鸡喇地下河流域为研究对象,选择水-土-碳酸盐岩介质中典型重金属(Mn²⁺、Cr⁶⁺)复合污染为研究方向,通过物理模拟,综合运用环境科学、环境水化学、土壤化学等多学科理论和SPSS统计方法,深入开展了地下水重金属单一和复合污染机理研究,试验包括六部分:单一Mn²⁺、Cr⁶⁺污染试验;Mn²⁺/NO₃^-、Mn²⁺/Cl^-复合污染试验;Cr⁶⁺/NO₃^-、Cr⁶⁺/Cl^-复合污染试验;Mn²⁺/Cr⁶⁺复合污染试验;重金属在土壤中的迁移转化和碳酸盐岩表面重金属吸附试验。通过室内模拟试验,初步揭示了N/Cl/Mn²⁺/Cr⁶⁺复合污染物在水-土-岩系统内的迁移转化规律:1、Mn²⁺/Cr⁶⁺在单一和复合污染情况下,其吸附量和迁移速率随不同的复合污染类型而有一定差异;Mn/Cr⁶⁺间存在较强的交互作用,即Mn²⁺的存在会促进土-岩系统对Cr⁶⁺的吸附,两者表现为加和作用。2、在单一体系中,Mn²⁺和Cr⁶⁺的物理解吸量均大于化学解吸量,相应比例约为10:1和25:4。说明单一体系中Mn²⁺和Cr⁶⁺在土壤中较易迁移,容易形成重金属污染。3、不同体系中的Mn²⁺具有不同的迁移特征:单一体系中Mn²⁺的单次迁移距离约为30 cm；受Cl^-影响,Mn²⁺在土壤内的单次迁移距离大于40 cm,且迁移速度快;在Mn²⁺-NO₃^-体系中,Mn²⁺在距进水口28.5cm处至38.5cm处,其含量变化变缓可认为其单次迁移距离大致为40cm。即,在Mn²⁺-Cl^-体系中的Mn具有更好的迁移性。NO₃^-和Cl^-的存在能促进土壤对Mn²⁺的吸附,表现为显著的协同作用。4、NO₃^-能抑制土壤对Cr⁶⁺的吸附,表现为显著的拮抗作用。而Cl^-的存在促进了供试土壤对Cr⁶⁺的吸附,Cr⁶⁺、Cl^-两者为协同作用。5、不同体系中的Cr⁶⁺具有不同的迁移特征:单一体系中Cr⁶⁺的单次迁移距离约为20cm;受Cl^-影响,Cr⁶⁺在土壤内的单次迁移距离约为10 cm;受NO₃^-的影响,Cr⁶⁺在土壤内近视于均匀迁移,即Cr⁶⁺-NO₃^-复合体系中的Cr⁶⁺具有更好的迁移性。6、扫描电镜对比分析结果表明:Mn²⁺/Cl^-体系中,单位岩石表面Mn²⁺吸附量为0.14 mg/cm²,重金属Mn²⁺在水-土-岩体系中的吸附比例相差较大,吸附比例（水-土-岩质量比）为:3.8:2.7:1。表明Cl^-的存在,促进了大理石对Mn²⁺元素的吸附。