我国地下水受重金属污染情况严重，铅(Pb)是其中的主要污染物之一。为有效治理地下水中的Pb污染，需要对Pb在地下水中的迁移过程进行研究和探讨。已有研究表明重金属阳离子在地下水中的迁移影响因素复杂、形式多样，不同的理化条件如pH、离子强度、其它阳离子类型等都可能影响重金属阳离子的迁移过程。除此之外，随着科学研究的不断进展，人们发现胶体颗粒对重金属的迁移也起到了不可忽视的作用，当胶体颗粒浓度足够高、迁移能力足够强时，它们对重金属的协同迁移作用也就不可忽视。因此为更好的治理我国地下水中的Pb污染，就必须研究不同物理化学条件下Pb2+的迁移机理以及胶体影响下的协同迁移机制。本文通过控制变量法开展了一系列砂柱穿透试验，对Pb2+在地下水饱和多孔介质中的赋存及迁移过程进行模拟，主要进行了以下几个方面的探讨：
　　在吸附行为方面：开展了一系列试验用砂对Pb2+的吸附行为研究，探究不同pH值条件下吸附量的变化和产生变化的原因，为后续穿透试验提供Pb2+吸附行为的数据基础；为研究胶体的非吸附携带协同迁移作用，开展试验用胶体对Pb2+吸附行为的研究，证实所选胶体对Pb2+的吸附量不足投入量的1%，即胶体协同的影响方式主要为非吸附携带；开展胶体在砂柱的沉淀行为研究，分析无Pb2+时胶体的迁移情况和在介质中的表面覆盖率。
　　在化学影响因素方面：开展不同pH值条件下初始浓度为300mg/LPbCl2的迁移试验，对比滤出液的Pb2+浓度变化曲线。结果显示随着pH值的减小，Pb2+的迁移能力明显增强，pH=3的条件下的Pb2+峰值浓度比pH=5.6的条件下多了近100mg/L。开展不同阳离子类型影响下Pb2+的迁移试验，发现不同阳离子类型对Pb2+的影响也不尽相同，其中Ca2+对Pb2+的影响最显著，加快了约0.5个PV的出现时间，滤出液Pb2+浓度峰值也增加了近50mg/L；Mn2+的影响最小，只加快了0.2个PV的出现时间，在峰值上几乎没有影响；Cu2+的影响居中，对Pb2+出现时间的影响与Ca2+相同，但是峰值浓度相对Ca2+条件下降低了约30mg/L。三种离子影响机制也不同，Ca2+因为本身不会水解也不属于重金属，最新研究表明可能是通过抢占吸附位点和改变介质孔隙度的两种方式促进Pb2+迁移，而Mn2+、Cu2+则可能只是抢占吸附位点导致迁移行为改变。
　　在SiO2胶体-Pb2+协同迁移方面：目前关于胶体对重金属阳离子的吸附携带影响的研究已相对较多，但是胶体对重金属的非吸附性协同作用作为另一种同样重要的作用形式却研究较少。本文针对性选择球形SiO2胶体作为试验对象，研究胶体非吸附协同作用下Pb2+的迁移机理。试验结果表明Pb2+与球形SiO2存在互相影响的迁移过程：随着重金属浓度的增加，SiO2胶体逐渐被抑制迁移，大量沉淀在介质中，当PbCl2浓度达到300mg/L时，SiO2胶体全部沉淀在介质中不再滤出；另一方面胶体对Pb2+迁移有着非吸附携带之外的促进作用，球形胶体对Pb2+吸附极少，可以忽略不计，但在混合溶液的穿透过程中，无论Pb2+浓度如何，只要穿透过程有试验所用胶体加入，Pb2+浓度总是升高，甚至当胶体全部被抑制在介质中时，胶体也只滞后了滤出时间，但是在峰值稳定阶段仍大大促进Pb2+迁移。在这里胶体与Pb2+的相互作用分析可能比较多样，首先砂柱对穿透溶液的化学性质有着缓冲作用，随着Pb2+浓度的增加，Pb2+在柱体内的存在形式也会发生变化同时离子强度也会增强，可能导致SiO2胶体在介质中时电位不稳，从而发生沉淀滤出浓度减少；其次胶体因为对Pb2+的吸附作用极小，因此对Pb2+的促进作用可能有以下几种，第一是抢占Pb2+的吸附位点，第二是减少Pb2+与介质的接触概率，第三是通过改变介质孔隙度的原因改变Pb2+迁移。