由于南方离子型稀土生产长期采用独特的硫酸铵浸矿工艺,大量的氨氮残留在堆浸场土壤和原地浸矿山体中,并不断随淋滤水进入地表水,导致此区域地表水氨氮污染严重,被视为稀土尾水予以处理。同时,稀土尾水还存在酸性强、COD含量低、流量和氨氮浓度季节性变化大、雨季含沙量较高等特点,加大了末端尾水生物处理的难度和稳定性。针对这一问题,本文依据透水坝原理,研发了以沸石为填料的拦沙坝-地表PRB（Permeable Reactive Barrier）系统,结构简单、易于操作,具有消减氨氮、拦截悬浮物和泥沙、调蓄水量、提高p H等功能,从而减轻末端污水生物处理压力,提高稀土尾水处理的成效。本文通过批吸附实验,探究了2~4 mm天然沸石、0.6~1 mm天然沸石与0.6~1 mm改性沸石在各个影响因素条件下对氨氮的去除性能及其吸附机理,得出沸石应用于地表PRB时的适宜条件范围;并以沸石为填料,模拟研究了拦沙坝—PRB复合系统中PRB单元的最佳构造参数及其应用效果;最后,依据室内模拟实验结果,设计并在稀土矿区小流域上游一沟渠支流处建造了拦沙坝-地表PRB系统。并得出以下研究结论:（1）2~4 mm天然沸石、0.6~1 mm天然沸石与0.6~1 mm改性沸石分别在480 min、240min与120 min内完成“快速吸附”,吸附平衡后其吸附量分别为1.36、2.02、2.27 mg/g;相较于天然沸石,改性沸石对氨氮吸附速度快,且吸附容量大,将其运用于PRB时,可适用于高流速状态下的出水条件。（2）2~4 mm天然沸石、0.6~1 mm天然沸石与0.6~1 mm改性沸石随初始浓度的增大,其吸附量增加,当氨氮去除量分别达到2.77、5.99、7.61 mg/g之后继续提高初始溶液氨氮质量浓度,氨氮去除量的增加量开始减小。当粗粒沸石与细粒沸石混合用于PRB时,处理污水氨氮浓度低于200 mg/L为宜。（3）当温度由16℃降低至5℃时,2~4 mm天然沸石、0.6~1 mm天然沸石与0.6~1 mm改性沸石氨氮去除率分别降低了9个百分点、17个百分点、9个百分点。2~4 mm天然沸石与0.6~1 mm与沸石对氨氮的去除率受低温影响较小。（4）在室内模拟实验条件下,级配为10%~15%时,渗流量变化较为平缓,有利于PRB稳定运行。与其他进水口高度相比,1/3PRB高的进水口高度在较宽的水位差范围内水流保持以渗流方式经过PRB,更有利于提高填料利用率。优化设计PRB装置对氨氮的平均去除率可达14.2%;泥沙平均去除率可达58.2%,其处理容量放大60倍后相当于尾水日处理能力354 t/d,可满足矿区一般小流域支流的实际需要。（5）现场中试地表PRB在3天内氨氮去除率可在20%以上,可作为雨水丰沛时期的氨氮应急处理设施,减轻末端生物处理水力负荷。