胶体是自然环境中污染物的潜在携带者，掌握胶体在多孔介质中的迁移行为，可以为防控胶体及其携带污染物对地下水的污染提供理论基础，并推进纳米材料修复污染土壤的相关研究。胶体在多孔介质中的迁移和保持行为受到多种因素影响，如水分饱和度、多孔介质表面异质性（如有机质含量、铁氧化物含量等）、胶体自身性质、背景溶液溶液化学等。本研究选用典型的有机胶体和无机胶体，分四部分系统研究了以上因素对胶体迁移耦合影响，深入探究不同环境条件下胶体的迁移和保持行为。　　本文第一部分研究了水分饱和度对胶体迁移和保持行为的影响。采用砂柱穿透试验，探究不同水分饱和度下多种界面力对亲水二氧化硅胶体和相对疏水乳胶胶体的保持和迁移的耦合影响。利用非饱和水柱穿透试验，观察胶体随着气泡的运动情况。通过计算扩展DLVO相互作用能、毛细管力作用能及单收集器吸附速率等，定量分析各种界面力对胶体保持的相对贡献。结果表明随着水分饱和度的下降，胶体在多孔介质中的穿透降低，说明胶体可能吸附在了空气-水界面和空气-水-固体界面。水柱实验结果表明胶体在空气-水界面的吸附是极小的。毛细管力作用能比扩展DLVO作用能高了4-5个数量级，表明胶体通过毛细管力作用吸附在空气-水-固体界面。胶体的迁移受到多种作用力的耦合影响，其中增大静电斥力和Born斥力、降低Lewis酸碱力和疏水力均会促进胶体的迁移。且随着离子强度的升高，水分饱和度和疏水力对胶体迁移的影响增强。总体结果显示固相比空气相更能影响胶体在不利条件下的非饱和介质中的保持行为。　　本文第二部分探究了不同形态土壤有机质（溶解态、矿物结合态）对纳米羟基磷灰石(nHAP)胶体在饱和土壤中迁移的影响。柱穿透试验、扩展DLVO作用能和质量回收率计算用以定量土壤理化性质影响下的nHAP的迁移行为。柱穿透试验结果表明溶解态有机质(DOM)的存在增强了nHAP的移动性，主要原因是DOM改变了nHAP和土壤的表面性质，增加了nHAP相互之间以及与土壤颗粒间的静电斥力。矿物结合态有机质(MOM)的存在阻碍了nHAP的迁移，主要原因是静电作用、疏水作用和机械阻塞等。同一离子强度下MOM对nHAP迁移的阻碍作用显著高于DOM的促进作用。DOM对nHAP的促进迁移作用和MOM的阻碍迁移作用在微团聚体中更明显，主要归结于机械阻塞的变化。扩展DLVO作用能计算表明与MOM去除土相比，nHAP对原土有更高的亲和力，DOM存在时nHAP不易于沉淀在原土上。总体结果表明nHAP在自然壤土中的移动性是有限的，DOM和MOM对nHAP迁移的影响是相反的。　　本文第三部分研究了两种胶体共存时对各自迁移的影响。本试验选用人体腺病毒Ad-41和模式噬菌体φX174，所用背景溶液是pH为7.5的2mM人工地下水。柱穿透试验结果表明当两种病毒单独穿透时，针铁矿覆盖砂比氧化物去除砂能保持更多病毒，且Ad-41的保持量高于φX174。质量回收率计算结果显示φX174大部分为可逆吸附，而Ad-41几乎都是不可逆吸附或失活。原子力显微镜(AFM)的力测量结果显示，φX174对针铁矿覆盖砂的亲和力大于Ad-41，这与柱穿透试验中每种病毒的单独迁移行为相统一。然而，扩展DLVO理论表明Ad-41对针铁矿覆盖砂的亲和力大于φX174，这与柱穿透试验结果和AFM测量结果存在差异。当两种病毒共存于流入液中时，两种病毒在针铁矿覆盖砂表面的保持均降低了。这种互相促进迁移行为的原因包括对有限吸附位点的竞争作用和Ad-41纤毛引起的空间位阻效应。　　本文第四部分研究了多孔介质理化异质性对纤维素纳米晶体(CNCs)迁移行为的影响。柱穿透试验结果表明不同离子强度下（5mM和50mM），CNCs在干净石英砂中均具有较高的移动性，主要原因是两者间存在较强的静电斥力作用。与干净石英砂相比，CNCs在铁氧化物覆盖砂中的穿透较低，且在低离子强度下更为显著。CNCs在自然壤土中的穿透低于干净石英砂，且在高离子强度下更为明显，主要归因于土壤的理化异质性，如土壤有机质的存在降低了CNCs的穿透、土壤溶液的高离子强度降低了CNCs的穿透、土壤胶体的存在增加了CNCs的穿透。土壤胶体和CNCs共存时，两者的穿透均高于单独穿透，这种互相促进迁移的主要原因是对土壤表面有利吸附位点的竞争。质量回收率结果表明土壤胶体对CNCs的促进迁移作用要高于CNCs对土壤胶体的促进作用。