生物修复技术具有处理效果好、投资和运行成本低等优点，然而，由于微生物的生长繁殖和代谢活动，使渗流受阻，修复效率降低甚至失效，这个过程称作微生物淤堵。对微生物在多孔介质中的淤堵机理进行研究，可以更好地解决生物修复系统中的淤堵问题，使其获得更持久的修复效果。　　本研究通过柱试验分别观测了连续流和间断流条件下，在生物淤堵的一维多孔介质中，渗流速度、渗透系数、水动力弥散系数、孔隙率等水力学参数和细菌总数、糖类浓度、气体体积比等生物化学参数的变化规律。在生物淤堵过程中，孔隙率明显减小，其变化规律遵循幂指数关系；渗流速度和渗透系数在初始阶段迅速减小，之后持续减小，变化规律符合负指数关系；弥散系数先增大后减小，其变化符合有理式的分式关系。在连续流条件下，气体的产生主要发生在中后期，而在间断流条件下则主要发生在前期。　　根据水力学和生物化学参数的变化规律和相互关系，总结出了一维多孔介质中生物淤堵过程的四个发展阶段：(1)渗透性能和孔隙性能的骤减及营养注入口的局部淤堵阶段；(2)弥散性能的骤增和淤堵范围的扩大化阶段；(3)弥散性能的骤减阶段；(4)淤堵状态的稳定阶段。　　本研究将micro-CT应用到生物淤堵研究中，实现了对砂柱内部细观结构变化的无损监测，通过CT图像反演出砂柱内部不同部位的孔隙变化情况，进一步确认了砂柱中淤堵程度最严重的是营养注入口处。　　本课题还研究了供水方式、碳源浓度和多孔介质的填充颗粒尺寸对生物淤堵产生的影响，即：连续供给低浓度的营养比间断供给高浓度的营养更利于微生物的生长和淤堵的发生；在一定范围内，碳源浓度越高，淤堵越严重；从短期来看，填充介质的颗粒尺寸越大，淤堵越严重；但长期效应则刚好相反，即填充介质越小，淤堵程度越严重。　　研究还进行了二维砂箱的生物淤堵试验，监测了渗流速度、水头高度、渗透系数、弥散系数和微生物量等参数的变化，渗流速度和渗透系数在初期迅速减小，之后呈现总体稳定的状态；弥散系数初期比较稳定，之后发生剧烈变化。研究总结出二维多孔介质中的生物淤堵经历了两个阶段：(1)渗透性能的骤减阶段；(2)弥散性能的剧烈变化和优先流的产生阶段。