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生物炭是极具潜力且十分重要的多功能材料,在改善土壤条件、固定土壤污染物和农业碳循环等方面具有重要作用。近年来,出现了很多生物炭的改性方法以提高其性能,但是这些方法在过程中均会产生一系列环境问题。使用机械力化学领域常用的球磨技术对生物炭进行处理,全程不产生任何废弃物,相比化学改性技术环境友好。研究中使用行星式球磨机制备出球磨生物炭（Ball-milled Biochar,BMBC）,并优化了其制备参数,使改性效率提高、成本降低。结合现代分析技术（比表面积、红外光谱、扫描电镜和能谱仪等）对球磨生物炭进行表征,揭示了球磨前后生物炭的性质变化。通过室内柱实验,阐明了不同物理因素（流速、介质粒径）、化学因素（离子强度、pH）对球磨生物炭迁移的影响机制,探究了腐殖酸和阳离子价态对球磨生物炭在多孔介质中运移的作用;通过BMBC与镉在砂柱中的共迁移实验及室内吸附实验,明晰了BMBC在多孔介质中与镉的相互作用。对于科学客观评价生物炭颗粒的环境效应及其潜在的威胁具有重要的意义。本研究取得以下主要结论:（1）球磨后生物炭的平均粒径为267 nm,比表面积由84.39 m2 g-1增加到179.31m2 g-1。表面主要组成元素（碳、氧、磷、钙、镁、铝、钾）种类不变,含量基本不变,表面官能团种类（羟基、羧基、酯基等）不变,但数量增加。（2）流速、介质粒径和pH增加,离子强度降低均有利于BMBC的迁移,流速和介质粒径主要影响石英砂柱的性质,流速和介质粒径增加使石英砂柱的弥散系数增大,BMBC的移动性增加。而pH和离子强度主要影响BMBC的稳定性,低pH和高离子强度会降低BMBC在溶液中的稳定性从而聚集,使得BMBC的移动性降低。（3）腐殖酸的存在会促进BMBC的迁移,且腐殖酸浓度越高促进效果越明显。不同价态的阳离子对BMBC迁移的影响不同,价态越高,对BMBC迁移的阻滞作用越大,且这种阻滞作用随着其离子强度的增大而进一步增大。当腐殖酸和不同价态阳离子同时存在时,两者对BMBC的迁移表现出一定的拮抗作用。（4）球磨生物炭对Cd的吸附在60 min即可达到吸附平衡,最大吸附量为26.95mg g-1,对比原始生物炭4.51 mg g-1的吸附量提升明显。BMBC会对Cd的迁移有抑制作用,Cd同样会使BMBC穿透速率变慢。当BMBC携带Cd在多孔介质中迁移时,BMBC会抑制Cd在介质中的沉积,显著提高Cd的迁移率。