本申请公开一种土壤污染物抽提处理系统，包括：竖直井，分布于待处理污染地层中；至少一层水平井，分布于待处理地层中且与所述竖直井相连通；压裂装置，包括对应伸入所述竖直井和水平井中并用于向目标地层中喷入高压流体的高压喷头；有机污染物含量和地层识别装置，包括对应伸入所述竖直井和水平井中并用于收集和计数来自土壤的γ射线数量的检测探头。压裂装置为低渗透地层增加孔隙或提高孔隙连通性；有机污染物含量和地层识别装置对地层进行识别，提高抽提的准确性；水平井及水平井上压裂装置的设置可以横向对致密地层压裂和抽提，解决低渗透性和非均质性地层抽提效果不佳的技术问题，满足复杂地质和在产企业污染产地的污染物抽提。