典型金属氧化物纳米颗粒(M-O NPs)由于其具有独特的光催化、紫外吸收散射、压电性等物理化学性能被广泛地应用于环保、日用化妆品、电子工程等领域。然而，M-O NPs在大规模应用的同时也引起了许多生态研究者的关注。越来越多的研究证实M-O NPs对植物、细菌、啮齿类动物，甚至人体细胞都会产生不同程度的毒性作用。一旦毒性材料进入环境，M-O NPs在环境中的迁移和分布直接决定了材料可能造成的毒性效应。因此，探索M-O NPs在环境中特别是多孔介质中的吸附迁移行为对准确预测M-O NPs与各种生物的暴露几率有着非常关键的作用。　　本论文选取典型的两种M-O NPs，纳米氧化锌颗粒(ZnO NPs)和纳米二氧化钛颗粒(TiO2 NPs)为研究对象，探讨多孔介质中常见的溶液化学影响因素和介质表面变化对M-O NPs在多孔介质环境中吸附迁移行为的影响，并根据实验结果深入分析和探讨典型M-O NPs的吸附迁移特性和相关作用机制。　　论文首先探索了溶液离子强度(NaCl:1-20 mM，CaCl2:0.1-1 mM)和离子类型对ZnO NPs(5 mg-L-1)在石英砂多孔介质中吸附迁移行为的影响，并进一步探讨了ZnO NPs的吸附迁移特性和主要控制机制。研究结果显示，ZnO NPs在多孔介质中的迁移能力较弱，在自然环境常见的离子强度下(pH=8，NaCl:10 mM)，仅有25％的纳米颗粒可以顺利通过柱子。离子强度和离子类型对ZnONPs吸附迁移行为的影响基本符合Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论预测。ZnO NPs在多孔介质中的分布随着迁移距离的增加呈超指数形式下降，通过测定滞留在多孔介质中ZnO NPs的粒径和颗粒—颗粒，颗粒—介质表面DLVO作用力后发现，由于ZnO NPs在迁移过程中发生团聚行为而引起的截留现象是导致滞留曲线偏离经典过滤理论(CFT)最为重要的原因，同时也是控制ZnO NPs在多孔介质中吸附迁移行为的主导机制。　　研究还探讨了溶液中常见的天然有机质(NOM，1 mg-L-1)对ZnO NPs和TiO2 NPs吸附迁移行为的影响。实验结果表明，无论是腐殖质代表的腐殖酸(SRHA)还是多糖代表的硅藻酸(Alg)，NOM的存在都大大增加了典型M-ONPs在多孔介质中的迁移能力。同时，NOM的存在还很大程度上降低了ZnO NPs偏离CFT的程度。通过对比有无NOM情况下滞留在多孔介质中ZnO NPs的粒径和计算颗粒—颗粒，颗粒—介质表面的DLVO和结构斥力后发现，吸附于ZnONPs表面的NOM通过结构斥力有效地抑制了颗粒与介质表面的吸附，特别是阻碍了吸附迁移过程中颗粒与颗粒之间的团聚作用，导致截留在柱子中ZnO NPs的减少。除溶液中游离态NOM的影响，我们还探讨了介质表面沉积态的代表性NOM—SRHA对ZnO NPs在二氧化硅表面吸附动力学的影响。研究结果表明，与游离态NOM的研究结果一致，沉积态的NOM通过结构斥力有效地抑制了ZnO NPs在二氧化硅表面的吸附，使得ZnO NPs在二氧化硅表面吸附效率下降。　　介质表面生物膜的存在对ZnO NPs和TiO2 NPs的吸附迁移行为都有着巨大的影响。研究结果显示，在ZnO NPs进入多孔介质之初，附着于多孔介质表面的生物膜大大增加了ZnO NPs在多孔介质中的滞留。生物膜表面的胞外多聚物(EPS)，附着了生物膜更为粗糙的多孔介质表面以及多孔介质中孔隙大小和结构的变化都是导致生物膜增加ZnO NPs在多孔介质中滞留的原因。不仅如此，生物膜的存在减小了多孔介质的孔隙，使得原本可能发生的截留现象变得更为剧烈，因此导致滞留曲线偏离CFT的程度增加。在TiO2 NPs中，生物膜增加颗粒在多孔介质中滞留的现象同样得到证实。而随着ZnO NPs与生物膜接触时间的增加，ZnO NPs对细菌产生毒性作用，使得大部分的细菌死亡，生物膜随之脱落，导致吸附在生物膜表面的ZnONPs重新回到溶液当中。　　论文最后探讨了当溶液化学有机质和介质表面生物膜同时存在情况下，TiO2NPs的吸附迁移行为。研究发现，当两种影响因素同时存在时，TiO2 NPs的迁移行为和颗粒分布都会与单一影响因素情况下的不同，并且随着有机质种类的不同，浓度的变化而发生相应的改变。基于自然环境中影响因素的复杂性与共存性，因此，建议未来的研究在更接近于真实的实验环境中进行，以便更为准确地预测毒性纳米颗粒在天然多孔介质中的迁移与分布。