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随着纳米材料的不断开发和广泛使用，大量纳米材料通过不同途径释放进入环境中。纳米材料在环境中的迁移、转化和归宿已经引起人们的重视。纳米材料在环境中的迁移行为不仅受到环境介质的物理化学因素的影响，同时纳米材料还可能对环境中的其他污染物的迁移行为产生影响。目前，关于纳米材料本身在大孔隙介质中迁移以及它们与污染物在土壤中的共迁移研究很少。因此，本文就大孔隙作用和共迁移行为研究做了初步探讨，旨在为今后开展上述两方面的研究奠定基础。 本研究选取纳米CeO2和碳纳米管作为代表性纳米材料。首先，考察了大孔隙对纳米CeO2在石英砂和土壤中迁移的影响及其作用机制;其次，研究了菲和氧四环素在氧化-碳纳米管和原始碳纳米管上的吸附解吸行为和机理;最后，考察了氧化-碳纳米管本身及其与菲和氧四环素在土壤中的共迁移行为，并探讨了它们的共迁移机制。 主要研究成果如下: (1)相比均匀柱子，大孔隙存在明显增强了纳米CeO2在石英砂和土壤中的迁移能力。在石英砂柱中，含竖孔石英砂柱的纳米CeO2的流出曲线与均匀石英砂柱中流出曲线有明显差异，其初始穿透时间都比均匀石英砂柱短，其初始穿透浓度和初始回收率都显著高于均匀石英砂柱，说明纳米CeO2可以通过大孔隙在石英砂介质中快速穿透。并且竖孔的连通性越好，纳米CeO2穿透石英砂柱的时间越短，优势流现象越明显。但是竖孔石英砂柱和均匀石英砂柱中纳米CeO2的平台浓度和总回收率没有明显差异。在土壤中，含贯通竖孔和不贯通竖孔的土柱中纳米CeO2流出曲线出现了明显的两段式脉冲流;这表明大部分的纳米CeO2通过大孔隙流出土柱。且贯通竖孔和不贯通竖孔都减少纳米CeO2的穿透时间，增加平台浓度和总的回收率。只占整个填充土柱体积的1％的贯通竖孔可以提高纳米CeO2在土壤中2倍的迁移性能力，占整个填充土柱体积0.5％的不贯通竖孔能提高30％的纳米CeO2迁移性能力。 (2)原始碳纳米管吸附菲和氧四环素是一个快速的过程，而氧化-碳纳米管吸附菲和氧四环素相对是一个缓慢的过程。氧化-碳纳米管结构变化导致其吸附速率降低。Langmuir和Freundlich方程能很好的拟合菲和氧四环素在碳纳米管上的吸附。碳纳米管对菲和氧四环素的吸附容量随其氧化时间和比表面积的增大而增大。碳纳米管比表面积归一化分析得出，氧化后碳纳米管对氧四环素吸附容量增加主要是比表面积和氧含量的增加。在解吸过程中，菲在原始碳纳米管和氧化-碳纳米管上均无明显的解吸滞后现象。但氧化-碳纳米管吸附氧四环素却出现了明显的解吸滞后现象，尽管氧四环素在原始碳纳米管上无明显的解吸滞后现象。对于菲而言，Suwannee River天然有机质(SRNOM)降低了菲在原始碳纳米管上的吸附容量;但SRNOM对菲在氧化-碳纳米管上吸附影响不大。对于氧四环素而言，SRNOM降低了氧四环素在氧化-碳纳米管和原始碳纳米管上吸附容量，并且吸附容量减少的程度随着碳纳米管的氧化程度增加而增加。 (3)氧化-碳纳米管在不同土柱的流出速率和流出浓度都不相同;氧化-碳纳米管在杭州菜园土的迁移能力高于西湖底泥。氧化-碳纳米管胶体能作为菲的载体携带菲在土壤中迁移，从而大大增强菲的迁移能力。在两种土壤中，氧化-碳纳米管结合态菲是菲在土壤中迁移的主要形态;氧化-碳纳米管胶体也大大促进氧四环素在土壤中迁移能力，而溶解态氧四环素是土壤中迁移的主要形态。表面带负电荷的氧化-碳纳米管可以占据土壤表面正电荷位点，减少氧四环素在土壤表面吸附，从而促进氧四环素在土壤中迁出。在两种土柱中，菲与碳纳米管在两种土柱中的共迁移能力与氧化-碳纳米管的氧化程度成反比;氧四环素的迁移能力与氧化-碳纳米管的共迁移能力与氧化-碳纳米管的氧化程度成正比。